广东省四会市建筑安装工程公司 广东四会 526200
摘要：病险水库除险加固工程施工技术水平的高低直接关系到水库的安全、稳定运行，对其展开研究具有十分重要的意义。本文结合工程实例，对病险水库除险加固的各个主体工程施工技术进行了详细的介绍，旨在为其他类似工程施工提供参考借鉴。
关键词：病险水库；除险加固工程；施工技术
0 引言
水库工程作为水利水电工程中的重要组成部分，对促进国民经济的发展以及保障人们的生命财产安全具有十分重要的作用。但是，当前我国许多水库工程由于修建的年代较久，受限于当时施工技术水平，加上运行时间较长，年久失修，存在着不同程度的病险情况，对这些病险水库进行除险加固施工十分必要。基于此，本文对病险水库除险加固工程的施工技术进行了介绍。
1 工程简介
某水库兴建于上世纪60年代，属于“三边工程”，由于受限于当时的条件，质量难以保证，因此水库建成运行以来，虽然经过多次后期处理，但仍存在水库防洪标准不足、坝基渗漏、坝顶开裂、溢洪道边坡岩体破碎、输水发电洞工作门锈蚀关闭不严等问题。为防御洪水灾害，保护下游人民生命财产安全，保证下游各县、区、市经济高速发展，使该水库充分发挥其应有的作用，对该水库及早进行加固是十分必要的。
2 工程条件及工程任务
2.1 自然条件
2.1.1 水文气象条件
该水库控制流域内属南亚热带季风气候。早春多阴雨，夏秋受台风外围影响，晚秋寒露风侵袭。水库所在地区多年平均降水量426.2mm，其中汛期降雨量为全年降雨量的75%，7月、8月最大，占全年降水量的48.3%。
2.1.2 地层岩性与地质构造
该地区的地层岩性比较单一, 主要是由残坡积风化土层和粉细砂岩、炭质页岩和砂岩等组成, 现简述如下。
（1）人工填土层
分布在条形山与坝体的结合部, 由近地的粉质粘土组成, 土质较匀, 稍压实。该层局部分布厚约0.5～ 2.5m 。
（2）残坡积层
遍布整个山体, 由粉土、粉质粘土夹碎石组成, 系粉细砂岩、变质砂岩、炭质页岩等风化剥蚀而成, 风化不均, 局部夹较多强风化岩块。土质稍湿, 粘性差, 呈硬塑状。根据钻孔剖面图, 该层厚度变化大, 一般为0.5 ～ 5.0 m 不等, 局部达7 m(BK5)。
（3）强风化带
主要由粉细砂岩、炭质页岩和变质砂岩组成。粉细砂岩和页岩含有绢云母, 具有千枚状构造。岩层的产状主要为N40°～ 55°E/SE <40°～ 70°,因为是老地层, 其山体风化较深, 岩石强度低, 由于受断层构造和层间错动带的影响, 岩体裂隙极发育, 裂面多被铁锰质矿物渲染, 岩体呈层状或块状结构。
由于本区的地层岩性地质年代老, 经受了多种地质构造的影响, 使条形山的地质构造较为复杂, 岩体层间错动破碎带多, 节理、裂隙发育(特别是顺层裂隙), 局部见有石英脉和断层角砾构造。
2.2 工程条件
施工区对外交通方便，有许多交通枢纽从下游经过，县乡之间的三级公路、乡村之间的四级公路等构成了交通网络，沿线建筑物距离已有交通道路较近，使得整个施工区交通极为方便，外购材料和设备都可经此线运至工地。除与永久道路结合外，场内需修多条临时施工道路。临时施工道路总长500m，采用砂石路面，路面宽6m。该水库加固工程所需当地建材主要为反滤料、石料、混凝土粗细骨料及土料等，可就近料场购买；所需钢材、水泥及油料等可在该水库所在县城购买。
