浅谈西山门水库除险加固工程施工质量控制

2019-02-14 16:39饶文治
陕西水利 2019年12期
关键词:除险护坡含水量

饶文治

(南昌县抚西大堤河道堤防管理站,江西 南昌 330203)

0 前言

水库是解决防洪、发电、灌溉及供水问题的重要设施,是我国防洪治理体系和水利基础设施的重要组成部分。但是,受早期经济技术条件限制及人为因素的影响,导致当前大量水库带病运行,存在严重的安全隐患和失事风险。据相关文献不完全统计,全国病险水库约占水库总数的43%[1,2],除险加固任务艰巨。

病险水库属于三类坝水库,即实际抗御洪水标准低于部颁水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准,或者工程存在较严重的质量问题影响大坝安全,不能正常运行的坝[3]。在全国加大病险水库除险加固治理工作的大环境下,如何保证治理效果成为一个重要的课题。针对中小型水库特有的病害特点,探索一套行之有效的控制方法显得十分迫切。

本文结合南昌县西门水库工程现状,探讨如何加强除险加固工程的施工质量控制。

1 西山水库概况

1.1 水库概况

西山门水库位于南昌县黄马乡冯家村,总库容46.13 万m3,水库设计灌溉面积70 hm2,主要建筑物有大坝、溢洪道、坝下涵管等组成。西山门水库以灌溉为主,同时兼有养殖、防洪等功能的小(2)型水库。水库枢纽等别为V 等,大坝、灌溉涵管等建筑物为5 级。大坝为均质土坝,坝顶长212 m。设计洪水标准为10年一遇,校核洪水标准为50 年一遇。西山门水库于1955 年9月开始动工兴建,1956 年3 月建成并受益。

1.2 病险现状

(1)水库渗漏严重。原勘探工作深度不够,设计不合理,施工不严格,材料或结构老化等原因造成浸润线偏高、渗透坡降和渗漏量偏大,防渗排水设施损坏;

(2)输、放水建筑物老化破坏。涵管结构存在裂缝、失稳、破坏、基础淘刷等现象。输水建筑物出现裂缝、露筋、剥离、漏水等,严重影响结构的安全性和整体性。

(3)交通设施建设标准低,配套的水文观测、大坝监控设备不完善,管理设施陈旧落后。

(4)材料老化。主要表现在材料的力学性能和抗渗性能严重下降。

2 西山门水库除险加固

山西门水库除险加固工程主要有:灌溉涵管重建工程;大坝防渗工程;上游坝面护坡工程;交通工程及管理设施。

(1)涵管工程:涵管形式为钢筋混凝土方涵,总长40 m,出口段接消力池,涵管断面尺寸为1.6 m×1.4 m,壁厚0.3 m。上部设置启闭排架、闸房及交通桥;回填土料粘粒为20%~30%,塑性指数为10~20,土料压实度≥0.96。

(2)大坝防渗工程:采用粘土斜墙,粘土斜墙顶宽3 m。下部为截水槽,截水槽坡比为1∶1,底宽为3 m,底部伸入库底低液限粘土下1 m。粘土斜墙主要技术指标为:压实度≥0.96,设计最优含水量23.0%,渗透系数≤1×10-5cm/s。

(3)上游坝面护坡工程:坡度1∶2.48;80 mm 厚砂石混合垫层,80 mm 厚 C15 砼预制块护坡,M10 砂浆浆筑;每 10 m 设置宽20 mm 的横缝,缝内采用沥青杉板充填。砼护坡护到42.08 m 高程,以上为草皮护坡。

(4)交通工程及管理设施:砼路面面宽为3.5 m 厚200 mm的C25 砼,基层为15%水泥碎石厚150 mm;路肩梁为250 mm×500 mm 的 C15 砼。

3 工程施工质量控制

3.1 灌溉涵管工程

(1)土方开挖回填:开挖时将老涵管拆除,重新测量放线。回填土采取分层填筑的方式,确保每层厚度不超过30 cm。当填筑高度超过箱涵顶高程时,可采用机械碾压。填筑过程要协调填筑质量和浇筑箱涵的进度。

