王光俊
(肥西縣農(nóng)田基本建設指揮部辦公室,安徽合肥 231200)
江淮丘陵區(qū)中小型水庫除險加固項目施工管理之要點
王光俊
(肥西縣農(nóng)田基本建設指揮部辦公室,安徽合肥 231200)
我國大型水庫工程建設已接近尾聲,越來越多的中小型水庫除險加固項目正在成為水利建設的熱點之一,作者結合安徽省江淮丘陵地區(qū)中小型水庫工程施工實踐,對如何做好該類工程的施工管理工作作一技術交流,供同行參考。本文結合安徽省江淮丘陵地區(qū)中小型水庫除險加固工程的設計與施工狀況,探討了中小型水庫除險加固項目的施工管理工作之要點,對當前同類工程項目具有借鑒意義。
中小型水庫 設計 施工管理
壩體填筑質(zhì)量直接影響到水庫大壩安全運用,是質(zhì)量控制的重點。應特別注意新老壩體結合面處理等工序的施工質(zhì)量,壩體填筑質(zhì)量控制要點如下。
(1)清基:清理壩基、岸坡及取土區(qū)時,應將樹木、草皮、樹根、亂石、墓穴及各種建筑物全部清除,并認真做好泉眼、水井、洞穴、地質(zhì)勘測孔等處理;壩基內(nèi)的腐殖土、泥炭等均應全部清除。(2)筑壩土料:用于填筑的防滲體土料應滿足滲透系數(shù)不大于1×10-5cm/s;水溶鹽含量不大于3%;有機質(zhì)含量不大于5%。(3)填筑標準:對于粘性土料,小型水庫壩體填筑標準宜采用壓實度控制,設計壓實度可取95%~97%,如采用壓實干密度控制,則壓實干密度應按標準擊實試驗的最大干密度乘以壓實度確定,填土的含水量應按最優(yōu)含水量控制,其允許偏差為±3%。參考值最優(yōu)含水量一般為16.0%~18%,最大干密度為1.70~1.75g/m3,設計干密度在1.60~1.65g/m3。(4)碾壓試驗:所有用于填筑的上壩土料,在取土前均應進行碾壓試驗,確定土料最優(yōu)含水量、最大干密度、設計干密度、碾壓機具規(guī)格型號、鋪料厚度、碾壓遍數(shù)、土料含水量的調(diào)整方法等技術參數(shù)。(5)壩體填筑:壩體填筑應沿壩軸線方向進行,采用進占法卸料,汽車不得在已壓實的土料面上行駛;土料攤鋪宜采用平地機進行,鋪料應及時;填筑豎向順序可按水平分層由低向高處開始逐層填筑,不得順坡鋪填,壩基橫斷面上地面坡度陡于1:5時,應將地面坡度削至緩于1:5;作業(yè)面應分層鋪土、統(tǒng)一碾壓,嚴禁出現(xiàn)界溝;由于氣候、施工等原因停工的,回填面應加以保護,復工時必須仔細清理,經(jīng)驗收合格后,方可繼續(xù)填土,并應作好記錄備查。(6)壩體碾壓:碾壓方法優(yōu)先采用振動凸塊碾壓實,碾壓也應沿壩軸線方向進行;對緊靠建筑物四周和涵洞頂板1.0m以內(nèi)土方,邊角及寬度小于3.0m的狹窄部位由人工分層鋪填(層厚15~20cm),蛙夯或人工夯實;嚴格控制鋪土厚度,人工夯實每層不超過20cm,土塊粒徑不大于5cm,機械壓實每層不超過30cm,土塊粒徑不大于8cm。嚴格控制壓實參數(shù),壓實合格后,方準鋪筑上一層填料;鋪筑與碾壓應連續(xù)作業(yè),如因故中斷應灑水濕潤,保持含水率在控制范圍之內(nèi)。長時間停工,應鋪設保護層,復工時予以清除。均質(zhì)壩灑水方式宜采用噴霧灑水。(7)冬季和雨季控制:負溫下填筑壩體,應作好壓實土層的防凍保溫工作。0℃以下風速大于10m/s時應停止施工。雨前碾壓保持填筑平整,且平整成適當?shù)钠露龋苑烙晁聺B和填筑面積水。禁止松土料在填筑面過夜;下雨或雨后不允許踐踏填筑面,雨后填筑應晾曬或處理。(8)結合部位處理:重視壩體與壩基、岸坡、涵閘、溢洪道、截水槽、粘土鋪蓋等結合部位的處理,結合部位回填宜選用粘性土,其含水量也應調(diào)整至施工含水量的上限,局部碾壓不到位的邊角部位可使用小型機具壓實,嚴禁漏壓或欠壓,結合帶碾壓搭接寬度不應小于1.0m,鋪料前需在前一層已壓實面或岸坡面灑水或刨毛;在砼面或風化巖石面上填筑時,應先將基面灑水濕潤,并邊涂刷濃泥漿、邊鋪土、邊夯實,泥漿涂刷高度必須與鋪土厚度一致,并與下層涂層銜接,泥漿土與水的質(zhì)量比宜為1:2.5~1:3;截水槽內(nèi)填土應從低洼處開始,填土面宜保持水平,不得有積水,填土厚在50cm以內(nèi),可采用輕型壓實機具薄層碾壓;粘土鋪蓋與壩體之間應可靠連接,與壩體同時填筑,鋪蓋完成后,應及時按設計要求鋪設保護層,嚴禁在已建的鋪蓋內(nèi)打樁、挖坑、埋設電桿等。
