徐陽水庫大壩除險加固施工技術(shù)

王宏亮

（長治市水利建筑工程處，山西 長治 046000）

1 工程概況

徐陽水庫位于沁縣新店鎮(zhèn)徐陽村南，控制流域面積54.3km2，水庫樞紐由大壩、溢洪道、灌溉輸水洞三部分組成，總庫容340萬m3，是濁漳河西源支流徐陽河上一座集防洪、灌溉、養(yǎng)殖等綜合效益為一體的?。ㄒ唬┬退畮?。隨著水庫多年運行，大壩出現(xiàn)了諸多問題：一是大壩上下游壩坡培厚部分施工填筑質(zhì)量較差，蓄水以來發(fā)生過多次裂縫，高水位運行時存在安全隱患；二是上游干砌石護(hù)坡?lián)p壞嚴(yán)重，下游壩坡無排水溝，草皮護(hù)坡殘缺不全，且坡腳排水棱體由于壩坡培厚被埋入壩內(nèi)，失去效用；三是壩頂寬2.5~3.5m，不利于通行，影響防洪搶險。

2 大壩改造措施及施工方案

2.1 壩體土方填筑

根據(jù)設(shè)計要求，對壩頂重新填筑加高，由原壩頂高程962.6m加高至963.8m，對下游壩坡培厚，使下游壩坡坡度由原來的 1∶1.78~1∶2.5 改造為 1∶2~1∶2.85，壩軸線向下游平移3.0m，壩頂加寬至4.0m。在下游壩腳處增設(shè)梯形式排水棱體。主要施工內(nèi)容有壩面削坡、土方填筑、排水棱體砌筑。

2.1.1 壩面削坡

壩體加高培厚前需先對壩面進(jìn)行削坡處理，根據(jù)設(shè)計要求，壩面削坡厚度0.5m，以清除表層腐殖土、樹根和草皮等雜物，壩體與岸坡結(jié)合部岸坡削成斜坡，不得有臺階、急劇變坡和反坡。施工中采用挖掘機(jī)粗削、人工精削的方法分段進(jìn)行，削坡雜料用自卸汽車外運至棄渣場。

2.1.2 排水棱體砌筑

排水棱體基槽采用挖掘機(jī)挖裝、自卸汽車外運、人工清底的施工方案?；坶_挖后由于地下滲水量較大，在基槽左端低洼處挖2m×2m×2m集水坑，用水泵將地下滲水排除。排水清底后，進(jìn)行反濾料填筑，由于基槽底部為飽和土，為保證反濾料填筑質(zhì)量，在基槽底部先鋪墊15~20cm石渣，然后在其上部分層填筑濾料，濾料按段虛鋪后用木夯分層夯實。棱體砌筑采用裝載機(jī)運輸塊石，人工分層砌筑，為避免砌筑時擾動濾料層，在濾料頂鋪墊木板堆放塊石。

2.1.3 壩體土方填筑

首先，施工前結(jié)合壩體周圍地理位置，選擇質(zhì)好、量大、運距近、利于長年開采的土料場，盡量做到就近取料、低料低用、高料高用，施工強(qiáng)度高時用近料、強(qiáng)度低時用遠(yuǎn)料，含水量低的料場雨季用、含水量高的料場枯水期用，并測算主要料場的可開采量不少于設(shè)計總方量的1.5~2.0倍，以保證工程正常施工。其次，土料開采及運輸采用挖掘機(jī)挖裝、自卸汽車運輸上壩，開采過程中要保證挖掘機(jī)開挖底面略高于汽車行駛路面。汽車運土上壩后，要在鋪筑的虛土上行駛，并經(jīng)常變換車道，避免重復(fù)碾壓影響壩體質(zhì)量。第三，平土和壓實要根據(jù)自卸汽車的運輸方量和土料虛鋪厚度，確定汽車的卸料間距，并采用推土機(jī)隨卸隨鋪。壓實采用自行式振動凸塊碾沿壩軸線方向進(jìn)行碾壓，由于工作面狹窄，采用進(jìn)退錯距的碾壓方式，碾壓交界帶碾跡要彼此重疊，嚴(yán)禁漏壓或欠壓。

2.2 壩面護(hù)坡

根據(jù)改造方案，拆除原上游壩坡干砌石及其下部已失效的碎石濾料，新砌筑300mm厚干砌石護(hù)坡，干砌石下面填筑150mm厚碎石墊層及150mm厚砂墊層；下游壩坡在加寬培厚的土層上增設(shè)縱橫向排水溝及貼坡排水以利壩體排水，排水溝采用C15現(xiàn)澆混凝土，排水溝之間設(shè)網(wǎng)格狀M7.5漿砌石條帶，條帶斷面尺寸400mm×400mm，在條帶網(wǎng)格內(nèi)虛鋪10~15cm厚耕植土種植草籽。大壩上游原干砌石護(hù)坡采用人工配合機(jī)械的拆除方案，人工將可利用的舊石就近堆放，以方便干砌石護(hù)坡使用，廢棄渣石料外運至棄渣場，并按設(shè)計要求整修坡度、填筑濾料。為方便施工，保證濾料填筑質(zhì)量，沿大壩方向從下而上分段施工，每段檢查合格后進(jìn)行干砌石砌筑。

