东莞市大岭山镇水务工程建设运营中心广东东莞523000
摘要:除险加固施工是保证水库运行质量的重要内容,笔者就自己的实践经验,通过结合工作实践,对病险水库除险加固工程施工中的有关技术问题进行了探讨,同时阐述了水库除险加固的施工方法。实践证明问题处理有效,施工取得了良好的效果,供同行参考。
关键词:水库;除险加固;施工技术
在实际的运行过程当中,水库运行的安全性、稳定性直接影响着当地的经济、农业发展水平,还关系着库区人民的人身和财产安全。然而,我国的水库众多,由于多种原因,水库都不同程度存在病险问题,不仅造成水库不能正常运行,其效益不能充分发挥,而且还严重威胁到下游人民生命财产的安全。因此,水库除险加固施工工程数量日益增多。在水库除险加固施工中,要根据实际情况,选择相对应的施工技术,以保证水库除险加固施工质量,取得了良好经济效益和社会效益。
1水库工程基本概况
某水库始建于20世纪70年代,属于小型水库,主要功能为水利灌溉,集防洪、养鱼为一体。防洪设计和校核标准分别为10a与50a一遇。由于该地区气候类型属于温和半湿润季风大陆性气候。因此,全年光照时间长,雨热同期,四季分明,年均气温和多年平均降水量分别为7.4℃与506.6mm,故该地区降水量较多。另外,水库坝址地层结构总体构造简单,无不良地质存在,水库地质结构稳定。如表1数据所示为该水库工程在除险加固前提供的相关力学指标:
2水库除险加固的必要性
水库兴建至今,在40多年的运行历史中,为当地经济、社会发展与区域生态效益提升做出了巨大贡献。但由于兴建之初技术、资金、监察等投入力度不够。因此,该水库工程施工质量难以得到保障,经过多年的运行,水库中潜存的问题日益凸显,如坝顶结构高低不平、坝顶上游防护不到位;水库在风蚀及雨蚀等作用下,坝体土大量流失;该大坝下游浸润线出逸点较高,坝脚部位排水设施不全;水库木闸门破损失修,输水洞闸门启、闭不灵活;输水洞受水流侵蚀和气候影响,钢筋生锈、混凝土脱落、洞体水流渗漏问题严重。除此之外,该水库一直以来缺少安全的溢洪设施。因此,上述多种安全隐患威胁着水库安全运行。故出于防洪和灌溉等生态与经济效益的角度考虑,对水库进行除险加固具有重要意义。
3水库除险加固工程主要施工技术
3.1施工前期准备
施工前期结合工程实测结果,严格按照工程结构原始地形图和断面图进行测量定线作业。分别完成除险加固施工场内和场外的道路建设,并做好除险加固施工中的水电供应及相关临时基础设施、设备的供应工作,确保施工前达到“三通一平”的工作目标。
3.2施工结构布置
本工程在结构总体布置时,主要结合地区自然气候条件,在准确了解当地工程地质结构及水文情况等资料基础上,本着“交通便利,便于施工生产、生活、管理,少占农田,减少干扰”等原则进行除险加固工程结构布设。为了提升工程生态效益,降低成本,充分结合该区域地理区位优势减少物料运转,提高施工效益。经过研究,确定在该水库大坝左岸平地布设临时工程,拟计划占用2000m2荒地,同时不影响当地交通,易于对整个水利工程进行管护。
3.3施工进度控制
本文考虑到水库隐患大、问题多、除险加固任务紧。因此,严格控制工程进度,在保证工程质量和效益不断提升的前提下,缩短施工周期。本除险加固工程经建设与施工单位协同研究、合理安排、精心筹化,拟定总施工期为90天。
3.4土坝加固施工
土坝加固施工按以下作业流程进行:①全面清理和平整水库上游边坡;②下游边坡填土;③在水库上游砌筑钢筋混凝土护坡,在其下游开挖砌筑与回填滤水坝;④在水库下游铺筑人工草皮护坡;⑤水库坝顶路面施工。
具体施工技术如下:
(1)平整水库上游坝坡:本次施工主要利用功率为74kW的大型推土机施工设备,对水库上游坝坡进行碾压及整平处理。碾压过程中,若局部区域碾压不到位,可利用功率为2.8kW的小型蛙式夯实机,在人工辅助作业下进行碾压及整平处理。
