(重慶市忠縣興業(yè)水資源開發(fā)有限責(zé)任公司 重慶 404300)

一、引言

由于目前的巖土勘察技術(shù)無法完整地獲取現(xiàn)實(shí)中水利工程項(xiàng)目場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件，使得現(xiàn)有的水利工程設(shè)計(jì)和施工方案的制定存在一定的缺陷性，在正式施工時(shí)可能會(huì)遇到一些難以預(yù)知的狀況[1～3]。這就需要在工程施工過程中建立科學(xué)合理的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程問題并采取一定的措施進(jìn)行處理[4]。多數(shù)大壩工程在施工過程都會(huì)布設(shè)一定的儀器和傳感器采集監(jiān)測(cè)信息，并對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析來指導(dǎo)施工的進(jìn)行[5～7]。在重慶金雞水庫(kù)堆石壩的施工過程中，在壩體上具體監(jiān)測(cè)了壩體的表面變形、壩體心墻內(nèi)部的撓度和心墻與壩角底座接縫處的變形、壩體混凝土凝固時(shí)的內(nèi)部溫度和壩體的滲流壓力壩基的滲流壓力。同時(shí)還監(jiān)測(cè)了大壩場(chǎng)地附近的環(huán)境水文條件，監(jiān)測(cè)對(duì)象包括水庫(kù)的水位變動(dòng)情況，金雞水庫(kù)附近的降水量與氣溫變動(dòng)情況。通過監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，降低了工程建設(shè)成本，提高了工程建設(shè)質(zhì)量。

二、工程概況

金雞水庫(kù)工程是重慶市重點(diǎn)水利工程，批復(fù)項(xiàng)目總投資33925萬元，其中瀝青混凝土心墻分部工程計(jì)劃總投資490.36萬元。位于重慶市忠縣金雞鎮(zhèn)，距金雞鎮(zhèn)場(chǎng)鎮(zhèn)150米，地處長(zhǎng)江左岸的一小支流甘井河西支的柴家溝上，金雞水庫(kù)工程是一座以農(nóng)業(yè)灌溉、城鄉(xiāng)供水為主，兼有防洪等綜合效益的中型水利工程。水庫(kù)總庫(kù)容1099萬m3，總灌溉面積39716畝，場(chǎng)鎮(zhèn)供水人口3.3萬人，農(nóng)村人飲3.1萬人、畜飲5.436萬頭，水庫(kù)多年平均可供水量為1624萬m3。水庫(kù)由樞紐工程、借(引)水工程及灌區(qū)工程三部分組成，大壩為碾壓式瀝青混凝土心墻石渣壩，壩軸線方向垂直于河道方向，最大壩高37.2m，壩頂長(zhǎng)度135.5m，壩頂高程514.5m。瀝青混凝土心墻石渣壩分區(qū)有：瀝青混凝土心墻、上下游壩殼、上下游過渡層、下游堆石排水區(qū)、上下游蓋重區(qū)。瀝青混凝土心墻厚度為0.6～0.8m，心墻過渡層上下游寬度為2.2～2.4m。為確保施工期和運(yùn)行期安全，在壩體內(nèi)部不同部位設(shè)置有傾斜儀、溫度計(jì)、位錯(cuò)計(jì)、繞壩滲流計(jì)等觀測(cè)儀器。

