柯書武

(上饒市水利科學(xué)研究所,江西 上饒 334000)

軍民水庫(kù)位于江西省鄱陽(yáng)縣境內(nèi),鄱陽(yáng)湖水系潼津河北支流上,壩址位于侯家崗鄉(xiāng)爐下村上首葉家村附近,壩址處地理位置為東經(jīng) 116°50′30″,北緯 29°35′00″。大壩壩頂高程 89.60m,最大壩高39.0m,壩頂長(zhǎng)度 455.0m,壩頂寬度 5.5m。正常蓄水位 82.15m,相應(yīng)庫(kù)容 1.42億m3,設(shè)計(jì)洪水位為85.17m(P=1%),相應(yīng)庫(kù)容 1.74億m3;校核洪水位 86.49m(P=0.05%),總庫(kù)容 1.894億m3;灌溉死水位 57.0m,相應(yīng)庫(kù)容 0.02億m3;發(fā)電死水位68.0m,相應(yīng)庫(kù)容 0.365億m3;庫(kù)容系數(shù)為 0.72,屬多年調(diào)節(jié)水庫(kù)。是一座以灌溉為主,結(jié)合防洪、發(fā)電、養(yǎng)殖、航運(yùn)等綜合利用的大 (2)型水利工程。

軍民水庫(kù)于 1971年 8月動(dòng)工興建,1972年 1月工程主體施工基本完成并投入運(yùn)行。由于該工程的建設(shè)是邊勘測(cè)、邊設(shè)計(jì)、邊施工的 “三邊”工程,且工程的施工又依靠大規(guī)模的群眾運(yùn)動(dòng)完成的,施工盲目搶進(jìn)度,搶速度,技術(shù)力量不足,建材資金缺少,以致工程自投入運(yùn)行以來,樞紐工程中的大壩一直存在壩體及壩基滲漏問題,雖經(jīng)多次加固,一些問題依然存在,隨著時(shí)間的推移,問題越來越嚴(yán)重,長(zhǎng)期以來水庫(kù)一直控制在低水位運(yùn)行,不僅使水庫(kù)的綜合效益不能發(fā)揮,還直接威脅下游 28萬(wàn)多人的生命財(cái)產(chǎn)安全和重要交通設(shè)施的暢通。因此,2002年起對(duì)軍民水庫(kù)進(jìn)行了除險(xiǎn)加固處理。

針對(duì)大壩存在滲漏的問題,大壩防滲墻的設(shè)計(jì)在壩中建造混凝土防滲心墻,有效墻厚 0.8m,防滲墻進(jìn)入基巖 1.5m。混凝土等級(jí)為 C 20,墻體混凝土強(qiáng)度不小于 10M P a,機(jī)口混凝土抗?jié)B等級(jí)為S 8。

1 大壩防滲墻的施工

大壩防滲墻采用沖擊鉆造孔法施工,該施工工藝三個(gè)沖擊鉆孔為一個(gè)槽段,沖擊孔形成后,再由成槽器削去沖擊孔間的小墻,形成槽孔后再澆筑混凝土墻。造孔孔位偏差不大于 3cm,孔底淤積不大于10cm。

施工過程中由于沖擊鉆形成的沖擊力較大、且成孔深度較深,大壩壩體填筑土料較松散,多次發(fā)生塌孔卡鉆等現(xiàn)象,采取了多種固壁也無(wú)濟(jì)于事,致使在 374～376號(hào)槽孔與 311～313號(hào)槽孔施工時(shí)塌孔埋鉆,鉆頭無(wú)法取出。還有 252～254號(hào)孔澆筑時(shí)塌孔不能保證墻體澆筑質(zhì)量,后經(jīng)參建各方開會(huì)商定基于該壩體的地質(zhì)條件,沖擊鉆工藝無(wú)法實(shí)施,由沖擊鉆成孔改為回旋鉆成孔,但回旋鉆工藝在成墻或澆筑過程中,亦不能避免塌孔現(xiàn)象,不能保證墻體施工質(zhì)量。

