华村水库除险加固混凝土冬季施工

王凤英，张辉理，林三强

（泗水县水利局，山东 济宁 273200）

1 工程概况

华村水库位于淮河流域泗河支流黄沟河中游、泗水县大黄沟乡百家旺村北。工程于1959年11月动工兴建，1960年5月竣工。水库控制流域面积129 km2，总库容5 786万m3。枢纽工程由主副坝、溢洪道（闸）、放水洞和电站等部分组成，是一座以防洪、灌溉为主，兼有发电、水产养殖等综合利用的多年调节中型水库。由于水库存在诸多工程质量问题，按照病险水库除险加固程序立项，于2009年10月开工实施，2011年12月28日通过了山东省水利厅组织的竣工验收。工程主要加固内容：大坝加固、放水洞拆除重建、坝后新建渡槽、溢洪道开挖护砌、新建溢洪闸、帷幕灌浆、管理设施及防汛路等工程。

为了确保华村水库除险加固工程保质、保量、按期完成任务，结合工程开展情况及存在的实际问题，制定了详细施工计划，其中要求12月底前完成放水洞箱涵及渡槽工程。放水洞为塔式进水口、钢筋混凝土箱涵式，工作闸门与检修闸门同室，坝顶与放水洞机房设工作桥连接，洞身总长104.2 m，其中：C25 钢筋混凝土闸室段长6.2 m，宽7.4 m；C25 钢筋混凝土箱涵，净宽1.4 m×1.4 m，10 m 长箱涵9 节，8 m 长方变圆渐变1 节，后接三岔管分水，共计混凝土372 m3。主坝坝后渡槽工程由进口连接段、进水闸、渡槽槽身段、出口连接段4 部分组成，渡槽槽身为矩形，长156 m、共13 节，采用C25 钢筋混凝土预制；槽架采用C25 钢筋混凝土单排架支撑，基础为C25 钢筋混凝土墩；共计混凝土480 m3。由于时间紧、任务重，为了确保混凝土冬季施工质量，对混凝土工程采取相应的保温措施，外用彩条布、再生布进行两层覆盖，内用炭火加热，始终保证混凝土在终凝前温度在5°以上，同时按照规范使用添加剂，以提高混凝土的早期强度、增加抗冻能力。2009年12月底，箱涵、槽身及排架工程全部完成，2010年4月完成渡槽吊装，汛前大坝合垄完成兴利水位以下坝前石护坡，确保了工程安全度汛，工程至今运行良好。

2 混凝土冬季施工措施

根据工程实际情况，本工程混凝土冬季施工主要是箱涵的浇筑、槽身的预制及排架的浇筑，为确保工程进度、保证质量，参建各方相互协调，设计代表、总监、项目经理及技术负责人常驻工地，现场办公，编制了切实可行的施工组织方案。

2.1 原材料加热

为了提高混凝土的出机口温度，首先考虑拌和水加热，在搅拌站附近安置钢制储水罐，混凝土用水由机井抽出沿管道输送到储水罐，经加热处理至搅拌机。储水罐尺寸为4 m×2 m×1.5 m，在储水罐下部设2个炉台，并配备鼓风机，直接进行加热，储水罐四周砖砌围筑，砌体高出储水罐0.4 m，与储水罐之间留0.4 m 宽的缝隙，中间用锯末填塞，储水罐顶部用锯末覆盖至砌体高，只留进水口和出水口。经测试储水罐出口温度可达到50 ℃左右，拌和物温度达到5 ℃，完全满足冬季施工的要求。混凝土拌和前用热水将拌和机冲洗，拌和时间比常温季节延长40%左右。拌合站选在渡槽预制场、排架及箱涵工作区的中间合适位置，混凝土运输应缩短运距、减少倒运次数，尽可能采取一次直接运送。单节箱涵、槽身及单个排架要一次性连续浇筑完成。运输设备在工作结束时必须立即用热水冲洗干净,恢复工作时首先用热水冲洗。

2.2 添加混凝土外加剂

随着混凝土外加剂应用技术日益成熟，加之防冻、早强、减水、引气等多种功能的复合防冻剂在工程上的成功使用，混凝土结构工程在冬季负温下连续浇注成为现实。而早强防冻剂、防渗减水剂的负温混凝土因其施工技术简便、养护条件简单，已成为水利行业混凝土结构工程冬期施工的首选。根据规范要求，本工程混凝土添加剂配合比为：早强防冻剂，-5 ℃掺量3%～4%，-10 ℃掺量5%～6%，-15 ℃掺量6%～7%；防渗减水剂掺量为2%。按配合比计量准确称量后掺在水泥面上再与骨料搅拌均匀。

2.3 混凝土养护

混凝土养护采用简易暖棚养护法，外用彩条布、再生布进行两层覆盖，内设火炉增温，安设温度计，派专人根据温度变化增加或减少火炉数量，使棚内温度始终保持在5 ℃以上。

渡槽槽身为混凝土预制，底朝上口朝下倒置于工作面，单节箱涵、槽身及单个排架浇筑完成后，立即直接外搭一层再生布，然后再覆盖一层彩条布，搭成一个个暖棚状，四周用编织袋装土压实、盖严，每个暖棚内均设2个无烟煤火炉，布设2个温度计，派专人每隔2 h 观测暖棚内的温度，使暖棚内的温度保持在5 ℃以上。

施工现场利用混凝土回弹仪，对混凝土3 d、4 d、5 d 强度进行检测，5 d 强度达到设计值的50%以上，完全达到混凝土养护目的。拆模一般在中午进行，温差变化小，混凝土拆模后，必须继续进行保温覆盖，养护方法为塑料薄膜养护，然后箱涵、槽身外面用再生布、草帘覆盖，四周用编织袋装土压实，排架用再生布包裹。

3 质量检测

华村水库除险加固工程委托山东省水利工程建设质量与安全检测中心站进行质量检测。箱涵及渡槽工程混凝土试件抗压强度共抽检8 组，混凝土试块抗压强度均满足设计要求。现场采用回弹法对箱涵检测35个测区、渡槽检测88个测区，抗压强度均满足设计要求。检测结论为：放水洞箱涵、渡槽工程混凝土所用原材料质量合格；混凝土拌合质量良好，混凝土的抗压强度指标满足设计要求；外观质量可量测指标均在允许范围内；工程质量合格。

4 结 语

华村水库除险加固放水洞箱涵及渡槽混凝土工程冬季施工采用了原材料加热、添加外加剂、简易暖棚法等措施，不仅确保了工程质量，还提高了模板周转率，加快了工程进度，最大限度地降低了投资。2011年春季，泗水县遭遇百年大旱，华村水库充分发挥了灌溉作用，连续放水28 d，最大流量4 m3/s，放水洞及渡槽经放水考验，运行良好。