漳泽水库溢洪道底板修复方案与施工技术

王宏斌

（山西省漳泽水库管理局）

1 水库简况与溢洪道现状

漳泽水库位于长治市郊区马厂镇的浊漳河南源干流上，于1960年建成，是一座以工业供水、农田灌溉和防洪为主，并兼顾养殖、旅游业的大（Ⅱ）型水库。坝控流域面积4 990 km2，总库容4.273亿m3。枢纽由大坝、溢洪道和泄水闸组成，洪水标准为100年一遇设计，2000年一遇校核。大坝为均质土坝，最大坝高22.5 m，全长2 514 m。

溢洪道位于大坝右端，全长304 m，由进口段、闸室段、陡槽段、挑坎段四部分组成。由于溢洪道改建时底板混凝土设计标号较低（原设计混凝土标号为150＃，抗冻标号为F50），经过近20年的运行，底板表面冻融剥蚀较严重，部分钢筋外露，泄槽段底板局部裂缝较多，已对水库安全运行构成了一定的隐患。

为了全面了解目前溢洪道混凝土工程的缺陷和病害，我局委托中国水利水电科学研究院结构材料所，对溢洪道底板进行了全面的无损检测。通过对混凝土裂缝及缺陷普查、强度检测、裂缝深度检测、抗冻性能检测，均达不到现行标准规范要求，急需进行修复。

2 溢洪道工程修复方案

在不影响原溢洪道泄洪能力的前提下，对溢洪道槽底板表层混凝土进行加固维修，提高其抗冻、抗冲、抗裂能力，保证安全运行。根据溢洪道底板表面混凝土破坏情况，在对其成因进行分析的基础上，确定维修处理方案。

2.1 修复范围

修复范围主要为溢洪道陡槽段（包括二道堰）和挑坎段（桩号0+003.00-0+261.00），设计处理面积总计11 558 m2。

2.2 修复措施

保持原来溢洪道底板顶面高程不变，将底板表面已破坏的混凝土凿除，凿除厚度15.52-20 cm；重新浇筑20 cm厚C35混凝土，以提高底板混凝土的强度及防冻、抗冲能力。为了保证新旧混凝土的结合，在二者之间设置Φ25锚筋，锚筋呈梅花形布置，间距1 m×1 m，将锚筋顶部与底板表层钢筋焊接在一起。底板混凝土分缝分块与原结构相同，布置水平防裂钢筋，重新按原结构图设置止水措施。止水材料采用651型橡胶止水带，嵌缝材料采用聚乙烯闭孔泡沫板，底板与边墙间填充三毡三油。

2.3 修复指标

采用的混凝土强度、抗冻、抗渗等级分别为C35、F150、W6，抗冲蚀系数不小于0.75。溢洪道底板配筋和原设计相同，采用Ⅰ级钢筋配筋，锚筋采用Ⅱ级钢筋。

3 溢洪道修复施工技术

3.1 拆除工程

主要为原溢洪道底板表面混凝土15-20 cm厚的拆除，计算拆除总方量约2 347.36 m3。拆除分块进行，利用两台6 m3/min的空压机配备8-10台风镐进行分层破碎拆除。首先，将原钢筋保护层以上（约5-8 cm）的混凝土拆除，使原钢筋网完全暴露；然后，再进行钢筋网片的拆除，拆除时尽量使原钢筋不被损坏；待分块中的原钢筋网片全部拆除后，再采用风镐进行混凝土的二次拆除，拆除厚度约8-12 cm；拆除至混凝土浇筑建基面后，用高压气枪或高压水枪进行建基面的吹风清洗，以没有松动的混凝土块为标准，确保混凝土建基面干净。拆除的废料由人工清理集中装车，运到溢洪道左侧边墙，经龙门架垂直运输到溢洪道左岸平台，最后运至指定弃渣场堆放。

