漳澤水庫(kù)溢洪道底板修復(fù)方案與施工技術(shù)

王宏斌

（山西省漳澤水庫(kù)管理局）

1 水庫(kù)簡(jiǎn)況與溢洪道現(xiàn)狀

漳澤水庫(kù)位于長(zhǎng)治市郊區(qū)馬廠鎮(zhèn)的濁漳河南源干流上，于1960年建成，是一座以工業(yè)供水、農(nóng)田灌溉和防洪為主，并兼顧養(yǎng)殖、旅游業(yè)的大（Ⅱ）型水庫(kù)。壩控流域面積4 990 km2，總庫(kù)容4.273億m3。樞紐由大壩、溢洪道和泄水閘組成，洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇設(shè)計(jì)，2000年一遇校核。大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高22.5 m，全長(zhǎng)2 514 m。

溢洪道位于大壩右端，全長(zhǎng)304 m，由進(jìn)口段、閘室段、陡槽段、挑坎段四部分組成。由于溢洪道改建時(shí)底板混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)較低（原設(shè)計(jì)混凝土標(biāo)號(hào)為150＃，抗凍標(biāo)號(hào)為F50），經(jīng)過(guò)近20年的運(yùn)行，底板表面凍融剝蝕較嚴(yán)重，部分鋼筋外露，泄槽段底板局部裂縫較多，已對(duì)水庫(kù)安全運(yùn)行構(gòu)成了一定的隱患。

為了全面了解目前溢洪道混凝土工程的缺陷和病害，我局委托中國(guó)水利水電科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)材料所，對(duì)溢洪道底板進(jìn)行了全面的無(wú)損檢測(cè)。通過(guò)對(duì)混凝土裂縫及缺陷普查、強(qiáng)度檢測(cè)、裂縫深度檢測(cè)、抗凍性能檢測(cè)，均達(dá)不到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，急需進(jìn)行修復(fù)。

2 溢洪道工程修復(fù)方案

在不影響原溢洪道泄洪能力的前提下，對(duì)溢洪道槽底板表層混凝土進(jìn)行加固維修，提高其抗凍、抗沖、抗裂能力，保證安全運(yùn)行。根據(jù)溢洪道底板表面混凝土破壞情況，在對(duì)其成因進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，確定維修處理方案。

2.1 修復(fù)范圍

修復(fù)范圍主要為溢洪道陡槽段（包括二道堰）和挑坎段（樁號(hào)0+003.00-0+261.00），設(shè)計(jì)處理面積總計(jì)11 558 m2。

2.2 修復(fù)措施

保持原來(lái)溢洪道底板頂面高程不變，將底板表面已破壞的混凝土鑿除，鑿除厚度15.52-20 cm；重新澆筑20 cm厚C35混凝土，以提高底板混凝土的強(qiáng)度及防凍、抗沖能力。為了保證新舊混凝土的結(jié)合，在二者之間設(shè)置Φ25錨筋，錨筋呈梅花形布置，間距1 m×1 m，將錨筋頂部與底板表層鋼筋焊接在一起。底板混凝土分縫分塊與原結(jié)構(gòu)相同，布置水平防裂鋼筋，重新按原結(jié)構(gòu)圖設(shè)置止水措施。止水材料采用651型橡膠止水帶，嵌縫材料采用聚乙烯閉孔泡沫板，底板與邊墻間填充三氈三油。

2.3 修復(fù)指標(biāo)

采用的混凝土強(qiáng)度、抗凍、抗?jié)B等級(jí)分別為C35、F150、W6，抗沖蝕系數(shù)不小于0.75。溢洪道底板配筋和原設(shè)計(jì)相同，采用Ⅰ級(jí)鋼筋配筋，錨筋采用Ⅱ級(jí)鋼筋。

3 溢洪道修復(fù)施工技術(shù)

