□付海水 □王春磊
(河南省水利勘測設計研究有限公司)
恩圖馬克水庫位于哈薩克斯坦共和國卡拉干達州努拉河上,水庫控制流域面積約3.3萬km2,庫容1.08億m3,該水庫始建于前蘇聯(lián)時期的1982年,1984年停建。做為世行貸款項目“努拉河清污治理工程”的保障工程,2008年開始對該水庫進行維修加固,主要項目包括新建大壩防滲墻、泄水涵洞加固和新建溢洪道。大壩防滲墻是此次水庫維修加固的主要項目之一,該防滲墻是哈薩克斯坦國內(nèi)第一次進行防滲墻的施工。
恩圖馬克水庫大壩全長1512m,最大壩高約32m,壩頂高程460.7m,最高擋水深度約25.5m,壩頂寬6~13m,為粘土心墻砂殼壩,上、下游壩坡均為拋石護坡。由于壩體填筑質(zhì)量較差,大壩滲水嚴重。
該水庫加固工程為世行貸款項目,原咨詢設計單位為奧地利某公司。原設計單位提出的混凝土防滲墻設計方案為:防滲墻寬0.8m,最大深度約38m,混凝土強度等級B3.5(gost標準,混凝土56d強度),抗?jié)B等級為W4。設計槽段長2.8m,全槽段配置Ф12~Ф20的鋼筋,保護層厚為10cm?;炷僚浜媳龋核?80kg/m3,水泥≥150kg/m3,膨潤土 60kg/m3,砂 (0~1mm)400kg/m3,碎石(0~4mm)900kg/m3,碎石(4~8mm)300kg/m3。并要求混凝土強度(56d試塊測定值)≮3.5N/mm2、抗?jié)B性(56d試塊測定值)<10-8m/s、彈性模量(56d試塊測定值)≮200N/mm2。
由于原設計方案不盡合理,結合我國國內(nèi)混凝土防滲墻施工的成熟經(jīng)驗,并經(jīng)與原咨詢設計單位溝通,最終確定的設計方案為:防滲墻厚度0.8m(國內(nèi)同規(guī)模大壩,防滲墻厚度多采用0.4~0.6m),混凝土強度等級C5,抗?jié)B等級為W4;槽段長7.0m(施工中一序槽長度7.5m,二序槽長度6.5m),并取消了原設計中配置的鋼筋。
現(xiàn)場試驗室結合現(xiàn)場情況及河海大學推薦的配合比(見表1),確定了工程最終的混凝土配合比(見表2)。在施工過程中,由于部分材料(膨潤土從我國采購)到場不及時等原因,又從俄羅斯采購了部分膨潤土,通過試驗確定了配合比(見表3)。
在施工過程中,根據(jù)試驗所確定的配合比,并結合當?shù)夭牧系膶嶋H情況,進行適當調(diào)整以指導施工。
表1 河海大學混凝土配合比試驗結果表
表2 現(xiàn)場配合比試驗結果(我國膨潤土)表
試驗結果:坍落度20cm,抗壓強度4.75MPa,彈模2120MPa,抗?jié)B 1.2×10-7cm/s。
表3 現(xiàn)場配合比試驗結果(俄羅斯膨潤土)表
試驗結果:坍落度21.5cm,抗壓強度4.8MPa,彈模380MPa,抗?jié)B 8.61×10-8cm/s。
防滲墻成槽采用抓取法,采用液壓抓斗抓取,局部采用沖擊鉆配合施工;接頭管采用液壓自動拔樁機并配以吊車施工;采用氣舉法清孔;混凝土澆筑采用直升導管法施工。
混凝土防滲墻自2009年5月底開始施工,截至11月初(11月進入冬休期),共計完成70個槽段,工程質(zhì)量和進展得到了業(yè)主和咨詢單位的肯定。
做為中地海外建設集團(該工程的總承包商)的協(xié)作單位,河南省水利勘測設計研究有限公司與中地海外建設集團共同參與恩圖馬克水庫維修加固的工程施工設計和現(xiàn)場施工管理。
混凝土防滲墻的施工在國內(nèi)已有較成熟的經(jīng)驗可循,但由于參建該項目的單位和人員來自不同的國家(原設計單位為奧地利公司、總監(jiān)來自英國、現(xiàn)場監(jiān)理人員為哈薩克斯坦人和俄羅斯人,且奧地利和哈薩克斯坦兩國均沒有防滲墻施工方面的規(guī)范,也鮮有防滲墻的施工經(jīng)驗),各方工程經(jīng)驗和工程背景不同,加之語言交流的局限,使得在防滲墻施工初期存在很大的困難。但隨著工程建設的進展,業(yè)主、原設計單位、現(xiàn)場監(jiān)理人員對防滲墻施工都有了較大的默契,承認并認可了我國的規(guī)范和現(xiàn)場施工方法,工程進展也較為順利。
通過該大壩防滲墻的施工,為該國的混凝土防滲墻施工提供了經(jīng)驗,促進了參建各方的工程經(jīng)驗交流,展示了中國公司在混凝土防滲墻施工方面的能力和水平,為中國公司在哈薩克斯坦的水利工程建設領域樹立了形象。