三坝水库除险加固工程施工质量控制要点探讨
2024-08-31周超洪
摘要:三坝水库在当地防汛、灌溉、饮水等综合利用水资源方面发挥了举足轻重的作用,鉴于该水库在运行过程中存在上游坝面塌陷、坝体渗漏、闸门关闭不严实、出水渠损坏等问题,通过对该水库开展了大坝安全评价,被鉴定为三类坝,随后开展了该水库除险加固设计与实施工作,并完成除险加固。通过三坝水库除险加固施工过程中的质量控制要点进行阐述,希冀为同类型水库除险加固工程质量控制提供参考。
关键词:三坝水库除险加固施工质量控制要点
中图分类号:TV5
DiscussionontheKeyPointsofQualityControlintheConstructionofRiskEliminationandReinforcementEngineeringofSanbaReservoir
ZHOUChaohong
ZunyiSurveyandDesignInstituteofWaterResourcesandHydropowerCo.,Ltd.,Zunyi,GuizhouProvince,563000China
Abstract:SanbaReservoirhasplayedacrucialroleinthecomprehensiveutilizationofwaterresourcessuchasfloodprevention,irrigation,anddrinkingwaterinthelocalarea.Consideringtheproblemsofupstreamdamcollapse,damleakage,inadequategateclosure,anddamagetotheoutletchannelduringtheoperationofthereservoir,a damsafetyevaluationwasconductedonthereservoir,whichwasidentifiedasaClassIIIdam.Subsequently,thedesignandimplementationofthereservoir'sriskeliminationandreinforcementworkwerecarriedout,andtheriskeliminationandreinforcementworkwascompleted.ThisarticleelaboratesonthekeypointsofqualitycontrolduringtheconstructionprocessofriskeliminationandreinforcementinSanbaReservoir,hopingtoprovidereferenceforthequalitycontrolofsimilarreservoirriskeliminationandreinforcementprojects.
KeyWords:SanbaReservoir;Riskeliminationandreinforcement;Constructionquality;Controlpoints
新中国成立后,面对水旱灾害频发、水资源时空分布不均等问题,国家开始大兴水利基础设施建设,目前很多中小型水库均是从20世纪60年代陆续修建的,三坝水库就在那个时候应运而生,为当地经济社会发展作出了很大贡献。该水库最初的功能为防洪、灌溉及人畜饮水,根据当地产业结构及设计灌区土地功能发生改变,目前主要功能为防洪及景观,兼顾酒店空调用水和下游部分老百姓生活用水[1]。水库建设至今,2008年经过了一次除险加固,2020年经对其进行安全评价,被鉴定为三类坝,需对其除险加固。
1工程概况
三坝水库位于遵义市新蒲新区三坝村,距遵义市中心城区10km,距新蒲新区3km。水库坝址位于湘江左岸支流三坝河上游,坝址以上流域面积9.63km2,多年平均径流量462万m3;水库总库容324万m3,正常库容265万m3,属小(1)型水库,规模为Ⅳ等,枢纽建筑物包括大坝、溢洪道、放水涵洞等。