施工所采用的石料、砂料等的质量均应符合《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》(S1251—2000)的要求。水泥采用国家质量认证的水泥，建筑水泥应符合《水工混凝土施工规范》(SDJ207—82)的规定，以保证工程质量。
工程区河水及地下水丰沛，可供生产用水；工程施工期利用原管理局供水系统满足生活用水的要求。工程施工用电可从原管理局供电系统接线，并配备柴油发电机作为辅助或备用电源。在该地区有较大规模的机械修配厂，可以满足施工期机械设备的大修和中修需要。
2.3 工程任务
针对该水库存在的问题，此次加固的主要任务如下:（1）大坝。对左副坝及右坝坝基渗漏问题进行处理，防止渗透破坏，风化岩石层采用帷幕灌浆，卵石混合土层采用高喷防渗灌浆；对坝顶裂缝进行黏土灌浆，坝顶破损路面进行拆除重建；（2）溢洪道。出口右侧岩石边坡挂网喷护；（3）输水发电洞。门槽二期混凝土进行凿除更新；更换出口工作闸门、维修启闭设备；（4）泄洪隧洞。进水塔表面剥蚀部分进行补强加固。
该工程为已建工程，且已运行几十年，对外交通、水、电、通信等基础设施较完善；加固工程的施工点较多，可同时多处施工，有利于加快施工进度。
3 主体工程施工
3.1 大坝加固工程
3.1.1 土石方工程
浆砌石及水泥砖拆除采用人工撬解拆除、搬运，拆除料由1m3装载机装料，8t自卸汽车运输5km至弃渣场。混凝土及路面垫层拆除采用液压锤凿除，拆除料由1m3装载机装料，8t自卸汽车运至约5km处弃渣场内。1m3挖掘机挖装8t自卸汽车自料场运输上坝，74kW推土机推平，振动碾压实。小型卷扬机牵引斗车坝面运输，74kW推土机推平，小型碾压机械压实或蛙式打夯机夯实。购买石料运至坝顶，胶轮车运输，0.4m3搅拌机拌制砂浆，人工砌筑、勾缝。混凝土预制块自料场购买，8t自卸汽车运料至坝顶或坝脚，胶轮车运输或人工坝面搬运砌筑。
土方槽挖采用1m3挖掘机，开挖土料就近堆放于一边以用于回填。坝体土方回填采用1m3挖掘机，8t自卸汽车运输约1.5km上坝，小型碾压机械压实。黏土填筑工艺流程为:结合层面洒水→刨毛→卸料→铺料→洒水→压实→抽样检査。
土料铺筑采用进占法沿坝轴线方向进行，用8t自卸汽车卸料，推土机平料，平地机进行平整，对于土料与原坝交界处辅以人工平整。土料压实采用小型碾压机械沿坝轴线方向应用进退错距法碾压土料，碾压遍数一般为4～8遍，碾压行驶速度2～3km/h，由现场试验后确定。当土料含水率与施工控制含水率相差较大时，在土料场加水或翻晒处理；当上坝土料的平均含水率与碾压施工含水率相差不大，仅需增加1%～2%左右时，采用汽车喷雾洒水，加水后的土料用圆盘耙掺和均匀；当土料含水率大于施工控制含水率且在上限的1%以内时，碾压前用圆盘耙在填筑面进行翻松晾晒；当气候干燥或气温较高时，需喷雾加水对土料进行养护。
3.1.2 坝顶混凝土路面工程
对破损的坝顶路面拆除后重新浇筑混凝土路面，修复路面长度567m；同时拆除坝顶下游侧花池，增设一道纵向排水沟，排水沟采用浆砌石砌筑，断面尺寸30cm×40cm。新筑现顶路面结构分两层，面层为C25混凝土路面，厚度20cm，其下为碎石基层，厚度25cm，路面横坡1%，从上游坡向下游侧，以排除坝顶路面积水。施工时在大坝右坝肩附近设置混凝土拌和站，胶轮车场内运输骨料，0.4m3混凝土搅拌机拌和，1m3机动翻斗车运输，11kW插人式振揭器振捣密实。
3.1.3 高喷灌浆工程
