徐凱

(貴州黔水工程監(jiān)理有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550002)

1 工程概況

思南縣沙壩水庫(kù)工程位于思南縣北東面烏江左岸一級(jí)支流相思溪河上游河段，距離貴陽(yáng)378 km，距離銅仁198 km，距離遵義210 km，距離縣城思南33 km，距離鸚鵡溪集鎮(zhèn)7.10 km。

思南縣沙壩水庫(kù)工程規(guī)模為小(1)型Ⅳ等工程。主要由混凝土面板壩、代家溝攔河取水壩、取水管線、馬河壩提水泵站及三洋溪輸水隧洞等組成?；炷撩姘鍓螇雾攦魧? m，壩頂高程為662.70 m,防浪墻頂高為663.90 m，河床趾板建基面高程為598 m,最大壩高為64.70 m，壩頂長(zhǎng)211.95 m。壩址以上流域面積8.50 km2，多年平均流量為0.16 m3/s。水庫(kù)正常蓄水位660 m，相應(yīng)庫(kù)容411萬(wàn)m3，死水位625 m，死庫(kù)容為25.70 萬(wàn)m3，調(diào)節(jié)庫(kù)容385萬(wàn)m3，校核洪水位662.52 m(P=0.33%)，設(shè)計(jì)洪水位661.66 m(P=3.33%)，總庫(kù)容為465萬(wàn)m3，水庫(kù)具有多年調(diào)節(jié)性能。代家溝引水壩采取改造原代家溝老壩的方式，在原漿砌石壩基礎(chǔ)上加厚增高，并設(shè)置WES溢流堰，大壩壩頂為3.00 m，壩軸線長(zhǎng)35.53 m，最大壩高為11.69 m，壩體內(nèi)設(shè)置DN1000取水管及DN700沖沙管各一根，沿右岸原代家溝總干渠引至下游，經(jīng)代家溝隧洞至大壩提水泵站取水池，管線長(zhǎng)度為7.10 km。三洋溪隧洞總長(zhǎng)2 856 m，隧洞斷為2.60 m×3.00 m城門(mén)洞型。

項(xiàng)目建成后可向雙塘工業(yè)園區(qū)供水597萬(wàn)m3/a，下放環(huán)境水50.50 m3/a，總可供水量647.50萬(wàn)m3/a。

項(xiàng)目的主要任務(wù)是向思南縣城以西的雙塘工業(yè)園區(qū)供水。

大壩為混凝土面板堆石壩，總體填筑量為61.60萬(wàn)m3，上、下游壩坡均為1∶1.40，大壩上游面為C25W10F100鋼筋混凝土面板，混凝土總量8 720.62 m3，厚度為0.50 m，總塊數(shù)為18塊，每塊寬度為12 m，河床受壓區(qū)8塊，左岸受拉區(qū)4塊，右岸受拉區(qū)6塊。

面板施工前承包商委托有資質(zhì)的試驗(yàn)單位進(jìn)行混凝土配合比試驗(yàn)，推薦使用配合比如表1所示。

其中水泥采用“思南西南”P(pán)O42.50水泥，粉煤灰采用遵義海利豐粉煤灰開(kāi)發(fā)利用有限公司生產(chǎn)的F類Ⅱ級(jí)灰，外加劑采用貴州特普科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的GAT高效能減水劑(取樣檢測(cè)減水率為27%、含氣量為3.80%)，砂石骨料為承包商在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的灰?guī)r料(見(jiàn)表1)。

表1 沙壩水庫(kù)大壩面板推薦使用配合比材料表(C25W10F100)

2 面板的施工

2018年6月10日大壩全斷面填筑完成，2018年11月28日開(kāi)始進(jìn)行面板混凝土澆筑，滿足規(guī)范要求填筑完成后3個(gè)月到6個(gè)月進(jìn)行面板混凝土澆筑的規(guī)定。根據(jù)監(jiān)測(cè)成果資料顯示大壩在2018年7月7日至7月23日期間最大沉降變化量為7.10 mm，7月23日至8月30日期間最大沉降變化量為7.90 mm，8月30日至9月28日期間最大沉降變化量為5.70 mm，9月28日至10月26日期間最大沉降變化量為2.30 mm，10月26日至11月27日期間最大沉降變化量為1.80 mm，滿足《混凝土面板堆石壩施工規(guī)范SL49-2015》5.3.18條要求。

