劉 波
(陜西奧龍建設(shè)工程有限公司 陜西 鳳翔 721400)
鳳翔縣桃樹溝水庫地處橫水河支流桃樹溝中下游河段,樞紐位于鳳翔縣東北20km,距姚家溝鎮(zhèn)2.5km,壩址以上控制流域面積18.2km2。該水庫是一座以灌溉為主,兼顧供水、防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的?。?)型水庫。水庫于1958年10月動工興建,1960年5月建成。水庫原設(shè)計總庫容135萬m3,水庫樞紐為Ⅳ等工程,主要建筑物四級。樞紐工程由大壩、溢洪道、臥管式放水涵洞組成。
該水庫樞紐修建時工程技術(shù)人員少、技術(shù)力量薄弱、缺少測量設(shè)備,是一座典型的“三邊”工程,不但設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低,而且施工質(zhì)量差,工程運行中一直存在許多隱患,使水庫下游人民群眾的生命財產(chǎn)安全得不到切實保障。
大壩護坡存在主要問題:大壩迎水坡干砌石護坡砌筑高度不足,坡面局部塌陷,護坡未做反濾料基層,干砌塊石坡面散落,破損嚴(yán)重。
大壩迎水坡加固內(nèi)容為:拆除原壩坡干砌石,對坡面加以整修,設(shè)計坡比1∶2.5,從現(xiàn)狀庫底至壩頂采用30cm厚干砌石,下部鋪20cm混合砂礫料進行防護。在施工前經(jīng)設(shè)計、業(yè)主、監(jiān)理、施工各方研究,對原設(shè)計方案優(yōu)化,增設(shè)M7.5漿砌石菱形網(wǎng)格,網(wǎng)格尺寸規(guī)格40cm×50cm,菱形夾角60°,網(wǎng)格抹面采用M10砂漿(如圖1)。
施工流程:施工準(zhǔn)備→干砌石護坡拆除→測量放樣→坡面清理整修、夯實→基槽開挖掛線放樣→基槽漿砌石砌筑→網(wǎng)格砌筑→M10砂漿抹面→驗收。
(1)原坡面干砌石采用撬杠加人工拆除方法,拆除自上而下分段進行。符合漿砌石砌筑要求的石料集中堆放備用。
(2)施工測量放樣。將壩面沿軸線按10m長度分段,利用已經(jīng)校核過的平面控制網(wǎng)系統(tǒng),用全站儀準(zhǔn)確定位出壩頂網(wǎng)格及基槽漿砌石網(wǎng)帶的中心線位置,用水準(zhǔn)儀測量出準(zhǔn)確高程位置,將測量成果記錄成冊,報監(jiān)理工程師復(fù)核批準(zhǔn)。
(3)按設(shè)計高程和坡度對坡面掛線進行削坡整修,將坡面修整平整并壓實修坡成型,達(dá)到設(shè)計邊坡。坡面整平施工分兩道工序:第一道工序為坡面削坡,清除拆除干砌石后殘留的腐殖土、草皮、草根等雜物,對坡面塌陷部分進行回填,再采用人工自上而下分段削坡,使坡面平順。第二道工序為坡面壓實,采用人工進行坡面夯實,夯實土料選用與壩體填筑料一致的土料夯實,并檢測回填壓實度。
(1)繪制壩坡菱形網(wǎng)格放樣圖紙。
依據(jù)壩坡加固設(shè)計圖紙,應(yīng)用AUTOCAD制圖軟件繪制出整個壩坡菱形漿砌石網(wǎng)格框架放樣圖紙,包括網(wǎng)格斷面圖、菱形網(wǎng)尺寸規(guī)格及網(wǎng)格砌筑測量放樣控制要素。
(2)施工放樣。
按繪制的菱形網(wǎng)格圖紙首先放樣出基礎(chǔ)齒槽位置底部高程及坡面網(wǎng)格的排列間距、方向、長度以及每條網(wǎng)帶的位置,控制好坡度。
(3)砌筑網(wǎng)格
根據(jù)測量復(fù)核后的控制點用全站儀測設(shè)出每條網(wǎng)格的軸線,并用鋼尺丈量等方法進行復(fù)核,無誤后掛線開挖基槽?;坶_挖好后要通過隱蔽工程驗收,再進行基礎(chǔ)齒槽的砌筑,然后在齒槽頂面標(biāo)記出每條網(wǎng)格的交點位置,掛線進行坡面網(wǎng)格砌筑施工。
砌體石采用座漿方法分段、按每條網(wǎng)格進行砌筑。坡面網(wǎng)格砌筑時可以先砌筑相互平行的網(wǎng)格,在砌筑好的網(wǎng)格頂面上標(biāo)記出網(wǎng)格之間相互交叉位置,再掛線砌筑反方向走向網(wǎng)格。