后經(jīng)施工方報(bào)方案,經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計(jì)各方共同商定采用人工挖孔法施工,一期槽孔開挖斷面型式采用圓形,二期槽孔開挖型式采用雙弧形。縱向呈臺(tái)形,各開挖層呈鋸齒形,以增大護(hù)壁與周邊土體的摩擦力,以 1m為一開挖層,進(jìn)行支模及混凝土澆筑,到入基巖 0.5m后,進(jìn)行整孔混凝土澆筑,二期槽孔開挖時(shí),清除一期的混凝土表面的泥皮并鑿毛,以保證一期、二期混凝土的施工質(zhì)量,使施工得以順利進(jìn)行。故塌孔、埋鉆段及兩壩肩均采用人工挖孔施工。

2 施工質(zhì)量檢測(cè)成果評(píng)價(jià)

軍民水庫(kù)實(shí)際完成混凝土防滲墻面積14567.63m2,防滲墻施工過程中,施工單位自檢取混凝土抗壓試件 65組,抗?jié)B試件 16組,抗壓強(qiáng)度變幅為 21.1～33.1M P a,平均值為 25.2M P a,滿足設(shè)計(jì)及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求,抗?jié)B等級(jí)均滿足設(shè)計(jì)要求。

監(jiān)理平行檢測(cè)取混凝土抗壓試件 20組,抗?jié)B試件 9組,抗壓強(qiáng)度變幅為 13.7～31.9M P a,平均值為 21.2M P a,滿足設(shè)計(jì)及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)要求,抗?jié)B等級(jí)均滿足設(shè)計(jì)要求。

防滲墻成墻后,業(yè)主委托江西省水利廳基本建設(shè)監(jiān)理中心對(duì)不同施工工藝的墻體,進(jìn)行了專項(xiàng)抽檢,共抽取 4組不同高程的混凝土抗壓芯樣及 2組混凝土抗?jié)B芯樣,混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度變幅為13.7～52.8M P a,平均值為 31.9M P a,抗?jié)B等級(jí)均大于 W8,故防滲墻的混凝土抗壓強(qiáng)度及抗?jié)B等級(jí)均滿足設(shè)計(jì)要求。

另經(jīng)對(duì)樁號(hào) 0+108～0+113、0+391～0+395段混凝土防滲墻開挖檢查,墻體搭接緊密,垂直度及連續(xù)性較好,墻厚均不小于 0.8m,滿足設(shè)計(jì)要求。

3 幾個(gè)施工方案比較

軍民水庫(kù)大壩防滲墻施工先后采用了 3種施工工藝,經(jīng)檢測(cè)均達(dá)到預(yù)期效果,但各種施工工藝都有各自的優(yōu)缺點(diǎn),現(xiàn)分析如下。

3.1 沖擊鉆工藝

沖擊鉆施工,不受氣候影響,可連續(xù)作業(yè),進(jìn)度快,但由于施工設(shè)備大,運(yùn)輸及施工場(chǎng)地要求高。且遇到地層松散地段由于沖擊力作用,不易固壁,經(jīng)常容易塌孔埋鉆,且在澆筑時(shí)容易形成坍塌導(dǎo)致埋管,不能澆筑。

3.2 回旋鉆工藝

回旋鉆施工,不受氣候影響,可連續(xù)作用,進(jìn)度快,成孔不易塌孔。但施工設(shè)備大,運(yùn)輸及施工場(chǎng)地要求高。澆筑時(shí)遇地層松散的地段容易坍塌導(dǎo)致埋管,不能澆筑。

3.3 人工挖孔工藝

人工挖孔施工,由于施工循序漸進(jìn),開挖一模支護(hù)一模,澆筑一模。不存在塌孔現(xiàn)象,且人工挖孔入巖深度,對(duì)一序墻體表面清理等較為直觀,能保證施工質(zhì)量,但人工挖孔受氣候影響大,進(jìn)度較慢,且安全隱患較多。

4 結(jié)語(yǔ)

軍民水庫(kù)混凝土防滲墻施工中的 3種工藝,雖最終都能滿足設(shè)計(jì)要求,且大壩再無(wú)滲漏現(xiàn)象,但每種工藝各有優(yōu)缺點(diǎn),各有其適應(yīng)性,對(duì)于大于30m的高壩防滲處理,采用純沖擊鉆工藝,筆者認(rèn)為是不適宜的。目前普遍使用的薄壁抓斗技術(shù)還是有其優(yōu)越性的。