茨菇田水庫(kù)除險(xiǎn)加固施工技術(shù)要點(diǎn)探析

黃文利

(鳳岡水務(wù)局,貴州 鳳岡 564200)

為保證水庫(kù)長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行，需在做好現(xiàn)狀調(diào)查的基礎(chǔ)上，切實(shí)做好水庫(kù)除險(xiǎn)加固，根據(jù)水庫(kù)實(shí)際情況，制定有效的除險(xiǎn)加固施工工藝與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為實(shí)際施工提供可靠指導(dǎo)。

1 工程概況

茨菇田水庫(kù)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(jì)壩址以上流域面積0.27km2，水庫(kù)總庫(kù)容24.63萬(wàn)m3，死庫(kù)容1.53萬(wàn)m3，屬小(2)型水庫(kù)。工程以灌溉為主，設(shè)計(jì)灌溉面積33.33hm2，由于庫(kù)盆滲漏，水庫(kù)未發(fā)揮工程效益。

水庫(kù)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(zhǎng)28m，壩頂高程1095.00m，死水位1081.00m。上、下游壩面無(wú)護(hù)坡，壩坡長(zhǎng)滿雜草、灌木。該水庫(kù)無(wú)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(jìn)口設(shè)Ф300雙向轉(zhuǎn)動(dòng)閘門(現(xiàn)已損壞)，洞長(zhǎng)168m，進(jìn)口高程1081.00m。

該工程于1973年由原鳳岡縣水電局設(shè)計(jì)，當(dāng)?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(kù)壩址以上流域面積0.27km2。水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩，最大壩壩高14.8m，水庫(kù)死水位1081.0m，相應(yīng)庫(kù)容1.53萬(wàn)m3。無(wú)溢洪道；大壩放水建筑物為放水隧洞，進(jìn)口高程1081.00m，斷面尺寸b×h=1.0m×1.5m，洞長(zhǎng)為168m，隧洞洞身為漿砌石襯砌，由于未進(jìn)行回填灌漿，洞身滲漏，隧洞底板大部分損壞。

2 施工工藝與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

2.1 壩坡清除

先由人工對(duì)上游和下游壩坡上的灌木與雜草進(jìn)行清除；然后由人工清除所有草皮，清除厚度應(yīng)達(dá)到5cm，清除時(shí)產(chǎn)生的土方都按照棄土進(jìn)行堆放；最后采用機(jī)械設(shè)備將壩體表面挖松，其厚度按20cm控制。

2.2 砌筑施工

在漿砌石施工過(guò)程中，對(duì)塊石砌體進(jìn)行錯(cuò)縫搭砌，當(dāng)砌體的厚度和兩塊料石的寬度相等或略大時(shí)，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(duì)丁砌石予以交錯(cuò)設(shè)置，中距控制在2m以內(nèi)。砌筑過(guò)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(dá)到飽滿和密實(shí)，且攤鋪均勻，將豎縫用砂漿填滿后進(jìn)行插搗，待表面開始泛漿后停止[1]。

2.3 干砌石施工

施工所用石料必須新鮮且堅(jiān)硬。在砌筑墻體的過(guò)程中，面石以大塊石為宜，將其大面朝下，并分皮臥砌。對(duì)于護(hù)坡塊石，一般采用豎砌法施工，將塊石的長(zhǎng)邊和坡面保持垂直，以達(dá)到護(hù)面厚度要求。塊石避免錯(cuò)縫砌筑，相互之間的咬合應(yīng)緊密，且表面保持平順。

2.4 混凝土預(yù)制塊施工

在加工混凝土預(yù)制塊的過(guò)程中，應(yīng)使用六邊形鋼模，邊長(zhǎng)30cm。預(yù)制應(yīng)在平坦地塊進(jìn)行，混凝土采用機(jī)械設(shè)備拌和，同時(shí)用振動(dòng)板將其振搗密實(shí)。上游壩面采用六邊形混凝土預(yù)制塊護(hù)坡，先按照設(shè)計(jì)要求的坡度將上游壩面整平，然后鋪設(shè)兩道8cm厚細(xì)砂，再對(duì)混凝土預(yù)制塊進(jìn)行鋪設(shè)[2]。預(yù)制塊由人工搬運(yùn)，在表面逐個(gè)碼放，塊間采用干砌的方法。

