张东宇，朱殿英，匡启兵

（1.长春市水利勘测设计研究院，吉林长春130062；2.中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林长春130021）

1 工程概况

响水水库位于内蒙古赤峰市克什克腾旗西南部。坝址以上控制流域面积1870 km2。北为大兴安岭的余脉，南为燕山山脉，西邻内蒙古高原东部边缘，东为辽河干流，流域海拔高程在1140～1340 m之间。

响水水库是一座以防洪、灌溉为主，兼顾发电、生态、养鱼、旅游等综合利用的中型水库。水库正常蓄水位为1159.50 m，死水位1158.50 m，兴利库容为210×104m3。水库总库容为 1605×104m3。水库大坝校核洪水标准为500年一遇，相应洪水位为1160.50 m；设计洪水标准为50年一遇，相应洪水位为1159.23 m。

2 施工导流

该工程的大坝上游面及进水塔的水位变动区（1157.5 m以上高程），混凝土冻融破坏较严重，对坝体及进水塔内部混凝土及钢筋极为不利，需及时处理，处理范围：高程1157.50 m至1160.50 m拱坝上游坝面，以上部位施工时，存在临时施工导流问题。

该工程的泄水通道有溢洪道和引水洞，溢洪道为坝顶自由溢流式，3个溢流孔，孔底高程为1159.50 m。引水系统进水口为岸塔式，布置在坝线左岸上游50 m处，进水口底板高程1146.00 m，检修平台高程1161.00 m，其余无泄水通道。响水水库的正常蓄水位为1159.5 m，死水位1158.5 m。

由水文资料可知，坝址多年平均流量为3.49 m3/s，而2台机组全部运行，过流量为2×3.5 m3/s，另外，结合气象资料和本工程的具体情况，在对大坝上游面及进水塔的水位变动区混凝土进行修补时，采用降低库水位的方案进行干地施工，选择在第一年4月末施工，利用引水洞发电将库水位降至1157.00 m，为缩短水库低水位发电造成的损失，在降低库水位的同时，从高高程向低高程进行混凝土面凿毛处理，待凿毛处理达到设计要求高程时，从下至上施工干硬性预缩砂浆，库水位即可跟进上升，直至施工完成，1159.50 m至1160.50 m范围内的干硬性预缩砂浆施工完成后需注意进行养护。大坝下游面裂缝处理可利用水库蓄水期，溢流坝不泄流期间进行下游面裂缝处理施工。

引水洞后山坡山体加固工程施工场地高程高于厂房地面高程，因此可不考虑施工导流问题。

3 主体工程施工

3.1 大坝工程

大坝加固工程包括左右岸坝头土石方开挖、混凝土凿毛及拆除、混凝土浇筑、大坝上游面加固处理、坝基基础灌浆及下游面裂缝处理等。

1）左右岸坝头土方开挖采用1 m3挖掘机挖装，5 t自卸汽车运至弃渣场。

2）防浪强混凝土拆除采用人工拆除，1 m3挖掘机挖装，5 t自卸汽车运至弃渣场。

3）混凝土拌和采用0.4 m3混凝土搅拌机现场拌和，其中微膨胀混凝土采用手推车运至工作面入仓，振捣器振捣。

4）大坝上游面加固采用干硬性预缩砂浆施工。

5）坝基基础帷幕灌浆方式采用一排帷幕，自上而下分段灌浆，灌浆方法采用150型地质钻机钻孔，灰浆搅拌机搅拌水泥浆，中压泥浆灌浆泵灌注水泥浆。

6）坝体下游面裂缝修补采用化学灌浆法。

3.2 引水洞进水塔塔身加固

引水洞进水塔塔身加固工程包括混凝土凿毛、干硬性预缩砂浆施工、闸门及启闭机制作与安装等。

1）进水塔塔身表层（吊式简易施工平台）混凝土采用人工凿除，清理废渣,冲洗凿面；废渣采用1 m3挖掘机挖装，5 t自卸汽车运至弃渣场。

2）干硬性预缩砂浆施工首先利用吊式简易施工平台对塔身凿面进行人工清污、冲洗、湿润，使其处于饱和面干状态，接着刷一道1 mm厚，水灰比为0.4～0.45的浓水泥浆作粘结剂，再填筑10 cm厚的预缩砂浆；铺填预缩砂浆时，要求立模板，分层立模，分层铺筑，每次铺料层厚5 cm，填入预缩砂浆后，分层用木槌捣实，各修补层间用竹刷或钢刷刷毛，以利结合。最后一层的表面必须用铁镘反复压实抹光，并与原混凝土接头平顺密实。

3）闸门及启闭机制作与安装利用20～30 kVA点焊机人工焊接组装，吊装采用10 t汽车起重机。

3.3 引水洞出口山体边坡除险加固设计

引水洞出口山体边坡加固工程包括石方开挖、石渣回填、喷锚支护、浆砌石等。

1）石方开挖采取人工开挖，利用手持风钻钻孔控制爆破进行石方开挖。

2）石渣填筑采取人工填筑，利用手推车运输，人工找平压实。

3）地面砂浆锚杆施工采用液压履带钻造孔。

4）喷混凝土。采用0.4 m3强制式搅拌机拌和混凝土，胶带输送机送料，5 m3/h喷射机喷混凝土。

5）浆砌石挡墙采用人工砌筑。

4 施工交通运输

4.1 对外交通

该工程位于内蒙古赤峰市克什克腾旗西南部，西拉沐沦河上游沙里漠河上，距旗政府所在地经棚镇76 km。对外交通条件尚属方便。工程所需大部分材料、生活物资来自克什克腾旗，均需由公路运输至工地。