大坝为均质土坝,最大坝高21.15m,坝顶宽4.6m;溢洪道位于右岸,为岸边开敞式侧槽溢洪道,溢流净宽30m;放水涵洞位于左岸,为无压放水箱涵。工程于2020年鉴定为三类坝,主要问题为闸门关闭不严、启闭设施锈蚀老化难启闭、上游坝面局部塌陷存在渗漏、大坝右岸溢洪道溢流段存在渗漏、左岸箱涵出口存在垮塌隐患。主要施工内容包括大坝防渗灌浆,大坝上、下游面修复和改造,坝顶道路改造,放水建筑物进口闸门更换及出口加固改造,工程渗漏渗压监测设施完善等[2]。
2质量体系报备及项目划分
工程实施后,建设单位组织参见各方将有关质量管理体系报质量监督机构进行了核备,根据施工图、《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL176—2007)和《水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准》(SL631系列)的要求,对本工程进行了项目划分。将该工程划分为一个单位工程,上游坝面修复、下游坝体培厚、坝顶工程、溢洪道箱涵盖板工程、灌浆工程、放水设施工程及安全监测工程7个分部工程,48个单元工程,质量监督机构对本项目划分做了批复。
3各分部工程质量控制
3.1上游坝面修复
上游坝面修复主要施工内容为靠近溢洪道位置的一处面积约10m2、深度约60cm塌坑处理,考虑该部位为坝面作业,无法机械作业,只能人工处理。工人们首先对塌坑内沉积的淤泥、浮渣进行清理,清理深度为70cm,直至清理至出现原始坝体黏土为止。基础清理完成后,用手持式夯机将基础进行夯实,夯实后,将预先准备好的黏土进行人工回填夯实,回填厚度为45cm,密实度为96%,上部回填15cm碎石垫层夯实,表面再安装10cm厚六边形预制块护坡,与整体坝面相协调。该部位施工主要为人工,细部处理尤为重要,各角落要夯实到位且要均匀,否则后期将会出现不均匀沉降[3]。
3.2下游坝体培厚
下游坝体培厚主要实施内容为下游坝面加宽培厚及交通桥修复,加宽厚的坝顶总宽度为13.6m,坝顶路面为混凝土沥青路面,宽度为7.0m,上下游侧为绿化美化带,交通桥拆除重建,路面宽度为10m。培厚部分采用土石渣填筑,上游与原大坝接触面设反虑层(由30cm细砂层、30cm碎石层构成),下游培厚坡比1∶2.5,坡面采用厚50cm种植土回填,坝面进行植草绿化护坡。坝脚设置排水褥垫,排水褥垫采用干砌石砌筑,上游接原大坝排水棱体,下游从河床左侧集中排入已成排水沟,基础面设厚30cm碎石垫层,顶面与培厚坝体接触面设反滤层。首先,进行排水褥垫施工,对原大坝下游侧进行开挖,挖至原始基岩,地基承载力为0.3MPa,验收后将提前准备好的块石填筑至排水褥垫基坑内,块石粒径为20~60cm之间,相互镶嵌而成。其次,开展坝体填筑,将提前准备好的渣石料按照设计要求进行填筑,在与原坝体交界处,自下而上分别填筑30cm细沙层和30cm碎石层,上部填筑渣石料,碾压机具为光面振动碾,20t行进速度为2km/h,碾压8遍,静二动六,每层碾压厚度为80cm,逐层上升,每三层划分为一个单元,对每个单位进行检测3组,主要检测指标包括压实度、含水率,经检测指标合格后,方可开展下一单元工程施工,此部位施工为主要为机械操作,故需要提前对机械操作人员进行详细的技术交底,随时将碾压质量作为该部位质量控制的重要一环。坝体填筑完成后,外部再铺设50cm耕植土,平整后播撒草籽,为该项目整个景观打造及水土保持工作做好铺垫[4]。
3.3坝顶工程
坝顶工程主要施工内容为坝顶路面施工,坝顶路面为沥青混凝土路面,坝体填筑完成后,按照设计图纸,提前对坝顶路面进行放线,明确路面位置及相应尺寸,下部为水稳碎石垫层,上部为沥青路面,其水稳碎石垫层厚度为30cm,弹性模量为1.2万MPa,抗拉强度为1.8MPa,沥青路面厚度为10cm。此部位施工主要为机械作业,首先要对机械操作人员进行技术交底,其次辅以人工,需要比较有经验的道路施工班组进行流水作业,方能确保坝顶路面的施工质量。
3.4溢洪道箱涵盖板工程
溢洪道箱涵盖板工程主要施工内容包括箱涵混凝土浇筑、交通桥混凝土浇筑。混凝土浇筑质量是每个工程质量控制的重要一环,本工程中箱涵边墙、盖板及桥墩均使用C25混凝土浇筑,桥面采用C30砼浇筑,该部分主要质量控制要点为混凝土本身质量、浇筑质量和钢筋原材料等。本项目砼采用商品砼,商品砼运至现场后,在监理见证下进行取样,养护28天后运至质量检测单位进行检测,各项指标满足要求。施工方按照设计要求采购钢筋,并将钢筋取样送至质量检测单位检测,各项指标满足要求后运用于该项目[5]。在现场施工工艺的控制方面,工人按照设计要求将钢筋进行绑扎和模板制作,经自检合格,报监理、业主验收合格后方可进行混凝土浇筑,浇筑完成后,对其外观质量进行检查修复,并对混凝土进行养护至少28天。
