徐阳水库大坝除险加固施工技术

王宏亮

（长治市水利建筑工程处，山西 长治 046000）

1 工程概况

徐阳水库位于沁县新店镇徐阳村南，控制流域面积54.3km2，水库枢纽由大坝、溢洪道、灌溉输水洞三部分组成，总库容340万m3，是浊漳河西源支流徐阳河上一座集防洪、灌溉、养殖等综合效益为一体的小（一）型水库。随着水库多年运行，大坝出现了诸多问题：一是大坝上下游坝坡培厚部分施工填筑质量较差，蓄水以来发生过多次裂缝，高水位运行时存在安全隐患；二是上游干砌石护坡损坏严重，下游坝坡无排水沟，草皮护坡残缺不全，且坡脚排水棱体由于坝坡培厚被埋入坝内，失去效用；三是坝顶宽2.5~3.5m，不利于通行，影响防洪抢险。

2 大坝改造措施及施工方案

2.1 坝体土方填筑

根据设计要求，对坝顶重新填筑加高，由原坝顶高程962.6m加高至963.8m，对下游坝坡培厚，使下游坝坡坡度由原来的 1∶1.78~1∶2.5 改造为 1∶2~1∶2.85，坝轴线向下游平移3.0m，坝顶加宽至4.0m。在下游坝脚处增设梯形式排水棱体。主要施工内容有坝面削坡、土方填筑、排水棱体砌筑。

2.1.1 坝面削坡

坝体加高培厚前需先对坝面进行削坡处理，根据设计要求，坝面削坡厚度0.5m，以清除表层腐殖土、树根和草皮等杂物，坝体与岸坡结合部岸坡削成斜坡，不得有台阶、急剧变坡和反坡。施工中采用挖掘机粗削、人工精削的方法分段进行，削坡杂料用自卸汽车外运至弃渣场。

2.1.2 排水棱体砌筑

排水棱体基槽采用挖掘机挖装、自卸汽车外运、人工清底的施工方案。基槽开挖后由于地下渗水量较大，在基槽左端低洼处挖2m×2m×2m集水坑，用水泵将地下渗水排除。排水清底后，进行反滤料填筑，由于基槽底部为饱和土，为保证反滤料填筑质量，在基槽底部先铺垫15~20cm石渣，然后在其上部分层填筑滤料，滤料按段虚铺后用木夯分层夯实。棱体砌筑采用装载机运输块石，人工分层砌筑，为避免砌筑时扰动滤料层，在滤料顶铺垫木板堆放块石。

2.1.3 坝体土方填筑

首先，施工前结合坝体周围地理位置，选择质好、量大、运距近、利于长年开采的土料场，尽量做到就近取料、低料低用、高料高用，施工强度高时用近料、强度低时用远料，含水量低的料场雨季用、含水量高的料场枯水期用，并测算主要料场的可开采量不少于设计总方量的1.5~2.0倍，以保证工程正常施工。其次，土料开采及运输采用挖掘机挖装、自卸汽车运输上坝，开采过程中要保证挖掘机开挖底面略高于汽车行驶路面。汽车运土上坝后，要在铺筑的虚土上行驶，并经常变换车道，避免重复碾压影响坝体质量。第三，平土和压实要根据自卸汽车的运输方量和土料虚铺厚度，确定汽车的卸料间距，并采用推土机随卸随铺。压实采用自行式振动凸块碾沿坝轴线方向进行碾压，由于工作面狭窄，采用进退错距的碾压方式，碾压交界带碾迹要彼此重叠，严禁漏压或欠压。

2.2 坝面护坡

根据改造方案，拆除原上游坝坡干砌石及其下部已失效的碎石滤料，新砌筑300mm厚干砌石护坡，干砌石下面填筑150mm厚碎石垫层及150mm厚砂垫层；下游坝坡在加宽培厚的土层上增设纵横向排水沟及贴坡排水以利坝体排水，排水沟采用C15现浇混凝土，排水沟之间设网格状M7.5浆砌石条带，条带断面尺寸400mm×400mm，在条带网格内虚铺10~15cm厚耕植土种植草籽。大坝上游原干砌石护坡采用人工配合机械的拆除方案，人工将可利用的旧石就近堆放，以方便干砌石护坡使用，废弃渣石料外运至弃渣场，并按设计要求整修坡度、填筑滤料。为方便施工，保证滤料填筑质量，沿大坝方向从下而上分段施工，每段检查合格后进行干砌石砌筑。