2.3 壩頂防浪墻及路面

根據(jù)改造方案，拆除原漿砌石防浪墻，壩軸線向下游平移3m、壩頂加寬至4m，增設(shè)1m高且與壩體緊密結(jié)合的鋼筋混凝土防浪墻。壩頂路面面層為現(xiàn)澆20cm厚C20混凝土，下部30cm厚3∶7灰土墊層，路面向下游傾斜，坡度2%。

大壩護(hù)坡完成后進(jìn)行壩頂防浪墻及路面施工，首先沿防浪墻設(shè)計位置采用人工開挖基槽，挖至設(shè)計高程后清基整平，蛙式打夯機(jī)夯壓兩遍，然后進(jìn)行墊層混凝土澆筑。模板是控制混凝土外觀質(zhì)量的關(guān)鍵，施工中防浪墻模板采用定型竹膠木模板，內(nèi)襯0.5mm厚鐵皮，以保證墻體混凝土外觀光潔度；采用整體鋼管外框架固定模板；通過墻體對拉螺桿控制墻體厚度。防浪墻沿大壩縱向每10m設(shè)置一條沉降縫，內(nèi)設(shè)橡膠止水，依次架設(shè)框架模板逐塊澆筑。壩頂路面施工前，先清除原路基渣土至設(shè)計灰土底面高程，在土場按比例集中拌制灰土，機(jī)械運輸至壩頂后，人工沿壩頂按虛鋪厚度均勻攤鋪，壓路機(jī)碾壓。路面混凝土整體澆筑，分塊割縫后用瀝青砂漿灌縫。

3 質(zhì)量控制

3.1 壩體土方填筑

壩體土方填筑質(zhì)量控制貫穿于施工全過程，主要對土料質(zhì)量、工作面鋪土、碾壓三道工序進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和控制。土料質(zhì)量要以料場控制為主，一是選擇符合壩體填筑要求的土料場，并清除料場表面雜物；二是在土料場做壓實試驗，確定施工控制含水量、鋪土厚度和壓實遍數(shù)；三是在挖運土料過程中分層檢測含水量，當(dāng)檢測土料含水量不符合要求時，采取晾曬或加水處理措施，并在料場周圍做好排水、防雨措施，以便控制土料含水量。工作面嚴(yán)格掌握鋪土厚度，在鋪土過程中進(jìn)一步清理雜物和檢測土料含水量，并做好壩體與岸坡剛性建筑物、縱橫向接縫的處理與結(jié)合。虛鋪厚度偏差不大于5cm，縱向搭接寬度0.3~0.5m，橫向搭接寬度1~1.5m，在岸坡處和剛性建筑物鋪土前灑水濕潤，邊涂刷濃泥漿邊鋪土夯實。碾壓是壩體填筑的關(guān)鍵工序，要嚴(yán)格按照碾壓試驗確定的碾壓遍數(shù)進(jìn)行碾壓。施工中，由于工作面狹窄，采用進(jìn)退錯距法碾壓，每層碾壓結(jié)束后及時用環(huán)刀取樣檢測碾壓質(zhì)量，不符合要求時要及時補(bǔ)碾。

3.2 反濾料鋪筑和干砌石砌筑

反濾料填筑和干砌石砌筑的質(zhì)量控制主要是把好材料關(guān)和鋪筑關(guān)。一是所購原材料的材質(zhì)、規(guī)格、尺寸要符合設(shè)計和規(guī)范要求，材料進(jìn)場后要按規(guī)格分類堆放。二是在施工過程中，首先按要求整平夯實壩坡面，然后按設(shè)計要求的濾料級配分層填筑，為保證濾料填筑質(zhì)量，施工中采用人工分段（15~20m為一段）填筑，并用木夯夯填密實。干砌石砌筑時，為避免在施工中濾料被擾動破壞級配，在濾料表面鋪墊木板堆放塊石，邊砌筑邊移動木板。干砌石砌筑完成后，采用0.5~2cm的碎石灌縫，減小干砌石底部空隙，以免底部濾料由縫隙中間沖出，造成塌坡事故。

3.3 壩頂防浪墻及路面混凝土澆筑

混凝土質(zhì)量控制主要是把好材料關(guān)、模板關(guān)、澆筑關(guān)。一是混凝土所需水泥、砂、碎石等原材料必須符合設(shè)計要求，并定批量進(jìn)行抽檢，試驗合格后方可使用；二是模板的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性要通過計算保證其滿足使用要求，在每次使用前校正清洗模板，并涂刷脫模劑；三是混凝土澆筑是保證混凝土工程質(zhì)量的主要環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格控制好配料、攪拌、運輸、入倉鋪料、平倉、振搗等工序，施工過程中派專人進(jìn)行混凝土配料、振搗，做到配料準(zhǔn)確，振搗有序、均勻、密實，無漏振現(xiàn)象。澆筑完畢后，要在12h內(nèi)及時覆蓋、澆水養(yǎng)護(hù)，保證混凝土后期強(qiáng)度增加。