中小型水庫穿壩建筑物主要有放水涵、泄洪閘、溢洪道等,其中涵閘施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接危及大壩安全,應作為水庫除險加固重點監(jiān)控范圍。涵閘施工程序應遵循“先深后淺、先重后輕、先高后矮、先主后次”的原則。
(1)涵(閘)基開挖:開挖寬度應滿足箱體制作、排水溝和回填工作面的要求,箱涵外每側(cè)凈寬一般不小于1m;基槽開挖邊坡必須符合相關規(guī)范要求,不陡于1:2。嚴格按照設計斷面及高程要求進行開挖,防止欠挖、超挖,當挖至接近基底標高時,應保留20~30cm的基面保護層。(2)鋼筋保護層:閘身或涵身因長期埋入土體中,其鋼筋凈保護層不宜過小,一般閘室墩墻、底板不小于50mm,箱涵不小于40mm,其他部位鋼筋不小于30mm。(3)伸縮縫及預埋件:箱涵分縫止水材料宜優(yōu)先選用紫銅片,紫銅片宜用壓模壓制成型,接縫必須采用焊接,搭接長度不得小于20mm;砼澆筑時,振搗器不得觸及止水片;紫銅片的沉降槽,應用瀝青灌填密實;閘室段預埋件螺栓、鐵皮和插筋的安裝必須牢固可靠,滿足設計要求,施工中不得移位和搖動。
(1)灌漿時機:土壩粘土灌漿應在水庫低水位期進行,以加速泥漿固結,保證大壩安全。(2)灌漿材料:土料宜優(yōu)先采用重粉質(zhì)壤土或粉質(zhì)粘土,其成分應符合設計和規(guī)范要求。為了改善漿液的濃度和提高漿液流動性并加快漿液排水固結,可在漿液中摻加1%的Na2SiO3。(3)灌漿機械:鉆孔機械應滿足壩體與壩基土的性質(zhì)、最大鉆孔深度要求,先擇好合適的鉆頭;泥漿攪拌機的造漿量應能滿足灌漿進度的需要;泥漿泵的容量應結合灌漿試驗進行選擇。(4)灌漿施工:施灌前應做灌漿試驗,可選擇有代表性壩段進行,一般要求灌漿試驗孔不少于3個;灌漿所用土料和漿液都應進行試驗;布孔應按設計圖紙進行,先打主排孔,后打副排孔,主排孔與副排孔應交錯排列;造孔可按灌漿順序先后進行,應用干法造孔,不得用清水循環(huán)鉆進,造孔中應保證孔道鉛直,偏斜不得大于孔深的2%;灌漿順序先灌河槽段,后灌岸坡段和彎曲段,先灌主排孔,后灌副排孔,宜采用孔底注漿全孔灌注的方法;宜“少灌多復”,分序進行,每孔灌漿次數(shù)在5次以上。(5)灌漿綜合控制:包括灌漿量控制、灌漿壓力控制、橫向水4結語
平位移控制、裂縫開展寬度控制等,其中灌漿壓力應控制在最大允許灌漿壓力以下;壩頂上、下游兩壩肩處橫向水平位移的允許量一般控制在3cm以內(nèi);灌漿中如出現(xiàn)壩面裂縫、冒漿、白蟻、串漿、卡鉆、輸漿管或注漿管堵塞等問題,應按照規(guī)范要求及時處理;灌漿質(zhì)量檢查包括壩體內(nèi)部的質(zhì)量(泥墻厚度、密度、連續(xù)性、均勻性)、壩面裂縫、浸潤線出逸點、滲流量變化情況等。
大壩加高培厚、泄洪設施改造、白蟻防治、穿壩涵閘修建、壩體粘土灌漿等是中小型水庫除險加固中的常規(guī)措施,而壩體填筑、穿壩涵閘修建、粘土灌漿則是施工管理的要點,其建設質(zhì)量的優(yōu)劣直接關系到工程安全和效益。目前,從江淮丘陵區(qū)已經(jīng)除險加固的中小型水庫工程實踐來看,大部分水庫已蓄水運用,大壩無明顯滲漏,涵閘啟用正常,隱患得以消除,中小型水庫除險加固成效顯著。
[1]碾壓式土石壩設計規(guī)范(SL274—2001)[M](第1版).北京:中國水利水電出版社,2002.
[2]小型水利水電工程碾壓式土石壩設計導則(SL189—96)(第1版)[M].北京:中國水利水電出版社,1997.
[3]碾壓式土石壩施工規(guī)范(DL/T 5129—2013)[M].北京:中國電力出版社,2014.
[4]土壩灌漿技術規(guī)范(DL/T 5238—2010)[M].北京:中國電力出版社,2010.
[5]水閘施工規(guī)范(SL 27—2014)[M].北京:中國水利水電出版社,2014.
[6]工程建設標準強制性條文(水利工程部分)(2010版)[M].北京:中國水利水電出版社,2010.