每塊面板混凝土采用滑模一次成型，混凝土采用農(nóng)用車(chē)運(yùn)送至壩頂溜槽入倉(cāng)的澆筑方式。面板澆筑順序?yàn)橄葟?#面板(編號(hào)順序從右岸向左岸)開(kāi)始、依次澆筑11#、13#、15#、7#、17#、10#、12#、14#、8#、5#、3#、6#、1#、16#、2#、4#、18#，澆筑時(shí)段：2018年11月28日至2019年3月5日。每塊面板混凝土澆筑完成后，全部采用土工布覆蓋，24 h流水養(yǎng)護(hù)。

3 裂縫的處理

在2019年2月份，監(jiān)理單位組織施工方共同對(duì)已澆筑的面板進(jìn)行裂縫檢查，檢查出部分裂縫，以后每個(gè)月定期進(jìn)行了檢查，到2020年4月臨近蓄水時(shí)共檢查出裂縫62條。在檢查過(guò)程中均按照“檢查出一條處理一條”的方式進(jìn)行處理。裂縫統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 沙壩水庫(kù)大壩面板裂縫檢查統(tǒng)計(jì)表

3.1 裂縫處理方案

Ⅰ類裂縫：采用縫面涂刮彈性聚脲處理。

Ⅱ類裂縫：采用縫內(nèi)水溶性聚氨酯化學(xué)灌漿處理+縫面涂刮彈性聚脲處理。

3.2 處理要求

裂縫處理主要有兩大要求：一是防滲堵漏，縫內(nèi)化灌后，充填密實(shí)，要求充填物抗?jié)B、抗老化性能均較好，保證結(jié)構(gòu)耐久性；二是補(bǔ)強(qiáng)加固，縫面漿液固化后，與兩側(cè)混凝土良好黏結(jié)，結(jié)構(gòu)整體性良好。見(jiàn)圖1。

圖1 大壩面板裂縫分布平面圖

3.3 處理程序

裂縫處理按照以下三步進(jìn)行：

第一，施工處理前對(duì)混凝土面板的裂縫用塞尺或讀數(shù)放大鏡進(jìn)行全面詳細(xì)的檢查和編錄，包括裂縫數(shù)量、所在地高程和裂縫長(zhǎng)度、寬度，作為裂縫處理的依據(jù)。

第二，根據(jù)裂縫檢查的實(shí)際情況，擬定合適的處理方案，經(jīng)簽認(rèn)后付諸實(shí)施。

第三，效果檢查。處理完成后，由承包方、監(jiān)理進(jìn)行檢查，直到滿足工程技術(shù)要求為止。

上述三步程序完成后，將處理過(guò)程的資料整理歸檔。

3.4 處理過(guò)程

3.4.1 Ⅰ類裂縫處理工藝

為保證混凝土的防滲效果及整體性，對(duì)Ⅰ類裂縫涂刮彈性聚脲，聚脲彈性防水涂料是一種高耐久性、環(huán)保的新型混凝土表面防護(hù)材料，能顯著提高混凝土的抗?jié)B、抗碳化、抗凍融、抗化學(xué)侵蝕的性能，對(duì)混凝土表面有較強(qiáng)的修復(fù)能力。施工完成后的涂層具有光滑、堅(jiān)硬、平整、美觀等優(yōu)點(diǎn)。性能指標(biāo)見(jiàn)表3。

表3 聚脲彈性防水涂料性能指標(biāo)表

施工流程：清理、修補(bǔ)→涂刷底漆→聚脲施工。

清理、修補(bǔ)：打磨裂縫兩側(cè)16.50 cm范圍，裂縫兩端順延16.50 cm。將水泥浮漿、表面疏松層、毛刺等清理干凈，以便施工修補(bǔ)。

涂刷底漆：底漆可封閉混凝土表面的毛細(xì)孔，減少刮涂后涂層缺陷，并可增加聚脲涂層與混凝土基材的附著力。底涂涂料現(xiàn)配現(xiàn)用，底漆施工12 h后、48 h內(nèi)，可進(jìn)行下一步刮涂施工。