(2)水库上游护坡施工:在浇筑护坡混凝土前,首先需通过人工作业的方式平整、夯实坝坡,然后浇筑混凝土护坡作业,同时按2m×2m的标准,支模和钢筋绑扎。其次,现场浇筑混凝土护坡作业。拌制混凝土时要采用搅拌机,在胶轮车、机动翻斗车或溜槽配合作业下,将其运输入仓,再采用插入式振捣器或平板振捣器进行振捣施工。最后,要进行人工抹平压光处理。但需注意,严禁在高温时段进行混凝土浇筑施工。在此过程中,需加强工程结构养护管理,防止出现混凝土裂缝;若养护不到位出现结构性裂缝,需采用沥青木板回填作业进行分缝处理。
(3)水库下游坝坡填土施工:本阶段首先利用1.0m3挖掘机挖土作业,然后采用功率均为74kw的推土机和拖拉机进行推土压实作业,相关作业内容如下:①砌筑排水体施工:同时进行下游坝坡培厚与排水体砌筑施工。砌筑排水体施工前,先采用挖掘机(1m3)在人工辅助作业下开挖水库排水体基础土方,并对其进行平整作业。在此基础上,结合工程设计标准,由人工自下而上砌筑排水体;使用胶轮车运输场内块石;为保证块石表面美观、平整且砌体错缝无通缝,块石间应紧密咬扣,避免相互浮塞和叠砌。土方开挖后,部分用于回填排水体上游,部分将其堆存于排水体上游坝坡,其余开挖土方用于坝坡培厚作业;②水库下游人工草皮护坡施工:砌筑排水体施工完成后,首先由人工对坝坡洒水湿润和夯实平整处理,然后铺设厚度为0.05m的草皮,进行人工护坡作业。草皮铺筑过程中,要结合实际设计要求和厚度,按照自下而上的顺序,由人工带线进行铺筑施工,确保筏块间无缝隙,且紧密结合。另外,还要保证铺设表面结构平整,草皮护坡结束后,立即对其进行洒水养护,提高草皮的存活率;③水库坝顶路面施工:人工作业配合功率为74kW的大型推土机碾压和修整水库坝顶,在此基础上,科学布置轴线桩和路面边桩,并将路缘石设置于水库坝顶上、下游两侧,然后进行路面砂石料垫层铺设作业。铺筑时,利用人工作业的方式,结合功率为74kW的推土机进行摊平、找平处理施工,最后对其进行压实处理。
3.5水库溢洪道施工
溢洪道主要位于水库土坝右坝一侧,因此按照本次除险加固方案的技术实施要求,分别需要新建溢洪道进口、控制、渐变、陡槽和海漫段。
(1)拆除砌体施工:拆除砌体时,主要由人工和1m3挖掘机配合拆除作业。拆除的石料完整块石保留并就近堆放,主要用于砌筑滤水坝;拆除的破碎部分,运至水库坝顶,主要用于水库坝顶砂石路面的铺筑。
(2)浆砌石施工:浆砌石施工同样由人工和1m3挖掘机配合开挖作业。开挖基体后,侧墙基础需由人工修整,同时需采用人工作业的方式,结合功率为2.8kW的蛙式夯实机夯实土基施工。完成基础部位的施工任务后,通过人工作业的方式砌筑砌体施工。施工时,采用机械拌合砌筑砂浆,在砌筑侧墙时,按照先砌角石、后砌镶面石的顺序进行作业,最后填腹砌筑。砌筑完工后,要确保块石上下错缝、内外搭接,而且均匀布置丁砌石,面积≥墙砌体面积的1/5。砌筑后,采用M20砂浆对护坡和侧墙临空面进行抹面作业;墙后回填土采用人工作业,并利用功率为2.8kW的蛙式夯实机进行人工夯实处理。
(3)底板施工:底板施工采用钢筋混凝土结构布置,混凝土采用C25混凝土,全部由人工施工完成。加工厂制作好钢筋后,运至工程场地;底板钢筋由人工布设,采用机械现场拌制和浇筑混凝土,人工与机械配合辅助作业,混凝土采用胶轮小车入仓,混凝土浇筑后要密实振捣施工。
(4)石笼海曼施工
采用1m3挖掘机对工程结构基础进行开挖,并通过人工作业的方式,对基础面进行修整,然后由人工作业铺设土工布。最后,现场编制石笼铁丝网并进行铺设作业,与此同时,人工砌筑干砌石。
4结语
总之,水库除险加固对于保障水利设施使用安全、延长其使用寿命具有至关重要的作用。在水库除险加固中,应力求在预防工程施工过程中的质量缺陷的前提下,提高施工效率,加快进度,以增加工程施工的效益。实践证明,在本工程中采用了有效的施工技术和管理方法,取得了明显的治理成效,的确是面对和解决水库除险加固工程问题行之有效的方法。
参考文献
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[2]梁芳婷.小型水库除险加固工程施工技术探讨[J].企业科技与发展,2017(3):114-116.