黃文利
(鳳岡水務(wù)局,貴州 鳳岡 564200)
為保證水庫長期安全、穩(wěn)定運行,需在做好現(xiàn)狀調(diào)查的基礎(chǔ)上,切實做好水庫除險加固,根據(jù)水庫實際情況,制定有效的除險加固施工工藝與質(zhì)量標準,為實際施工提供可靠指導(dǎo)。
茨菇田水庫位于遵義市鳳岡縣天橋鄉(xiāng)柒坪村境內(nèi),距縣城76km,距公路0.3km,交通不便。大壩座落在烏江河流左岸的小溪溝上,原設(shè)計壩址以上流域面積0.27km2,水庫總庫容24.63萬m3,死庫容1.53萬m3,屬小(2)型水庫。工程以灌溉為主,設(shè)計灌溉面積33.33hm2,由于庫盆滲漏,水庫未發(fā)揮工程效益。
水庫大壩為均質(zhì)土壩,最大壩高8.8m(大壩下部分為山體),壩頂寬1.8m,壩頂長28m,壩頂高程1095.00m,死水位1081.00m。上、下游壩面無護坡,壩坡長滿雜草、灌木。該水庫無溢洪道。放水隧洞位于大壩下部山體內(nèi),隧洞洞身為漿砌石襯砌,進口設(shè)Ф300雙向轉(zhuǎn)動閘門(現(xiàn)已損壞),洞長168m,進口高程1081.00m。
該工程于1973年由原鳳岡縣水電局設(shè)計,當?shù)卣M織受益群眾修建,1974年竣工。2009年安全復(fù)核結(jié)果:茨菇田水庫壩址以上流域面積0.27km2。水庫大壩為均質(zhì)土壩,最大壩壩高14.8m,水庫死水位1081.0m,相應(yīng)庫容1.53萬m3。無溢洪道;大壩放水建筑物為放水隧洞,進口高程1081.00m,斷面尺寸b×h=1.0m×1.5m,洞長為168m,隧洞洞身為漿砌石襯砌,由于未進行回填灌漿,洞身滲漏,隧洞底板大部分損壞。
先由人工對上游和下游壩坡上的灌木與雜草進行清除;然后由人工清除所有草皮,清除厚度應(yīng)達到5cm,清除時產(chǎn)生的土方都按照棄土進行堆放;最后采用機械設(shè)備將壩體表面挖松,其厚度按20cm控制。
在漿砌石施工過程中,對塊石砌體進行錯縫搭砌,當砌體的厚度和兩塊料石的寬度相等或略大時,如果同皮內(nèi)均順砌,則砌筑兩皮之后,需砌筑一皮丁砌層,如果同皮中采用的是丁頂組砌,則需要對丁砌石予以交錯設(shè)置,中距控制在2m以內(nèi)。砌筑過程中,石塊的安置應(yīng)保持穩(wěn)定,將大面朝下,座漿、豎縫砂漿及混凝土的填塞必須達到飽滿和密實,且攤鋪均勻,將豎縫用砂漿填滿后進行插搗,待表面開始泛漿后停止[1]。
施工所用石料必須新鮮且堅硬。在砌筑墻體的過程中,面石以大塊石為宜,將其大面朝下,并分皮臥砌。對于護坡塊石,一般采用豎砌法施工,將塊石的長邊和坡面保持垂直,以達到護面厚度要求。塊石避免錯縫砌筑,相互之間的咬合應(yīng)緊密,且表面保持平順。
在加工混凝土預(yù)制塊的過程中,應(yīng)使用六邊形鋼模,邊長30cm。預(yù)制應(yīng)在平坦地塊進行,混凝土采用機械設(shè)備拌和,同時用振動板將其振搗密實。上游壩面采用六邊形混凝土預(yù)制塊護坡,先按照設(shè)計要求的坡度將上游壩面整平,然后鋪設(shè)兩道8cm厚細砂,再對混凝土預(yù)制塊進行鋪設(shè)[2]。預(yù)制塊由人工搬運,在表面逐個碼放,塊間采用干砌的方法。
土料填筑時,需對土料的塊度和含水量,以及回填厚度及壓實后干密度做仔細檢查。將土料壓實以后,壤土與黏土干密度應(yīng)達到1.55-1.65t/m3以上。通過經(jīng)常檢查確認實際工作狀況,并及時調(diào)整。
2.6.1 施工次序
基礎(chǔ)的帷幕施工嚴格按照Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ孔序的順序進行,并逐漸加密,其中,第一序孔的孔距為8m,第二、三序孔依次中間內(nèi)插分三序進行,其孔距為4m。開工前,在先導(dǎo)孔做試驗灌漿,以驗證是否滿足技術(shù)要求,或獲取施工經(jīng)驗,為后續(xù)正式施工提供指導(dǎo)。