3.2 锚筋施工

锚筋采用先注浆后安装锚筋的方式进行。根据设计图纸布置孔位，并做好标记，用YT-28气腿式风钻钻孔。钻孔时要控制好孔位、孔向、孔深等，钻头直径应大于锚筋直径15 mm以上，孔位偏差应小于100 mm，孔向应符合设计要求。局部加固锚筋孔向应与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应大于45°，孔深偏差应小于50 mm。造孔后将孔内碎屑和积水冲洗干净。将锚固剂浸水后，立即将其放入，随后将锚筋插入。锚筋人工插入困难时，可用风钻将其顶入，并将孔口楔紧。锚固剂由人工现场用水桶浸泡，随用随泡。刚安装的锚筋在锚固剂凝固前，不得敲击、碰撞、拉拔或在其上悬挂重物。

3.3 钢筋制作与安装

3.3.1 钢筋加工制作

钢筋集中存放在加工厂内，将不同等级、规格及生产厂家的钢筋分别堆放并设置标牌，以免弄错。钢筋下部用方木支垫使其离开地面，以防止雨水或积水浸泡而发生锈蚀。本工程施工所用钢筋为Φ16和Φ25，钢筋调直采用人工整直。钢筋切断和弯曲，均采用机械加工。加工钢筋时，下料长度按设计尺寸，半成品料分类堆放并挂牌，在料牌上要注明其规格、直径、编号、安装部位及数量等。

3.3.2 钢筋安装

工程施工成品钢筋采用人工小平车运输，到达现场后人工卸料。在钢筋安装前，先按设计图纸的位置进行放线，用墨线弹出建筑物的边线或钢筋线，并用粉笔勾画出每根钢筋的具体位置。混凝土保护层采用带铅丝的砂浆垫块控制，其垫块尺寸按保护层的大小提前预制，待有一定强度后才可使用。钢筋绑扎采用20-22#铅丝，其搭接长度应符合施工规范；钢筋弯钩应朝向混凝土内，基础、墙体等部位钢筋，接头分别采用搭接焊；竖向钢筋直径大于Φ16时采用竖向电渣压力焊，其搭接长度、焊缝长度、焊缝高度等指标均要符合标准要求。在同一断面上，钢筋接头断面积不得超过钢筋总数的50%，钢筋在焊接前必须进行试验。钢筋安装时，应架设必要的支撑给保护，以避免发生错位移动。在钢筋架设完毕混凝土浇筑前，须按照设计和标准要求进行详细检查，如若发现钢筋位置有变动，要立即予以纠正。在模板上涂刷脱模剂时，不得污染钢筋。安装后的钢筋，表面没有砂浆、油渍等对粘结力存在不利影响的非金属膜层。

3.4 模板制作、安装与拆除

根据溢洪道工程各部位的结构特点，并结合各部位实际所处位置的地形条件，以及混凝土浇筑的特点，对不同部位采用不同类型的模板，以达到快速、高效、优质的施工目标。

3.4.1 模板制作

施工采用的钢模板，由专业生产厂家加工制作，直接将成品模板运至现场工地。其他模板均在工地的钢木加工厂内制作。制作模板的木材和钢材，其质量应满足招标文件中的有关质量技术条款，符合现行国家或行业标准的规定。所用木材的质量，应达到Ⅲ等以上的材质标准，严禁使用腐朽、严重扭曲或脆性的木材；钢板面板的厚度应在3 mm以上，钢板面要光滑，不允许有凹坑、皱折或其他表面缺陷。除钢模板外，施工所用的其他模板均在钢木加工厂内集中制作。

3.4.2 模板安装

施工所用模板全部运输至工地附近，采用人工搬运安装。根据各部位混凝土的结构特点，采用螺杆内拉和撑杆外顶相结合的加固结构。在模板安装时，必须按混凝土结构物的施工详图进行测量放样，对重要结构要设置必要的控制点，以便检验校正。在模板安装过程中，必须保持有足够的临时固定设施，以防止发生倾覆。模板安装的允许偏差，应满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》中的要求。在混凝土浇筑过程中，须派专人看模，发现问题时迅速处理。

3.4.3 模板拆除

拆模时限须满足招标文件中技术条款的规定。在混凝土浇筑完成后，如没有达到拆模时限，绝对不允许拆模。对不承重的侧面模板，拆除时限应在混凝土强度达到其表面与棱角不因拆模而损伤时方可；对墩、墙等部位的模板，要在其强度不低于3.5 MPa时方可拆除；底模要在混凝土强度达到75%以上后方可拆除。有些部位需要提前拆模时，须经过计算及试验复核，确定混凝土结构物实际强度已能承受自重及其他荷载，经监理工程师同意，才可提前拆模。