3.1 拆除工程

主要為原溢洪道底板表面混凝土15-20 cm厚的拆除，計(jì)算拆除總方量約2 347.36 m3。拆除分塊進(jìn)行，利用兩臺(tái)6 m3/min的空壓機(jī)配備8-10臺(tái)風(fēng)鎬進(jìn)行分層破碎拆除。首先，將原鋼筋保護(hù)層以上（約5-8 cm）的混凝土拆除，使原鋼筋網(wǎng)完全暴露；然后，再進(jìn)行鋼筋網(wǎng)片的拆除，拆除時(shí)盡量使原鋼筋不被損壞；待分塊中的原鋼筋網(wǎng)片全部拆除后，再采用風(fēng)鎬進(jìn)行混凝土的二次拆除，拆除厚度約8-12 cm；拆除至混凝土澆筑建基面后，用高壓氣槍或高壓水槍進(jìn)行建基面的吹風(fēng)清洗，以沒(méi)有松動(dòng)的混凝土塊為標(biāo)準(zhǔn)，確?；炷两ɑ娓蓛?。拆除的廢料由人工清理集中裝車，運(yùn)到溢洪道左側(cè)邊墻，經(jīng)龍門架垂直運(yùn)輸?shù)揭绾榈雷蟀镀脚_(tái)，最后運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)堆放。

3.2 錨筋施工

錨筋采用先注漿后安裝錨筋的方式進(jìn)行。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙布置孔位，并做好標(biāo)記，用YT-28氣腿式風(fēng)鉆鉆孔。鉆孔時(shí)要控制好孔位、孔向、孔深等，鉆頭直徑應(yīng)大于錨筋直徑15 mm以上，孔位偏差應(yīng)小于100 mm，孔向應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。局部加固錨筋孔向應(yīng)與可能滑動(dòng)面的傾向相反，其與滑動(dòng)面的交角應(yīng)大于45°，孔深偏差應(yīng)小于50 mm。造孔后將孔內(nèi)碎屑和積水沖洗干凈。將錨固劑浸水后，立即將其放入，隨后將錨筋插入。錨筋人工插入困難時(shí)，可用風(fēng)鉆將其頂入，并將孔口楔緊。錨固劑由人工現(xiàn)場(chǎng)用水桶浸泡，隨用隨泡。剛安裝的錨筋在錨固劑凝固前，不得敲擊、碰撞、拉拔或在其上懸掛重物。

3.3 鋼筋制作與安裝

3.3.1 鋼筋加工制作

鋼筋集中存放在加工廠內(nèi)，將不同等級(jí)、規(guī)格及生產(chǎn)廠家的鋼筋分別堆放并設(shè)置標(biāo)牌，以免弄錯(cuò)。鋼筋下部用方木支墊使其離開(kāi)地面，以防止雨水或積水浸泡而發(fā)生銹蝕。本工程施工所用鋼筋為Φ16和Φ25，鋼筋調(diào)直采用人工整直。鋼筋切斷和彎曲，均采用機(jī)械加工。加工鋼筋時(shí)，下料長(zhǎng)度按設(shè)計(jì)尺寸，半成品料分類堆放并掛牌，在料牌上要注明其規(guī)格、直徑、編號(hào)、安裝部位及數(shù)量等。

3.3.2 鋼筋安裝

工程施工成品鋼筋采用人工小平車運(yùn)輸，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后人工卸料。在鋼筋安裝前，先按設(shè)計(jì)圖紙的位置進(jìn)行放線，用墨線彈出建筑物的邊線或鋼筋線，并用粉筆勾畫出每根鋼筋的具體位置?；炷帘Ｗo(hù)層采用帶鉛絲的砂漿墊塊控制，其墊塊尺寸按保護(hù)層的大小提前預(yù)制，待有一定強(qiáng)度后才可使用。鋼筋綁扎采用20-22#鉛絲，其搭接長(zhǎng)度應(yīng)符合施工規(guī)范；鋼筋彎鉤應(yīng)朝向混凝土內(nèi)，基礎(chǔ)、墻體等部位鋼筋，接頭分別采用搭接焊；豎向鋼筋直徑大于Φ16時(shí)采用豎向電渣壓力焊，其搭接長(zhǎng)度、焊縫長(zhǎng)度、焊縫高度等指標(biāo)均要符合標(biāo)準(zhǔn)要求。在同一斷面上，鋼筋接頭斷面積不得超過(guò)鋼筋總數(shù)的50%，鋼筋在焊接前必須進(jìn)行試驗(yàn)。鋼筋安裝時(shí)，應(yīng)架設(shè)必要的支撐給保護(hù)，以避免發(fā)生錯(cuò)位移動(dòng)。在鋼筋架設(shè)完畢混凝土澆筑前，須按照設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行詳細(xì)檢查，如若發(fā)現(xiàn)鋼筋位置有變動(dòng)，要立即予以糾正。在模板上涂刷脫模劑時(shí)，不得污染鋼筋。安裝后的鋼筋，表面沒(méi)有砂漿、油漬等對(duì)粘結(jié)力存在不利影響的非金屬膜層。