3.5灌浆工程
本项目灌浆工程主要包括固结灌浆和帷幕灌浆,固结灌浆位置主要为溢洪道箱涵边墩基础及交通桥墩基础位置,首先浇筑1.5m厚的混凝土盖重,然后按照设计要求,布设固结灌浆孔,间距1.5m梅花形布置,钻孔孔径为56mm,深度为7m,严格按照固结灌浆施工顺利,即钻孔、冲洗、压水试验、灌浆、封孔、检查等一系列程序,方结束固结灌浆作业。帷幕灌浆主要为坝体段沿坝顶钻灌溢洪道段沿溢流堰堰顶钻灌,施工中均采用100型回转钻机钻孔灌浆,浆液由左岸布置的制浆站拌制,通过灌浆管配合灌浆泵作业,采用自下而上分段灌浆法,进行测量放线布孔、安装钻机设备、钻孔、冲洗、压水试验、灌浆、封孔、质量检查等程序后,帷幕灌浆结束。本项目灌浆主要控制指标为透水率,要求q≤5Lu,灌浆后透水率满足上述要求即可,灌浆质量即可评为合格。
3.6放水设施工程
放水设施工程主要包括闸门更换、放水涵洞消力池及尾水渠修建。闸门更换首先要将库水泄放至死水位,由施工方按照设计要求进行闸门采购,供应厂家亲自到现场指导安装调试。放水涵洞消力池与尾水渠修建主要为C25混凝土浇筑。施工方先按照设计要求放好线,开挖基础承载力为不小于0.3MPa,然后再进行模板制作,浇筑混凝土。该部位施工主要控制要点为混凝土质量控制及施工工艺,混凝土采用商品砼,总方量为50m3,运至现场后在监理见证下取样一组,养护28天后运至质量检测单位检测。
3.7安全监测工程
安全监测工程主要为渗压计埋设。该分部工程设计专业性强,由施工方分包给一家专门开展大坝安全监测业务的公司来做。首先按照设计要求进行布点,在高程901m、910m、918m埋设渗漏观测仪器,大坝渗流渗压监测采用钻孔布设渗压计与坝脚量水堰相结合,中间坝段布置2个渗流监测断面,各断面布置3个监测孔以了解坝体水位,坝脚布设量水堰一道以观测大坝渗漏量。渗压计的安装埋设主要做好以下步骤:一是按照设计点位进行钻孔和埋设;二是进行电缆铺设;三是进行校验和记录,取得初始值。
4工程验收
该工程在建设过程中,严格按照水利工程建设程序,完成了单元工程验收、分部工程验收、单位工程验收及合同工程完工验收。本项目共51个单元,其中重要隐蔽单元工程17个,验收合格17个,合格率100%,其他单元工程34个,其中优秀10个,合格24个,整个项目单元工程全部合格,其中优良率为20.0%。分部工程为7个,其中优秀1个,合格6个,合格率100%,优良率16.7%。单位工程验收为合格,其中外观质量评分得分率为85.3%,为合格。工程完工后,在建设单位组织下,于2022年9月下旬开展了完工验收,经过1个月的资料准备与现场完善,在市水务局主持下,于2022年10月下旬开展了该工程的蓄水验收。
5实施效果
通过该项目的实施,原来的坝体渗漏、闸门启闭不严实、溢洪道绕坝渗漏、交通桥隐患等得到了彻底解决,在功能方面,防洪效益凸显,随着水位的上升,生态景观打造越发与当地的生态战略目标深度切合,下游老百姓生活用水得到了较好保障,该水库现有功能得到了全面发挥,为当地经济发展起到了保驾护航作用。
6结语
水利工程的建设是造福千秋万代的民生项目,水能载舟,亦能覆舟,在工程建设过程中,如不能较好做好质量控制,那将会对社会造成不可估量的隐患。只要在施工过程中,参建各方齐心协力,心往一处想,劲往一处使,共同为项目目标的实现倾尽全力,确保工程质量经得住时间的考验、人民的考验,那将会对国家经济社会的发展带来利益。
参考文献
[1] 罗明.某水库除险加固工程建设的质量控制[J].工程建设与设计,2022(24):259-261.
[2] 李婷婷.某水库除险加固主要工程施工技术控制与质量管理[J].河南水利与南水北调,2023(10):95-96.
[3]刘菲菲.太平水库除险加固工程质量控制措施[J].河南水利与南水北调,2023(7):97-98.
[4]赵虎谦.X水利工程项目的后评价研究[D].太原:太原科技大学,2024.
[5]黄新东.白盆珠水库大坝除险加固工程的质量管理研究[D].广州:广东工业大学,2023.