3.5 现浇混凝土施工

3.5.1 配合比设计

根据溢洪道的结构特性及设计要求，进行不同混凝土的配合比设计。设计的混凝土配合比，要通过山西省水利基本建设工程检测中心站的水利壹级检测要求。在配合比设计中，要考虑技术条款中要求的水工混凝土水灰比允许值、坍落度以及具体的施工方法等。混凝土要求采用低坍落度混凝土，以减少水泥用量，降低混凝土发热量，经济地选取单位体积混凝土各种材料的配合比。配合比设计须报送工程监理审批后才可使用。在具体施工过程中，也可根据现场实际情况，适当调整配合比，但必须保证混凝土的各项指标满足技术要求。

3.5.2 混凝土拌和与运输

工程施工中的混凝土采用现场拌和，拌合站设在溢洪道左岸，采用HZS30型混凝土拌合机进行集中拌制。混凝土拌和前，要首先检查搅拌设备的各部件是否运转正常，其计量器具是否准确无误，其他配套设施是否准备完善，否则不准开机搅拌。采用ZL-30型装载机挖装砂石骨料并运料至储料斗，称量后由皮带输送机输送骨料至搅拌机。水泥采用袋装水泥，经计量、称量后人工拆袋，倒入提升斗输入搅拌机。混凝土的生产工艺流程为：贮料、供料、配料器配料、拌和等。配料是混凝土生产工艺中非常重要的环节，采用PLD800型电子自动配料器进行配料，并要经常检验其精确度，做到配料准确。混凝土拌和好以后，迅速运至浇筑现场，运输中不得有分离、漏浆和严重泌水现象。应根据不同部位混凝土的入仓设计方案，采用不同的运输方法。在具体施工中，采用机动翻斗车进行混凝土运输。要求所有运输混凝土的车辆，时常保持清洁，以免杂物侵入，影响混凝土拌和物的质量。在混凝土入仓时，还要防止离析。

3.5.3 各部位混凝土浇筑

溢洪道底板混凝土浇筑厚度较小，故采用一次浇筑成型。混凝土搅拌好运输到施工现场后，直接泄料到溢洪道上方搭设的溜槽，由溜槽将混凝土泄至溢洪道底板仓内机动翻斗车内，再由机动翻斗车运输至浇筑现场人工卸料入仓。混凝土浇筑后，用50型软轴振捣器振捣密实，底板表面用人工压光。

3.6 混凝土伸缩缝处理

混凝土伸缩缝的处理，包括止水带安装和缝内材料的填充两个方面。在本工程施工中，混凝土伸缩缝内设651橡胶止水带，伸缩缝内填充闭孔泡沫板。

3.6.1 伸缩缝止水带安装

混凝土伸缩缝内的651橡胶止水带，要求安装位置准确，并用钢筋固定牢固，以防止水带变形、跑偏和撕裂。在止水带的连接上，采用现场焊接或粘结方法，要求其接头的抗拉强度不小于止水带抗拉强度的85%。止水带下面的混凝土与止水带周围的混凝土，均要振捣密实，以确保混凝土与全部止水带的紧密结合，避免止水带周围形成空穴。止水带埋入混凝土中的两翼部分，要求与混凝土紧密结合。伸缩缝混凝土的表面，要求平整洁净，如有蜂窝麻面时应填平，任何钢筋不得穿缝面。

3.6.2 闭孔泡沫板安装

本工程施工所用的闭孔泡沫板，全部在钢木加工厂内制作。在闭孔泡沫板安装前，先依据伸缩缝断面尺寸，将其制作成满足伸缩缝尺寸要求的具体形状，然后用钢钉固定在伸缩缝面上，安装好的填缝板料应与混凝土缝面紧紧相贴，并要牢固，其外露面与混凝土表面齐平。在混凝土浇筑过程中，要注意对填缝板料的保护，以防脱落。

3.6.3 两毡三油

先在找平层上刷一道冷底子油，再刷热沥青或沥青胶（或冷涂），铺油毡，重叠粘贴数层即可。