2.6.2 灌漿材料
本次采用P·O42.5普硅水泥作為灌漿材料,其細度應(yīng)滿足從80μm防控篩上通過后篩余量≤5%的要求。施工中如果遇到特殊情況,也可向水泥漿中摻入適量外加劑。當摻入細砂時,SO3含量不能超出1%,含泥量不能超出3%,有機質(zhì)含量不能超出3%。
2.6.3 鉆孔
1) 鉆孔應(yīng)嚴格按照設(shè)計圖實施,鉆孔具體位置和設(shè)計位置之間的偏差應(yīng)控制在10cm以內(nèi),若孔位因故變更,需征得設(shè)計單位的同意,并對實際孔位進行準確記錄。
2) 鉆孔深度應(yīng)滿足設(shè)計要求,在每段結(jié)束后,鉆孔底部的沉淀與殘留厚度不可超出20cm。
3) 鉆孔孔底最大允許偏差如表1所示。
表1 鉆孔孔底最大允許偏差
4) 鉆孔時,需做好各項異常記錄,包括巖層和巖性的變化。
5) 鉆孔完成后,在鉆孔口進行覆蓋,做好保護。
2.6.4 洗孔與壓水試驗
1) 灌漿開始前需對鉆孔實施沖洗,鉆孔中的沉積厚度應(yīng)控制在20cm以內(nèi)。沖洗建議采用壓力水進行,沖洗到回水達到清澈為止。
2) 對先導(dǎo)孔按照從上到下的順序分段實施壓水試驗,灌漿孔的壓水試驗需要在裂隙沖洗完成后開始,以掌握巖體中裂隙實際發(fā)育情況,為各項技術(shù)參數(shù)的確定提供依據(jù),同時和完成灌漿的鉆孔對比,及時總結(jié)經(jīng)驗,以提高工藝水平[3]。
2.6.5 灌漿
1) 灌漿應(yīng)采用從上到下進行分段的方法,鉆孔底部和射漿管之間的距離應(yīng)控制在50cm以內(nèi)。
2) 循環(huán)式灌漿,每段長度為5m。
3) 在完成灌漿的段落孔底上部0.5m處設(shè)置灌漿塞,避免漏灌。
4) 在孔口沒有涌水的段落,灌漿完成后可不待凝。
5) 以工程實際情況為依據(jù),結(jié)合工程類比,將灌漿壓力確定為0.1-0.15Mpa,對于接觸帶壓力,按0.2-0.25Mpa控制,同時要遵循不會造成壩體變形的基本原則,對基巖段進行灌漿時,壓力按0.5-1.0Mpa控制。實際灌漿壓力根據(jù)試驗結(jié)果進行適當調(diào)整。將壓力表安裝于孔口回漿管路,其讀數(shù)應(yīng)讀取指針擺動中值,且擺動范圍不能超過灌漿壓力20%,做好擺動幅度的記錄。
6) 灌漿時應(yīng)定時對漿液密度進行測定和記錄,并在必要的情況下對漿液溫度進行測量記錄。
7) 在常規(guī)壓力條件下,如果注入率在0.4L/min以內(nèi),繼續(xù)灌漿60min后即可結(jié)束;當注入率<1L/min時,繼續(xù)灌漿90min后即可結(jié)束。
2.6.6 質(zhì)量檢查
1) 灌漿質(zhì)量的檢查需要以壓水試驗成果為準,根據(jù)施工記錄與檢驗資料,做綜合評定。
2) 檢查時,檢查孔數(shù)量應(yīng)達到總孔數(shù)10%,而且在一個單元工程中,應(yīng)有一個以上檢查孔。
3) 壓水試驗需要在灌漿完成14d以后進行。
4) 檢查孔需按照從上到下的順序分段實施壓水試驗,并采用五點法。
5) 在壓水試驗完成后,根據(jù)技術(shù)要求做好灌漿與封堵。
6) 壩體和巖基之間的接觸段和下一段,檢查合格率應(yīng)達到100%;再以下段落檢查合格率應(yīng)達到90%以上;在不合格段落,如果透水率值在設(shè)計要求的100%以內(nèi),且不集中,則認為灌漿質(zhì)量合格。
綜上所述,該水庫除險加固施工共包含壩坡清除、砌筑施工、干砌石施工、混凝土預(yù)制塊施工、料土回填施工和基礎(chǔ)帷幕灌漿施工,通過對以上施工工藝的使用,施工順利完成,并達到預(yù)期質(zhì)量標準。