高喷灌浆采用摆喷方式灌浆。钻孔采用150型地质钻机钻进，泥浆搅拌机拌制泥桨，灌浆泵灌浆进行泥浆固壁；高喷采用三重管法施工，HB80/10型泥浆泵制浆，高喷台车灌浆，自下而上进行喷射作业，并配以3XB型75kW高压水泵管路冲洗W。工艺流程见图1。
3.1.4 帷幕灌浆工程
帷幕灌浆在坝顶进行，设一排帷幕灌浆孔，采用自下而上灌浆法。灌浆施工前应做灌浆试验，选择代表性坝段，按灌浆设计进行布孔、造孔、制浆、灌浆，观测灌浆压力、吃浆量、坝体位移和裂缝等。帷幕灌浆钻孔采用150型地质钻机钻进，灌浆自动记录仪和灰浆搅拌机配合中压泥浆灌浆泵灌浆。
3.2 溢洪道加固工程
溢洪道出口右侧岩体边坡较陡，局部破碎，为防止出露岩石进一步风化，防止发生坍塌，对岩石边坡进行挂网喷混凝土防护。喷混凝土强度等级为C20，厚度10cm，挂网钢筋采用φ6，网格200mm×200mm，锚筋采用φ20，长度2m，排间距2m，梅花形布置。
喷锚支护具体流程为:造孔→吹冲干净→安插锚杆→注浆→与钢筋网连接→喷混凝土。
喷混凝土根据具体情况采用湿式和干式结合方式。
喷射混凝土工艺流程见图2。
3 输水发电洞改造工程
输水发电洞出口3.6m×3.6m的弧形工作闸门运行多年，闸门锈蚀，下闸困难，此次对启闭设备进行维修，对门槽二期混凝土进行凿除更新，并对出口工作闸门重新设计更新。
3.3.1 混凝土拆除和浇筑
混凝土拆除采用手持式风钻钻孔，使用风镐人工凿除，拆除料由1m3装载机装料，8t自卸汽车运5ktn至弃渣场内。混凝土浇筑采用0.4m3混凝土拌和机拌和，1m3机动翻斗车运输，1.1kW插人式振捣器振捣密实。
3.3.2 工作闸门安装
工作闸门等设备的安装中，首先检査预埋件位置是否正确，并对门槽等安装部位进行清理。其次采用原工作闸门启闭机吊装设备，人工辅助就位。闸门吊装时应采取防止变形及碰撞的保护措施。最后对安装完成的设备调试运行，做全行程启闭试验，需要达到门叶启闭灵活无卡阻、闸门关闭严密、漏水量不超过允许值等要求。
3.4 泄洪隧洞加固工程
泄洪洞进水塔水位变动区混凝土剥蚀，厚度一般1～2cm，局部厚度3cm，由于表面混凝土剥蚀厚度较小，此次采用聚合物砂浆补强加固，处理范围为高程1127～1117m，高度10m，总面积893m2。
具体处理工艺如下:
（1）基面处理。采用凿毛、喷砂、打磨对表面进行处理，清除剥蚀层直至坚硬混凝土面，并用高压水冲洗。
（2）修补处理。采用SPC聚合物混凝土填补(修补深度大于30mm时，适当植筋），养护3～5天后，喷水湿润混凝土表面，涂刷1道SPC界面剂，再抹SPC201聚合物砂浆，厚度20mm，之后刮涂2道ST401防碳化涂料。
4 结语
综上所述，病险水库除险加固工程的施工质量直接关系到水库的稳定、安全运行，并与人们的日常生活生产以及生命财产安全息息相关。因此，在病险水库除险加固工程施工中，施工人员要采取合理的施工技术，严格按照规范标准进行施工，同时还要加强对施工质量的控制，从而确保水库除险加固工程的施工质量，保障水库的安全稳定运行。
参考文献
[1]陈本义.浅谈病险水库除险加固施工技术[J].江西建材.2016(10)
[2]孙玉芬.乌苏市病险水库除险加固工程浅谈[J].河南水利与南水北调.2016(05)
论文作者:黄斌
论文发表刊物:《基层建设》2016年31期
论文发表时间:2017/1/17
标签：水库论文; 混凝土论文; 工程论文; 路面论文; 闸门论文; 厚度论文; 料场论文; 《基层建设》2016年31期论文;