2.5 料土回填施工

土料填筑時(shí)，需對(duì)土料的塊度和含水量，以及回填厚度及壓實(shí)后干密度做仔細(xì)檢查。將土料壓實(shí)以后，壤土與黏土干密度應(yīng)達(dá)到1.55-1.65t/m3以上。通過(guò)經(jīng)常檢查確認(rèn)實(shí)際工作狀況，并及時(shí)調(diào)整。

2.6 基礎(chǔ)帷幕灌漿施工

2.6.1 施工次序

基礎(chǔ)的帷幕施工嚴(yán)格按照Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ孔序的順序進(jìn)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(jìn)行，其孔距為4m。開工前，在先導(dǎo)孔做試驗(yàn)灌漿，以驗(yàn)證是否滿足技術(shù)要求，或獲取施工經(jīng)驗(yàn)，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(xì)度應(yīng)滿足從80μm防控篩上通過(guò)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(dāng)摻入細(xì)砂時(shí)，SO3含量不能超出1%，含泥量不能超出3%，有機(jī)質(zhì)含量不能超出3%。

2.6.3 鉆孔

1) 鉆孔應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖實(shí)施，鉆孔具體位置和設(shè)計(jì)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(jì)單位的同意，并對(duì)實(shí)際孔位進(jìn)行準(zhǔn)確記錄。

2) 鉆孔深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)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(shí)，需做好各項(xiàng)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(jìn)行覆蓋，做好保護(hù)。

2.6.4 洗孔與壓水試驗(yàn)

1) 灌漿開始前需對(duì)鉆孔實(shí)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(jìn)行，沖洗到回水達(dá)到清澈為止。

2) 對(duì)先導(dǎo)孔按照從上到下的順序分段實(shí)施壓水試驗(yàn)，灌漿孔的壓水試驗(yàn)需要在裂隙沖洗完成后開始，以掌握巖體中裂隙實(shí)際發(fā)育情況，為各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的確定提供依據(jù)，同時(shí)和完成灌漿的鉆孔對(duì)比，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，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(jìn)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(zhǎng)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(méi)有涌水的段落，灌漿完成后可不待凝。

5) 以工程實(shí)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(duì)于接觸帶壓力，按0.2-0.25Mpa控制，同時(shí)要遵循不會(huì)造成壩體變形的基本原則，對(duì)基巖段進(jìn)行灌漿時(shí)，壓力按0.5-1.0Mpa控制。實(shí)際灌漿壓力根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)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(dòng)中值，且擺動(dòng)范圍不能超過(guò)灌漿壓力20%，做好擺動(dòng)幅度的記錄。

6) 灌漿時(shí)應(yīng)定時(shí)對(duì)漿液密度進(jìn)行測(cè)定和記錄，并在必要的情況下對(duì)漿液溫度進(jìn)行測(cè)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(dāng)注入率<1L/min時(shí)，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(yàn)成果為準(zhǔn)，根據(jù)施工記錄與檢驗(yàn)資料，做綜合評(píng)定。

2) 檢查時(shí)，檢查孔數(shù)量應(yīng)達(dá)到總孔數(shù)10%，而且在一個(gè)單元工程中，應(yīng)有一個(gè)以上檢查孔。

3) 壓水試驗(yàn)需要在灌漿完成14d以后進(jìn)行。

4) 檢查孔需按照從上到下的順序分段實(shí)施壓水試驗(yàn)，并采用五點(diǎn)法。

5) 在壓水試驗(yàn)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(dá)到100%；再以下段落檢查合格率應(yīng)達(dá)到90%以上；在不合格段落，如果透水率值在設(shè)計(jì)要求的100%以內(nèi)，且不集中，則認(rèn)為灌漿質(zhì)量合格。

3 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，該水庫(kù)除險(xiǎn)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(guò)對(duì)以上施工工藝的使用，施工順利完成，并達(dá)到預(yù)期質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。