各砌塊的砌縫應(yīng)互相錯開最少5cm,不能產(chǎn)生通縫,砌縫應(yīng)飽滿,完全充滿砂漿,不能有空洞存在。網(wǎng)格兩側(cè)定位砌塊砌完后,先在中心內(nèi)底部鋪一層砂漿,其厚度應(yīng)使石料在擠壓安砌時能緊密連接,且砌縫砂漿密實飽滿。砌筑腹石時,石料間的砌縫要互相交錯、咬搭,砂漿密實。石料不得無砂漿直接接觸,也不得干填石料后鋪灌砂漿;石料要大小搭配,較大的石料以大面為底,較寬的砌縫可用小石塊擠塞。擠漿時可用小錘敲打石料,將砌縫擠緊,不得留有孔隙。
圖1 漿砌石菱形網(wǎng)絡(luò)半面圖
砌筑時,應(yīng)利用片石的形狀,使塊石相互交錯的銜接在一起。因此,除最下一層石塊應(yīng)大面朝下外,上面的石塊不一定必須大面朝下,做到犬牙交錯,搭接緊密即可。同時在砌下層石塊時,即應(yīng)考慮上層石塊如何接砌。
網(wǎng)格兩側(cè)勾縫采用凹縫,縫寬2cm,縫深1.5cm,勾前將浮灰清理干凈,勾后再用同級別的水泥砂漿抹平劃槽勾縫,縫兩側(cè)同級別水泥砂漿抹帶寬1.0cm,厚0.5cm,并保證均勻一致,砂漿勾縫后及時進行養(yǎng)護。
菱型網(wǎng)格砌石表面采用M10砂漿抹面,抹面厚度≥2cm。要求砂漿密實、平整,不得有凹凸現(xiàn)象,使整條菱形帶處在一個斜面上,使整個坡面處于同一個坡度,不得出現(xiàn)波浪、扭曲,以免影響表面平整度。為防止在干砌石工序施工時損壞抹面,抹面工序可安排在網(wǎng)格內(nèi)砂礫石混合料和干砌石施工完成后進行。
網(wǎng)格砌筑在砌筑后12h~18h之內(nèi)應(yīng)及時養(yǎng)護并用草簾覆蓋,并經(jīng)常灑水保持砌體濕潤,常溫下養(yǎng)護期不得小于5d~7d。砌體未達(dá)到設(shè)計強度前,不得承受外部荷載、不得進行干砌石護坡工序施工。
網(wǎng)格砌筑施工中重點選好施工隊伍,加強施工放樣控制、材料質(zhì)量控制,施工工藝流程控制,嚴(yán)格按照規(guī)程、規(guī)范施工。
嚴(yán)格按照《水利水電工程施工測量規(guī)范》的規(guī)定進行平面位置及高程測量。放樣前,對已有數(shù)據(jù)、資料和施工圖中的幾何尺寸必須校核,嚴(yán)禁憑口頭通知或無簽字的草圖放樣。測量作業(yè)完成后進行平差計算及內(nèi)業(yè)資料整理,并將成果報監(jiān)理工程師驗收,審批合格后,方可作為定點放樣的依據(jù)。所有測量資料都要及時整理、建檔,以備復(fù)查。
砌筑過程中隨時檢查網(wǎng)格的控制線??刂坪没A(chǔ)齒槽頂面及壩頂高程、壩面坡度、每條網(wǎng)格的上下節(jié)點及網(wǎng)格與網(wǎng)格之間交叉位置。
在施工前對施工隊進行必要的技術(shù)交底。讓施工人員吃透施工圖紙,著重交清網(wǎng)格漿砌石施工技術(shù)要求和采用的工藝標(biāo)準(zhǔn),漿砌石砌筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),砌筑過程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病及預(yù)防措施。增強砌筑工人質(zhì)量意識,提高砌筑產(chǎn)品質(zhì)量。
進場原材料按要求進行檢驗,不合格料堅決清理出場。砌筑開工前按要求進行砂漿強度試配。
(1)石料。砌筑用石料形狀不受限制,但厚度不得小于20cm,長度不能超過厚度3倍。選用拆除的舊塊石應(yīng)質(zhì)地堅硬、無風(fēng)化、無裂縫、形狀規(guī)則,強度滿足漿砌石砌筑要求。使用時用手錘加以修整,去除尖角飛棱,表面污泥應(yīng)清理干凈,表面保持濕潤。有水銹的石料嚴(yán)禁使用。