三、具體施工監(jiān)測(cè)方案

施工期間設(shè)置有大壩水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)和大壩垂直位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)以及大壩表面變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)大壩施工過程中的變形和位移變化。同時(shí)在混凝土內(nèi)設(shè)置有溫度監(jiān)測(cè)計(jì)用于監(jiān)測(cè)混凝土的水化溫度，提醒操作人員及時(shí)采取一定措施控制混凝土的水化熱，防止混凝土內(nèi)外溫差過大而開裂。在大壩的瀝青混凝土心墻表面還安裝有心墻位錯(cuò)計(jì)和心墻傾斜儀器用于監(jiān)測(cè)混凝土心墻的垂直度。為了防止在施工期間出現(xiàn)滲透破壞，在大壩的壩基和壩體處安裝有滲透壓測(cè)量計(jì)，壩基的滲透壓主要通過鉆孔的方式安裝在基巖上，壩體上的滲透壓測(cè)量計(jì)的主要采用測(cè)壓管的方式安裝，在壩體上按監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)圖鉆空安裝測(cè)壓管并在測(cè)壓管透水段采用粗砂和細(xì)砂的混合料作為反濾層[8]。為了規(guī)范施工操作流程，加強(qiáng)施工監(jiān)管，在施工現(xiàn)場(chǎng)還安裝有視頻采集系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸給項(xiàng)目參建各方。

四、應(yīng)用監(jiān)測(cè)技術(shù)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益

項(xiàng)目參建各方努力研究瀝青混凝土心墻施工技術(shù)，通過縮短運(yùn)輸路線、定期檢修拌合系統(tǒng)、完善質(zhì)量檢驗(yàn)程序、采取夜間施工等措施，優(yōu)化了施工流程。因監(jiān)測(cè)儀器實(shí)時(shí)監(jiān)控各項(xiàng)數(shù)據(jù)，可以有效確保心墻質(zhì)量，原定每天最多鋪筑2層，后為了在汛期到來前達(dá)到度汛高程，在確保心墻質(zhì)量的前提下，晚上加班鋪筑第3層，加快了施工進(jìn)度，計(jì)劃工期12個(gè)月，共節(jié)約工期3個(gè)月，完成產(chǎn)值487.55萬元，按照目前水利工程施工管理費(fèi)用占產(chǎn)值的約6%計(jì)算，施工單位節(jié)約管理費(fèi)用9.75萬元。

在鋪筑心墻第4層時(shí)，因參建各方缺乏有效經(jīng)驗(yàn)及監(jiān)測(cè)設(shè)備還未運(yùn)行，碾壓施工完成后，通過測(cè)斜儀發(fā)現(xiàn)第3層心墻向下游側(cè)偏移過大，導(dǎo)致第3、4層全部挖出返工處理。本次返工共造成原材料損失、機(jī)械設(shè)備租賃費(fèi)損失及人工工時(shí)損失8.32萬元，占當(dāng)時(shí)總完成產(chǎn)值的15%，在采取加強(qiáng)施工工藝流程研究、管理和監(jiān)測(cè)儀器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等措施后，完成產(chǎn)值432.08萬元，未再發(fā)生整層返工處理事件，根據(jù)上述比例計(jì)算，共節(jié)約返工處理成本64.81萬元。

安全監(jiān)測(cè)儀器包括覆蓋大壩施工全域的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效杜絕違章作業(yè)，降低施工安全風(fēng)險(xiǎn)，加快了大壩下閘蓄水時(shí)間節(jié)點(diǎn)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，為項(xiàng)目業(yè)主單位提前投入運(yùn)行創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用還提高了今后運(yùn)行期間大壩安全系數(shù)，降低了運(yùn)行期心墻受損需要極大成本處理的風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，采用碾壓式瀝青混凝土心墻施工安全監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用后，可節(jié)約直接費(fèi)用74.56萬元?？烧J(rèn)為：在大壩施工過程中應(yīng)用監(jiān)測(cè)技術(shù)可以產(chǎn)生量化的直接經(jīng)濟(jì)效益和可觀的潛在經(jīng)濟(jì)效益。

五、結(jié)語

在大壩的建設(shè)過程中，在監(jiān)測(cè)技術(shù)上投入一定的成本可以保證整個(gè)工程的建設(shè)質(zhì)量和工程的運(yùn)行安全。在施工過程中可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并允與解決減少返工的發(fā)生，加快工程建設(shè)進(jìn)度并降低整個(gè)工程的而管理成本。因此在大壩的建設(shè)中，合理的運(yùn)用檢測(cè)技術(shù)可以有效降低工程建設(shè)成本，提高工程的經(jīng)濟(jì)效益。