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淑雅溪水库工程建设管理与质量控制

2020-01-11刘启全

河南水利与南水北调 2020年12期
关键词:坝顶砌筑大坝

刘启全

(龙岩市永定区水利工作站)

1 工程概况

淑雅溪水库坝址位于龙岩市永定区城郊镇龙门村,距下游城区5 km。坝址以上集雨面积17.32 km2,总库容730 万m3,最大坝高52.60 m,是一座以供水为主,兼有防洪、灌溉等综合利用的小(1)型水库。建设内容有细骨料砌石混凝土重力坝、输水钢管及灌溉、防汛通道工程等。工程等级:为Ⅳ等工程,主要建筑物按4级设计,其余按5级设计。大坝防洪标准按50 a一遇设计、按500 a一遇洪水校核,概算总投资为15 834万元。

2 水库大坝设计要创新

淑雅溪水库大坝为C15细骨料混凝土砌毛石重力坝,大坝高52.60 m,坝顶宽度6 m,坝长210 m,建坝岩基面307.40 m,坝顶高程360.00 m,其中大坝350 以上基础左岸为土基,右岸强风化,设计难点为左岸土坝接头,根据岸坡开挖结果:改变大坝左岸传统的土坝设计接头,大坝上、下游在桩号坝0+154 处分别布置一道衡重式C15 混凝土砌石挡墙,高7 m。坝顶设溢洪道,前沿挑坡度由1∶1,变更为2∶1,减少工程量78 m3,挂三扇平板闸门,每扇面积为4 m×4 m。为使大坝进水口水流更顺畅,改变进水方向由垂直改为平行坝轴线,可减少基岩开挖量及混凝土的模板工程量;取水口设在左岸,进水口布置在拦河坝上游左侧,与拦河坝相连,采用塔式分层取水方案,共设4 层,孔口尺寸为1 m×1 m,高程分别为324.50、334.00、342.00 m 和350.00 m,从上往下取水质最优的表层水;生态放水管兼作排砂管设在右岸,管径800 mm,进水口高程324.00 m。从建设水利风景区考虑,坝顶宽度由4 m改为6 m,可从坝顶通车。

3 工程建设的科学管理是保证

工程建设管理就是目标控制,即实现投资、进度、质量三大工程的预定目标,它们既对立又统一,整个建设过程分别为勘测、设计、招标、施工、验收等阶段,其中施工阶段时间最长,影响因素多,要重点抓好安全管理和质量控制。明确设计、施工、监理安全职责。下达施工、监理单位安全目标责任书,确保各项措施落实到位。通过约定技术要求、工程款结算方法和程序,明确双方的权利和义务,确保任务按计划进行。对不能完成计划任务及时分析原因,区别对待天气原因、施工工序没有衔接好而造成耗工,是机械故障还是人员劳力不足等,针对性地制定解决问题的办法。在施工开始阶段,履行技术交底、安全交底环节。审核特种作业人员持证情况,没有证件的必须经过专业的培训考核如电工、挖掘机、启吊机等,确保现场作业人员持证上岗。

4 质量控制是核心

4.1 大坝基础处理是根基

大坝岩基按设计开挖,岩基面向上游倾斜,高差过大时开挖成大台阶段,挖到建基面308 m高程最后0.50~1.00 m时,要采用手风钻钻孔,小药量爆破或人工撬挖,严格禁止放大炮,防止造成新的裂隙或使原裂隙扩大。开挖完成后,由设计单位进行地质素描,提出处理意见;施工要对断层破碎带、软弱夹层按规定处理,如断层挖深到1.50倍夹层宽度,然后用混凝土塞加固。岩基面清洗干净后,报请上级水利部门进行基础验收。

坝基固结灌浆可提高基岩的整体性、强度,降低透水性。在填筑素混凝土前,按设计间距3 m钻孔,孔深5~8 m,钻孔方向垂直基岩面,在裂隙处,钻孔方向尽可能正交于主要裂隙面,钻完后预埋硬塑料管,引出砌筑面,可减少钻孔长度,孔口采用纸塞住包封,待坝体砌筑高度达到4 m后,再进行固结灌浆,压力一般控制在0.50 MPa。

4.2 混凝土砌筑坝体质量是重点

主要工程量是大坝主体C15细骨料混凝土砌筑毛石,事先做好不同强度混凝土的配合比,因天气变化要根据原材料含水量及时调整混凝土配合比。上下游坝面砌筑混凝土预制块,规格60 cm×30 cm×30 cm,砌筑三层填一层块石,在冬天施工时,砂浆凝固时间延长,在振捣混凝土时会发生偏移,应放慢填筑速度,每上升2 m要测量及时作出调整。上仓面的每块石头都经过高压水冲洗干净,毛石不能重叠以竖直摆放,充填细骨料混凝土振捣时不漏振,混凝土填筑时石块尖角露出,在混凝土初凝前,采用竹枝在每层混凝土表面拉毛,以利于上下层粘结。土坝接头施工,则对填土厚度进行严格控制,保证碾压次数,边角处机械碾压不到的采用人工打夯。