2.3 坝顶防浪墙及路面

根据改造方案，拆除原浆砌石防浪墙，坝轴线向下游平移3m、坝顶加宽至4m，增设1m高且与坝体紧密结合的钢筋混凝土防浪墙。坝顶路面面层为现浇20cm厚C20混凝土，下部30cm厚3∶7灰土垫层，路面向下游倾斜，坡度2%。

大坝护坡完成后进行坝顶防浪墙及路面施工，首先沿防浪墙设计位置采用人工开挖基槽，挖至设计高程后清基整平，蛙式打夯机夯压两遍，然后进行垫层混凝土浇筑。模板是控制混凝土外观质量的关键，施工中防浪墙模板采用定型竹胶木模板，内衬0.5mm厚铁皮，以保证墙体混凝土外观光洁度；采用整体钢管外框架固定模板；通过墙体对拉螺杆控制墙体厚度。防浪墙沿大坝纵向每10m设置一条沉降缝，内设橡胶止水，依次架设框架模板逐块浇筑。坝顶路面施工前，先清除原路基渣土至设计灰土底面高程，在土场按比例集中拌制灰土，机械运输至坝顶后，人工沿坝顶按虚铺厚度均匀摊铺，压路机碾压。路面混凝土整体浇筑，分块割缝后用沥青砂浆灌缝。

3 质量控制

3.1 坝体土方填筑

坝体土方填筑质量控制贯穿于施工全过程，主要对土料质量、工作面铺土、碾压三道工序进行严格的检查和控制。土料质量要以料场控制为主，一是选择符合坝体填筑要求的土料场，并清除料场表面杂物；二是在土料场做压实试验，确定施工控制含水量、铺土厚度和压实遍数；三是在挖运土料过程中分层检测含水量，当检测土料含水量不符合要求时，采取晾晒或加水处理措施，并在料场周围做好排水、防雨措施，以便控制土料含水量。工作面严格掌握铺土厚度，在铺土过程中进一步清理杂物和检测土料含水量，并做好坝体与岸坡刚性建筑物、纵横向接缝的处理与结合。虚铺厚度偏差不大于5cm，纵向搭接宽度0.3~0.5m，横向搭接宽度1~1.5m，在岸坡处和刚性建筑物铺土前洒水湿润，边涂刷浓泥浆边铺土夯实。碾压是坝体填筑的关键工序，要严格按照碾压试验确定的碾压遍数进行碾压。施工中，由于工作面狭窄，采用进退错距法碾压，每层碾压结束后及时用环刀取样检测碾压质量，不符合要求时要及时补碾。

3.2 反滤料铺筑和干砌石砌筑

反滤料填筑和干砌石砌筑的质量控制主要是把好材料关和铺筑关。一是所购原材料的材质、规格、尺寸要符合设计和规范要求，材料进场后要按规格分类堆放。二是在施工过程中，首先按要求整平夯实坝坡面，然后按设计要求的滤料级配分层填筑，为保证滤料填筑质量，施工中采用人工分段（15~20m为一段）填筑，并用木夯夯填密实。干砌石砌筑时，为避免在施工中滤料被扰动破坏级配，在滤料表面铺垫木板堆放块石，边砌筑边移动木板。干砌石砌筑完成后，采用0.5~2cm的碎石灌缝，减小干砌石底部空隙，以免底部滤料由缝隙中间冲出，造成塌坡事故。

3.3 坝顶防浪墙及路面混凝土浇筑

混凝土质量控制主要是把好材料关、模板关、浇筑关。一是混凝土所需水泥、砂、碎石等原材料必须符合设计要求，并定批量进行抽检，试验合格后方可使用；二是模板的刚度、强度、稳定性要通过计算保证其满足使用要求，在每次使用前校正清洗模板，并涂刷脱模剂；三是混凝土浇筑是保证混凝土工程质量的主要环节，要严格控制好配料、搅拌、运输、入仓铺料、平仓、振捣等工序，施工过程中派专人进行混凝土配料、振捣，做到配料准确，振捣有序、均匀、密实，无漏振现象。浇筑完毕后，要在12h内及时覆盖、浇水养护，保证混凝土后期强度增加。