3.4 模板制作、安裝與拆除

根據(jù)溢洪道工程各部位的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并結(jié)合各部位實(shí)際所處位置的地形條件，以及混凝土澆筑的特點(diǎn)，對(duì)不同部位采用不同類型的模板，以達(dá)到快速、高效、優(yōu)質(zhì)的施工目標(biāo)。

3.4.1 模板制作

施工采用的鋼模板，由專業(yè)生產(chǎn)廠家加工制作，直接將成品模板運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)工地。其他模板均在工地的鋼木加工廠內(nèi)制作。制作模板的木材和鋼材，其質(zhì)量應(yīng)滿足招標(biāo)文件中的有關(guān)質(zhì)量技術(shù)條款，符合現(xiàn)行國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。所用木材的質(zhì)量，應(yīng)達(dá)到Ⅲ等以上的材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)禁使用腐朽、嚴(yán)重扭曲或脆性的木材；鋼板面板的厚度應(yīng)在3 mm以上，鋼板面要光滑，不允許有凹坑、皺折或其他表面缺陷。除鋼模板外，施工所用的其他模板均在鋼木加工廠內(nèi)集中制作。

3.4.2 模板安裝

施工所用模板全部運(yùn)輸至工地附近，采用人工搬運(yùn)安裝。根據(jù)各部位混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用螺桿內(nèi)拉和撐桿外頂相結(jié)合的加固結(jié)構(gòu)。在模板安裝時(shí)，必須按混凝土結(jié)構(gòu)物的施工詳圖進(jìn)行測(cè)量放樣，對(duì)重要結(jié)構(gòu)要設(shè)置必要的控制點(diǎn)，以便檢驗(yàn)校正。在模板安裝過(guò)程中，必須保持有足夠的臨時(shí)固定設(shè)施，以防止發(fā)生傾覆。模板安裝的允許偏差，應(yīng)滿足《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中的要求。在混凝土澆筑過(guò)程中，須派專人看模，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)迅速處理。

3.4.3 模板拆除

拆模時(shí)限須滿足招標(biāo)文件中技術(shù)條款的規(guī)定。在混凝土澆筑完成后，如沒(méi)有達(dá)到拆模時(shí)限，絕對(duì)不允許拆模。對(duì)不承重的側(cè)面模板，拆除時(shí)限應(yīng)在混凝土強(qiáng)度達(dá)到其表面與棱角不因拆模而損傷時(shí)方可；對(duì)墩、墻等部位的模板，要在其強(qiáng)度不低于3.5 MPa時(shí)方可拆除；底模要在混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%以上后方可拆除。有些部位需要提前拆模時(shí)，須經(jīng)過(guò)計(jì)算及試驗(yàn)復(fù)核，確定混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)際強(qiáng)度已能承受自重及其他荷載，經(jīng)監(jiān)理工程師同意，才可提前拆模。

3.5 現(xiàn)澆混凝土施工

3.5.1 配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)溢洪道的結(jié)構(gòu)特性及設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行不同混凝土的配合比設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的混凝土配合比，要通過(guò)山西省水利基本建設(shè)工程檢測(cè)中心站的水利壹級(jí)檢測(cè)要求。在配合比設(shè)計(jì)中，要考慮技術(shù)條款中要求的水工混凝土水灰比允許值、坍落度以及具體的施工方法等?；炷烈蟛捎玫吞涠然炷?，以減少水泥用量，降低混凝土發(fā)熱量，經(jīng)濟(jì)地選取單位體積混凝土各種材料的配合比。配合比設(shè)計(jì)須報(bào)送工程監(jiān)理審批后才可使用。在具體施工過(guò)程中，也可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，適當(dāng)調(diào)整配合比，但必須保證混凝土的各項(xiàng)指標(biāo)滿足技術(shù)要求。