完善施工工序的控制管理,严格实行“三检制”,隐蔽工程及时签证。大坝砌体每层高4 m为一个单元工程,按每100 m2钻4 个孔口进行压水试验,检查大坝密实度,孔深延到下层0.50 m,渗透系数<3 lu(铝容),才能达到设计要求,若不合格,立即进行混凝土充填灌浆,直至合格为此。在坝体不同高程开挖了3个检验试坑,尺寸为1 m×1 m×1 m,分别在溢流段坝面高程318 m、坝体右岸高程325 m、坝体左岸高程351 m 进行砌体容重挖坑测定,试坑体积采用灌水量测,试验测定项目有砌体容重、砌体中混凝土含量、石料含量、空隙率三个挖坑试验结果均达到设计质量要求。

4.3 大坝的止水、排水是关键

大坝设置了两条伸缩缝(横缝),该处处理不好将是一条漏水通道,本工程设置二道止水设备,前面是止水铜板,1.20 mm厚,制成可伸缩的形,每一侧埋入混凝土内的长度为20 cm,后一道间隔60 cm为651型橡胶止水带,宽度40 cm,厚度10 mm,止水带必须位置准确的牢固可靠,施工现场要对止水片、带保护好,严禁损坏,采用支架保护,铜片连接采用双面气焊,橡胶采用热接,连接要紧密,无空洞、无脱离。注意伸缩缝缝间混凝土面处理及表面嵌缝材料施工,要求混凝土表面平整,无蜂窝麻面,如有缺陷要经过处理,本工程采用三油两毡,稀料要涂刷均匀,与混凝土面接合紧密。

帷幕灌浆布置在大坝廊道上游侧、右岸坝顶灌浆平洞深20 m,根据坝高确定孔深10~30 m,间距2 m,钻孔完成后进行压力冲洗,压力不宜大于本段灌浆压力的80%(>1 MPa,采用1 MPa),孔深以深入相对隔水线下(ω=5Lu)5 m 作为帷幕灌浆深度,灌浆孔开口处的孔径为75 mm,终孔孔径≥56 mm,要求钻孔终孔偏斜误差≤50 cm,孔斜度≤5°,钻灌过程按一、二序孔逐步加密的方法进行,每孔灌的水泥浆水灰比由淡到浓逐步减小由5:1、3:1、1:1,最后0.50:1,应通过现场试验确定灌浆压力大小,一般表层段≥0.50 MPa,孔底段≥1.60 MPa。灌浆后应布置10%的检查孔,以单位吸水率≤5 Lu 为标准,灌浆工作完成后,必须做好封填工作。灌浆质量检查,在该部位灌浆结束14 d 后进行,检查孔也须按逐步加密法进行钻灌,检查孔孔深应较临近灌浆孔深5 m 左右,检查孔数不少于总孔数的10%,以单位吸水率ω<5 Lu 为标准,若压水试验结果达到设计值则用灌浆回填,本工程帷幕灌浆4 120 m,检验结果吸水率ω<5 Lu,大多数为1.30~3 lu。

坝体排水不用无砂混凝土管,改为砌筑完成后从坝顶钻孔至廊道,孔径10 cm,如果在砌筑时预埋无砂混凝土管,浇筑时混凝土管会被水泥浆堵住,从而失去排水功能。廊道下游侧钻排水孔,钻孔深度至相对不透水层,孔深约15 m,以减小坝体扬压力,有利于大坝的稳定。

4.4 工程造价不突破是成效

通过科学的施工管理,较好地控制了工程造价,A标:大坝工程,合同造价3 801.70万元,因坝长增加20 m,坝顶加宽2 m,岩基的开挖量增大,经审计工程结算价为4 961.10 万元,增加造价要签订补充协议。

B 标:引水工程金属设备及安装工程,合同造价916.16 万元。经审计结算价为881.34万元。

C 标:上坝公路路面及防汛通道公路工程,合同造价533.23万元,应库区上游群众要求:路面加宽0.50 m,增加工程投资,经审计结算价为562.21万元。

5 存在问题及经验总结

①施工质量监督管理机制有待完善,人没有做到“四不两直”检查,大胆行使监管权力不够,独立行使的往往受到其他因素影响。第三方工程质量检测是提倡而没有强制、没有全覆盖,对比较隐蔽的工程没有有效检测。②对原料的控制有所放松。一些不合格材料有可能会混入工程中。在原材料的使用前,监理仍要进行质量检测,杜绝发生因保存不当出现原材料质量下降等现象。③施工质量意识有待增强。部分当地工人的质量意识不强。要以反面案例强化施工人员的法制意识,从而真正将质量意识贯穿到整个施工过程。④工程管理有提升空间。要确保水利工程勘测、设计深度,避免出现“三边工程”。进一步强化施工工序控制、重要隐蔽单元工程签证,保证有合理的施工工期,防止因部分行政领导命令而盲目抢进度、赶工程现象。⑤建后管理水平需要加强。花岗岩地质新建的水库,底层水质含锰、铁偏高,今后运行调度中,洪水季节要打开生态放水孔,尽量从生态管泄水,将含锰铁偏高的水体泄去,从而改善水库水质。

6 结语

水利工程建设是一项系统的工程,要控制好质量、投资、进度需要参建方努力,牢固树立“质量第一、安全优先”的理念,严格落实参建各方责任,大力弘扬追求卓越、精益求精的工匠精神,才能建设更多让党和人民满意、放心的水利工程。

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