4.2 场内交通运输

该工程场内运输任务主要包括土石方开挖出渣，土石方填筑及生活区间的物资运输。

由于该工程原有的场内交通条件较差，仅有的一条至坝头附近的简易路，路面宽度仅3 m，且还不能直接上坝，不满足工程施工的要求，所以要在原有公路扩建的基础上，新建部分公路，以满足工程施工、库区管理及抢险的需要。

根据该工程现场施工的工作面情况，扩建抢险永久三级公路10.15 km，新建抢险永久三级公路0.20 km，新建临时四级公路2.00 km。

5 施工总布置

该工程施工总布置的原则：以除险加固工程布置及场地的自然条件为依据；方便施工，减少干扰，利于生活、方便生产；尽量利用原有设施，减少工程占地。

根据以上原则及施工强度、工程规模，将施工工厂及施工临建仓库布置在大坝通往厂房的永久公路附近，办公及生活福利设施布置在厂房下游永久公路附近。

由于该工程的弃渣量较小，弃渣约0.13×104m3，且弃渣部位均要新建或扩建公路，故可部分将弃渣用于修路，剩余少量的弃渣沿路边堆放。

6 施工总进度

6.1 施工分期和总工期

根据除险加固工程特点，结合具体施工部位、施工工艺、场地条件等合理安排施工时段。响水水库加固工程施工期分为施工准备期和主体工程施工期，工程总工期安排为13个月，其中准备工期1个月，除险加固工期为12个月。施工准备工期从第一年4月1日—5月1日,共计1个月；除险加固工期从第一年4月底至第二年4月底，共计12个月。

主体工程施工程序：第一年4月底通过发电控制库水位进行大坝上游面加固、坝顶防浪墙加固、基础帷幕灌浆、进水塔加固及引水洞后山坡山体加固工程至第一年9月中旬结束；第一年9月底利用溢流坝不泄流条件开始大坝下游面裂缝处理工程至第二年4月底结束。

施工期间月施工天数按25 d计算。

6.2 施工进度计划

各分项工程施工进度如下：

1）准备工程。第一年4月1日至5月1日,共计1个月。

2）大坝加固工程。第一年4月21日至第二年4月30日，共计11.3个月。

其中大坝上游面加固、坝顶防浪墙加固、基础帷幕灌浆工程为第一年4月底至第一年9月中旬结束。

坝体加固混凝土凿毛时段为第一年4月下旬至第一年5月上旬，同时通过发电控制库水位以保证凿毛施工顺利进行，大坝上游面混凝土凿毛应从上至下进行施工，施工强度为33 m2/d；坝体上游面干硬性预缩砂浆浇筑时段为第一年5月上旬至第一年5月中旬，待混凝土凿毛处理达到设计要求后，从下至上进行干硬性预缩砂浆施工，同时库水位即可跟进上升，以减少发电损失，干硬性预缩砂浆浇筑强度为4 m3/d；坝顶防浪墙混凝土拆除在第一年6月上旬进行，施工强度为3 m3/d；微膨胀混凝土施工时段为第一年6月下旬至第一年7月中旬结束，施工强度为11 m3/d；坝基帷幕灌浆的施工时段为第一年7月中旬至第一年9月中旬，施工强度为31 m/d。

大坝下游面裂缝加固处理工程为第一年9月下旬至第二年4月下旬结束。

其中钢丝网水泥砂浆拆除施工时段为第一年9月下旬，施工强度为4 m3/d；苯板拆除施工时段为第一年10月上旬，施工强度为6 m3/d；混凝土凿毛施工时段为第二年3月上旬，施工强度为0.2 m3/d；聚氨酯化学灌浆考虑到施工时必须控制施工温度，因此施工时段选为第二年3月中旬至第二年3月下旬，施工强度为0.2 m3/d；硬质聚氨酯防水保温泡沫施工时段为第二年3月下旬至第二年4月中旬，施工强度为5 m3/d；保温层表面处理施工时段为第二年4月，施工强度为39 m2/d。

3）引水洞进水塔加固工程。第一年4月25日—6月30日，共计2.2个月。

混凝土凿毛施工时段为第一年4月下旬至第一年5月上旬，施工强度为7 m3/d；干硬性预缩砂浆浇筑时段为第一年5月上旬，施工强度为0.4 m3/d；闸门、启闭机制作及安装施工时段为第一年5月上旬至第一年6月下旬进行。

4）引水洞出口山体边坡加固工程。第一年4月21日—6月30日，共计2.3个月。

其中石方开挖施工时段为第一年4月下旬至第一年5月中旬，施工强度为64 m3/d；浆砌石挡墙施工时段为第一年5月下旬至第一年6月上旬，施工强度为37 m3/d；喷锚施工时段为第一年5月中旬至第一年5月下旬；石渣填筑施工时段为第一年6月中旬，施工强度为51 m3/d。

在大坝加固中，拱坝下游面裂缝处理上的化学灌浆施工对灌浆温度有比较严格的限制，温度较高的季节不适宜施工。根据气温资料，此部分施工安排在3月中下旬进行，其它分项工程施工则按常规安排进度。

［1］中水东北勘测设计研究有限责任公司.响水水库除险加固工程初步设计报告［R］.2009.

［2］SL-303-2004,水利水电工程施工组织设计规范［S］.