聚脲施工：底漆施工完成后可開(kāi)始涂刮聚脲，聚脲涂層為1.20～1.50 mm，施工過(guò)程中要求涂層無(wú)漏刮、無(wú)氣泡。

3.4.2 Ⅱ類裂縫處理工藝

Ⅱ類裂縫采用水溶性聚氨酯化學(xué)灌漿處理，采用打斜孔灌漿法。

施工工序：打磨及縫面清理→裂縫檢查→打進(jìn)漿孔→預(yù)埋進(jìn)漿管→封縫→化學(xué)灌漿→灌后管嘴處理→質(zhì)量檢查。

打磨及縫面清理：以裂縫為中線，打磨裂縫兩側(cè)5 cm范圍混凝土，裂縫兩端順延10 cm。打磨的目的是為了除去縫面的漿皮、沉積物等，以保證封縫材料與混凝土基面的結(jié)合強(qiáng)度，打磨以露出新鮮混凝土為標(biāo)準(zhǔn)。

打進(jìn)漿孔：灌漿孔采用電錘鉆孔，灌漿孔依據(jù)裂縫位置可選擇兩側(cè)交叉布孔(孔距15 cm)，或者單側(cè)布孔(孔距25～30 cm,孔深15 cm)，孔徑Φ14 mm，從裂縫側(cè)面45°左右鉆孔，灌漿孔與縫面交叉于混凝土中部，確保有效灌漿半徑。在孔口布置專用高壓灌漿嘴。

預(yù)埋灌漿嘴：采用化學(xué)灌漿專用嘴。

灌漿材料：采用水溶性聚氨酯，見(jiàn)表4。

表4 水溶性聚氨酯材料主要性能指標(biāo)表

灌漿設(shè)備：999專用化學(xué)灌漿泵。

灌漿順序：灌漿順序由裂縫一側(cè)向另外一側(cè)進(jìn)行的順序進(jìn)行灌注。

灌漿壓力：一般控制在0.20～0.30 MPa，最大≤0.40 MPa。灌漿壓力從0.10 MPa開(kāi)始逐級(jí)升高，按每級(jí)0.10 MPa升壓。

灌漿方法：?jiǎn)慰鬃{，相鄰縫面冒出濃漿后接入下一灌漿嘴。如此循環(huán)進(jìn)行，所有灌漿嘴灌完畢則灌漿結(jié)束。

灌漿結(jié)束48 h后，切除灌漿嘴，完成裂縫兩側(cè)打磨、清洗后，涂刷聚脲。涂刷聚脲施工工藝與Ⅰ類裂縫處理工藝相同。

3.5 特殊情況處理

化學(xué)灌漿中冒漿、外漏、爆嘴等問(wèn)題，可采取低壓、限流灌注等措施。如效果不明顯，關(guān)閉輸漿管，暫停灌漿，鑿除封堵材料，用丙酮清洗處理之后再進(jìn)行封堵，待能承受灌漿壓力之后繼續(xù)灌漿。

化學(xué)灌漿無(wú)特殊情況不得中斷，若是因意外中斷，需盡快恢復(fù)灌漿，必要時(shí)補(bǔ)灌。

若裂縫與混凝土內(nèi)部預(yù)埋件串通，可采取阻隔、限壓、限量等措施，并做好沖洗工作。

3.6 質(zhì)量檢查

采用壓水檢查的方法進(jìn)行。漿材固化強(qiáng)度達(dá)要求后(灌漿結(jié)束5 d)，對(duì)裂縫抽樣實(shí)施壓水試驗(yàn)，采用單點(diǎn)法，壓力0.30 MPa，檢查結(jié)果以目測(cè)壓力表壓力不下降且裂縫表面無(wú)水漬為合格。

4 結(jié)語(yǔ)

思南縣沙壩水庫(kù)大壩面板裂縫已按上述要求進(jìn)行處理并驗(yàn)收合格，處理后的裂縫沒(méi)有發(fā)現(xiàn)重新張開(kāi)現(xiàn)象，蓄水過(guò)程中對(duì)大壩上游面水位沒(méi)有淹沒(méi)的部分進(jìn)行檢查，大壩未出現(xiàn)新的裂縫。水庫(kù)于2020年4月底開(kāi)始蓄水，現(xiàn)水庫(kù)蓄水已有43 m(壩高64.70 m)的水頭，通過(guò)大壩下游量水堰的滲漏監(jiān)測(cè)，滲漏量較小(4.80 L/s)，說(shuō)明大壩裂縫所用的材料和處理措施可行，質(zhì)量得到保證。面板裂縫處理措施在以后其他項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中類似的情況提供了可借鑒經(jīng)驗(yàn)。