(2)混凝土模板安装:模板配件需装配牢固,采用单块就位平拼接法。水平撑和剪力撑严格按照模板设计方案布置,需校核其整体稳定性。

(3)钢筋制作安装:安装过程严格按照划线、铺料、绑扎、焊接及清理仓位的工序实施。根据放样结果在模板上定位钢筋布设线,完成钢筋的布设、焊接和绑扎。

(4)混凝土:采用运输车现场浇筑商品混凝土。

(5)卸料、摊铺、砼入仓,采用专用泵车,入仓后要及时平仓。

(6)振捣养护:严格按照混凝土浇筑强度要求,采用扦入式振捣器振捣,拆模时间依据混凝土凝结强度要求确定。

3.2 防渗工程

(1)土方填筑每层均按规定参数施工,经监理检查合格后继续铺筑下一层。为避免图层之间结合不紧密,需对碾压过程中翻松的半压实土层进行处理,刨毛并调整含水量,获得良好的压实系数。

(2)压实过程中应避免漏压和剪力破坏层。分区填筑时尽量平起,按照相关规范要求横向接缝坡度不得大于1∶3。

(3)处理接合坡面时,接合填筑速度将表面松土铲除,直至符合压实标准的土层显露为止。填筑下一层时,需刨毛坡面,严格控制土壤含水量。

(4)降雨期间为保持土壤含水量处于合理范围,在降雨强度超过1 mm 时需及时停止施工。风力或日照强度较高时,及时检测坝面土壤含水量,采取洒水等措施保持含水量合格。

(5)填筑面应保持向下的坡度方便排水。

(6)因气象原因停止施工时,填土表面需铺设保护层,在复工时按要求予以清除。

(7)每层的填土厚度不得超过0.3 m,压实度应≥0.96,渗透系数≤1×l0-5cm/s。

3.3 上游坝面混凝土护坡工程

上游坝面混凝土护坡采用预制块护坡方式,制作预制块需严格遵守以下施工要点:

(1)混凝土浇筑前,将塑模在水泥地面摆平。使用平板振动,待模内混凝土表面浆液饱满,平整度符合要求为止,混凝土达到脱模强度时即可拆模。

(2)采用浇水养护预制块,气温较低或雨季时可以用防冻材料覆盖保温养护。

(3)强度检测:按照每150 m3混凝土随机抽样一组的数量,检测混凝土试块的抗压强度。

(4)运输:混凝土试块凝固至强度达设计标准的75%以上,方可人工搬运至砌筑面。

3.4 交通路面工程

(1)按照设计总平面图放出道路的中心线和边线。

(2)施工前先将地基处理至合格。清除表土内的杂物、根茎等,使用推土机剥离表土层。

(3)对于填方路基,在表土剥离后,用压路机压实至合格压实度;填土要求含水量接近最佳值,土质检验合格后运至现场摊铺碾压。

(4)采用自卸汽车从料场运输基层料进行面层碴料铺筑,碴料铺筑采用人工进行,铺筑厚度按设计控制,铺设完成后,采用自行式振动光轮压路机进行碾压,压实时按先轻后重、先慢后快的原则,逐步加荷。

3.5 施工质量管理体系建设

除险加固工程不仅要把控各单项工程的施工过程控制要素,还需从建立并落实施工质量管理制度层面予以解决:

(1)严格落实质量责任制,从决策层、管理层到操作层,明确各级人员的职责和权限。

(2)质量宣传教育制度,坚持开展质量宣传教育,将质量第一的思想牢牢树立在各参建单位员工心中,增强质量控制意识。

(3)施工过程必须严格遵守施工队初检、工程处复检和项目部终检的“三检制”,各项检查记录均按照监理工程师要求如实填写,存档。

(4)建立施工质量一票否决制,即项目部质量检查部门和人员对工程施工质量有一票否决权。一道工序检验不合格或未检验则不得转入下一道施工工序,单项工程检验不合格不得验收签证。

(5)特殊工种和主要技术人员必须取得国家有关部门认定的职业资格证书,同时加强管理人员的技术培训。

(6)建立完善的技术方案和质量措施审批制度。施工前编制的技术方案和质量措施需经总工程师批准,报送监理总工程师审批后方可实施。质量监督部门按照要求采取巡视或旁站的方式监督方案执行。

4 结语

水库除险加固已经成为完善我国水利基础设施,提升经济社会效益的重要举措。小型水库除险加固工程量虽小,但水库的安全运行与周边群众的生命财产安全密切相关,因此,决不能因小型水库除险加固工程小而轻视对其施工质量的控制。施工过程中,要紧密结合施工条件,从施工措施和质量管理体系两方面入手,对病险水库全面系统评估,采取有效措施杜绝质量问题的出现,确保工程质量万无一失。

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