(2)砂漿。砌筑、抹面用的砂漿材料水泥、砂、水等符合規(guī)范規(guī)定,進場前需送試驗室復(fù)檢,合格后方可使用。砂漿拌和時各種原材料用量要準(zhǔn)確,水泥和砂的配料精確度分別控制在±0.3%和±0.5%以內(nèi)。施工中隨時測量砂料含水率,調(diào)整施工配合比,在施工時,嚴(yán)格遵守質(zhì)量比,不得使用體積比。砂漿拌制在拌和站集中拌制,自投完料后開始算起,拌制時間不得小于2min~3min。三輪運輸車運至砌筑現(xiàn)場,砂漿隨拌隨用,應(yīng)在拌成后3h內(nèi)使用完畢。拌制的砂漿應(yīng)在凝結(jié)之前使用完畢。砂漿運至砌筑工作面時需存放于干凈鐵皮或灰板上,嚴(yán)禁存放在地上,護坡下部網(wǎng)格砌筑砂漿需用溜槽輸送至砌筑面。如在運輸過程中發(fā)生離析、泌水現(xiàn)象,要重新拌合均勻,已凝結(jié)的砂漿嚴(yán)禁使用。
(1)平整。同一層面應(yīng)大致砌平,相鄰砌石高差應(yīng)小于20mm~30mm,保證網(wǎng)格兩側(cè)及頂面在同一平面。
(2)穩(wěn)定。石塊安置必須自身穩(wěn)定,大面朝下,適當(dāng)搖動或敲擊,使其平穩(wěn)。由于網(wǎng)格在斜坡上掛線施工,砌筑時塊石安放一定要穩(wěn)固,防止砂漿未凝固時塊石松動。
(3)密實。嚴(yán)禁石塊直接接觸,座漿及豎縫砂漿填塞應(yīng)飽滿密實,鋪漿均勻,豎縫填塞砂漿后應(yīng)用灰刀插搗密實。
(4)錯縫。同一砌筑層內(nèi),相鄰石塊應(yīng)錯縫砌筑,不得存在順流向通縫,上下相鄰砌筑的石塊,也應(yīng)錯縫搭接,避免豎向通縫。必要時,可每隔一定距離。
(5)養(yǎng)護。砌體外露面,在砌筑后12h~18h之間應(yīng)及時養(yǎng)護,經(jīng)常保持外露面的濕潤,水泥砂漿砌體的養(yǎng)護時間超過14d。
檢查原材料合格證、檢驗試驗資料。包括水泥產(chǎn)品合格證,水泥、砂子送檢報告。
檢查砂漿檢驗資料,砂漿試塊按規(guī)定數(shù)量抽檢送樣,每拌合100m3(不足100m3按100m3計)制作一組試件,一組試件由6塊試塊組成,隨機在攪拌機出料口取樣。試塊按標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護送試驗室試驗,出具試壓報告。
漿砌石基礎(chǔ)齒槽按規(guī)定進行隱蔽工程驗收,做好隱蔽工程驗收簽證表。
網(wǎng)格漿砌石按單位工程項目劃分及時進行工序、單元工程的評定驗收,驗收嚴(yán)格執(zhí)行《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程》(SL176-2007),按規(guī)范填寫驗收評定資料,做好每個單元工程評定、檢測資料歸檔整理工作,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題及時進行補救措施。
因中小型病險水庫存在著影響區(qū)域生命、經(jīng)濟、環(huán)境、社會等風(fēng)險因素,近年來,國家加大了病險水庫除險加固的投資力度及治理步伐,各地區(qū)中小型病險水庫除險加固工程相繼得以實施,而大壩護坡加固在整個除險加固工程是最重要的環(huán)節(jié)之一。在以往對大壩迎護坡加固施工中,采用的加固方式有干砌石護坡、混凝土護坡、混凝土預(yù)制塊護坡等多種形式。桃樹溝水庫大壩迎水坡加固通過優(yōu)化設(shè)計方案,在原設(shè)計干砌石護坡施工中增設(shè)了菱形漿砌石網(wǎng)格,這種形式相比干砌石護坡壩面形成了具有整體剛度的網(wǎng)格框架結(jié)構(gòu),合理有效利用了原壩坡拆除的塊石料,在增加部分工程投資的前提下增強了干砌石坡面整體性、穩(wěn)定性和耐久性及抗水流沖刷能力,而且在壩面形成菱形網(wǎng)格,在很大程度上提升了干砌石坡面平整度和外觀性,達(dá)到了增設(shè)網(wǎng)格的預(yù)期效果。陜西水利