3.5.2 混凝土拌和與運(yùn)輸

工程施工中的混凝土采用現(xiàn)場(chǎng)拌和，拌合站設(shè)在溢洪道左岸，采用HZS30型混凝土拌合機(jī)進(jìn)行集中拌制。混凝土拌和前，要首先檢查攪拌設(shè)備的各部件是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，其計(jì)量器具是否準(zhǔn)確無(wú)誤，其他配套設(shè)施是否準(zhǔn)備完善，否則不準(zhǔn)開(kāi)機(jī)攪拌。采用ZL-30型裝載機(jī)挖裝砂石骨料并運(yùn)料至儲(chǔ)料斗，稱量后由皮帶輸送機(jī)輸送骨料至攪拌機(jī)。水泥采用袋裝水泥，經(jīng)計(jì)量、稱量后人工拆袋，倒入提升斗輸入攪拌機(jī)?；炷恋纳a(chǎn)工藝流程為：貯料、供料、配料器配料、拌和等。配料是混凝土生產(chǎn)工藝中非常重要的環(huán)節(jié)，采用PLD800型電子自動(dòng)配料器進(jìn)行配料，并要經(jīng)常檢驗(yàn)其精確度，做到配料準(zhǔn)確?；炷涟韬秃靡院螅杆龠\(yùn)至澆筑現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)輸中不得有分離、漏漿和嚴(yán)重泌水現(xiàn)象。應(yīng)根據(jù)不同部位混凝土的入倉(cāng)設(shè)計(jì)方案，采用不同的運(yùn)輸方法。在具體施工中，采用機(jī)動(dòng)翻斗車進(jìn)行混凝土運(yùn)輸。要求所有運(yùn)輸混凝土的車輛，時(shí)常保持清潔，以免雜物侵入，影響混凝土拌和物的質(zhì)量。在混凝土入倉(cāng)時(shí)，還要防止離析。

3.5.3 各部位混凝土澆筑

溢洪道底板混凝土澆筑厚度較小，故采用一次澆筑成型?；炷翑嚢韬眠\(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)后，直接泄料到溢洪道上方搭設(shè)的溜槽，由溜槽將混凝土泄至溢洪道底板倉(cāng)內(nèi)機(jī)動(dòng)翻斗車內(nèi)，再由機(jī)動(dòng)翻斗車運(yùn)輸至澆筑現(xiàn)場(chǎng)人工卸料入倉(cāng)?；炷翝仓螅?0型軟軸振搗器振搗密實(shí)，底板表面用人工壓光。

3.6 混凝土伸縮縫處理

混凝土伸縮縫的處理，包括止水帶安裝和縫內(nèi)材料的填充兩個(gè)方面。在本工程施工中，混凝土伸縮縫內(nèi)設(shè)651橡膠止水帶，伸縮縫內(nèi)填充閉孔泡沫板。

3.6.1 伸縮縫止水帶安裝

混凝土伸縮縫內(nèi)的651橡膠止水帶，要求安裝位置準(zhǔn)確，并用鋼筋固定牢固，以防止水帶變形、跑偏和撕裂。在止水帶的連接上，采用現(xiàn)場(chǎng)焊接或粘結(jié)方法，要求其接頭的抗拉強(qiáng)度不小于止水帶抗拉強(qiáng)度的85%。止水帶下面的混凝土與止水帶周圍的混凝土，均要振搗密實(shí)，以確?；炷僚c全部止水帶的緊密結(jié)合，避免止水帶周圍形成空穴。止水帶埋入混凝土中的兩翼部分，要求與混凝土緊密結(jié)合。伸縮縫混凝土的表面，要求平整潔凈，如有蜂窩麻面時(shí)應(yīng)填平，任何鋼筋不得穿縫面。

3.6.2 閉孔泡沫板安裝

本工程施工所用的閉孔泡沫板，全部在鋼木加工廠內(nèi)制作。在閉孔泡沫板安裝前，先依據(jù)伸縮縫斷面尺寸，將其制作成滿足伸縮縫尺寸要求的具體形狀，然后用鋼釘固定在伸縮縫面上，安裝好的填縫板料應(yīng)與混凝土縫面緊緊相貼，并要牢固，其外露面與混凝土表面齊平。在混凝土澆筑過(guò)程中，要注意對(duì)填縫板料的保護(hù)，以防脫落。

3.6.3 兩氈三油

先在找平層上刷一道冷底子油，再刷熱瀝青或?yàn)r青膠（或冷涂），鋪油氈，重疊粘貼數(shù)層即可。