陈芳兰

(兴国县水利局，江西 赣州 342400)

1 工程概况

聚江水电站位于兴国县古龙岗镇忠田村，聚江水库在2003年动工兴建，2005年开始正式蓄水，聚江水库正常蓄水位228.00 m、兴利库容430万m3、总库容785万m3。聚江水库枢纽工程由发电厂房、坝顶溢洪道、大坝等共同建构而成。大坝为埋石混凝土重力坝，自身坝顶高程为231.20 m，坝顶宽为7.10 m、最大坝高16.70 m。整体设计以发电为主，同时还可以起到防洪的作用，是一个效果多元的小(1)型水库。

2 工程存在问题

(1)聚江水库溢流面局部存在明显磨损现象，溢流坝泄槽段开始出现砂浆脱落的情况。(2)聚江水库大坝下游河床左右岸护坡挡墙开始失稳，出现局部倒塌。(3)聚江水库日常使用过程中缺乏外部安全监测设施。(4)在聚江水库处于正常运行状态，坝顶高程应当高于231.86 m，但是现阶段聚江水库大坝坝顶高程为231.20 m，并未达到标准的231.86 m，难以达到抗洪高度要求。

聚江水库位置险要，一旦水库出现安全隐患，则直接威胁下游忠田村人民的生命财产安全，破坏农田和当地各种基础设施，由此可见，聚江水库除险加固设计和施工是十分必要的选择[1]。

3 聚江水库除险加固设计

3.1 设计标准

聚江水库除险加固设计和施工，旨在从当前工程实际情况出发，完成大坝、下游河岸建筑物的加固处理作业，有效应对聚江水库日常施工中出现的各种安全隐患，切实保证聚江水库的安全运行，实现水库经济效益和社会效益的共同提高。本次聚江水库除险加固工程等别划定为Ⅳ等，在大坝、溢洪道设计时，则采用30年一遇的洪水设计标准和100年一遇的洪水校核标准。

3.2 设计要求

在聚江水库大坝除险加固施工后，不同洪水频率所对应的坝前最高水位、最大下泄流量如表1所示。

表1 各洪水频率相应坝前最高水位与下泄流量

聚江水库除险加固工程施工期间不同频率洪水位如表2所示。聚江水库大坝总长控制在96.80 m，溢流坝49.00 m、左岸非溢流坝33.80 m、右岸非溢流坝段长14.00 m，整个坝体施工采用 C15 埋石混凝土重力坝。在整个工程施工中，溢流坝段作为闸坝段，处于大坝中部，共布置平板钢闸门5扇，坝顶高程230.20 m、闸门顶高程228.00 m。聚江水库溢流堰为折线型实用堰，堰顶宽7.50 m、堰顶高程221.00 m。

表2 坝址分期设计洪水成果

3.3 加固处理设计

3.3.1 大坝

在对聚江水库大坝进行加固处理设计时，在非溢流坝顶位置增设防浪墙，基于现有的防浪墙上游面，直接运用厚度0.24 m、高度1.20 m的M7.5浆砌红砖进行砌筑，同时增设M10水泥砂浆进行抹面处理，抹面厚度为2cm。在大坝溢流坝右侧边墙加固处理过程中，在加高处理之后，运用C20 混凝土完成浇筑作业。

3.3.2 下游河岸

在对聚江水库下游河岸进行除险加固设计时，则可以采用混凝土挡墙+斜坡式土堤复合式的设计方式，左右岸护岸长分别为38.30 m、63.20 m。

一方面，在挡墙设计时，主要运用仰斜式挡墙。桩号YK0+016.36～YK0+063.20，桩号ZK0+022.20～ZK0+038.30，均采用低矮挡墙，挡墙总长度为63.00 m，使用C20混凝土进行现场浇筑作业，基础底板高程215.00 m、顶高程221.00 m、挡墙顶宽1.2 m。在施工期间，墙后回填则需要相应进行开挖砂砾料反滤。桩号YK0+000～YK0+016.36，主要采用高挡墙的施工方式，高挡墙长度控制在16.40 m，在现场施工期间采用C20混凝土完成浇筑作业。基础底板高程215.00 m、顶高程221.00 m、挡墙顶宽2.20 m。在施工期间，同时下设0.20 m厚C20混凝土垫层。和低矮挡墙施工方式一样，墙后回填河床开挖砂砾料反滤，以上回填全风化料至现状堤顶高程。挡土墙分缝间距和缝宽分别设置为10.00 m、0.02 m，并在分缝内部嵌有沥青杉板。挡墙位置在距离底板0.50 m左右的位置，一同布设排水孔，在排水孔设置期间主要运用UPVC管完成处理，挡墙排水孔竖横间距为1.50 m和孔径φ75，整个排水孔设置方式则主要采用梅花形的布置方式。高挡墙和低矮挡墙的持力层设计方式存在差别，在本次聚江水库除险加固设计中，为了避免出现水流冲刷掏脚的问题，在设计挡土墙时，则需要将抗冲因素考虑在内，墙基深入地面高度大于1.50 m，抑或直接将挡土墙基础坐落在基岩之上，相应设抛石固脚，强化水库自身的稳定性和安全性[2]。

另一方面，斜坡式土堤自墙顶起设的施工方式。在施工期间，则将临水坡坡比设置为1∶2，挡墙顶至10年一遇洪水位(225.00 m)+0.50 m，在施工时主要运用C15混凝土预制块护坡厚0.1 m，同时下设砂砾石，将砂砾石垫层厚度控制在0.15 m左右。整个水库施工均采用草皮护坡的处理方式。

3.3.3 挡墙稳定计算

基于《水工挡土墙设计规范》(SL 379-2017)，对挡土墙抗滑稳定安全性等进行计算，结果如表3所示。挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数、抗倾覆安全系数分别用Kc、K0表示，Kc、K0均满足要求。

表3 挡墙稳定计算成果

4 聚江水库除险施工要点

4.1 挡墙施工

挡墙施工处理主要可以划分为两方面。一方面是墙基施工，可以采用分段施工的处理方式，直接运用推土机推至设计高程，达到设计高程之后，便可以直接运用装载机挖装自卸汽车运输。在墙基施工时，为了保证施工顺利且安全，则需要预先将基础及周边的树根及岩基上的松石等杂物清理干净。另一方面则是混凝土施工，不同于一般的建筑工程施工，将人工操作和机械作业整合到一起，完成混凝土搅拌处理，之后便可以借助人力胶轮车入仓，并使用平板振捣器振捣。

4.2 土堤施工

在土堤施工处理过程中，需要预先进行堤基清理。

在堤基清理之后，可以进行堤身填筑处理。整个填筑处理过程可以划分为填料采集、摊铺填料、碾压填料多个处理工序。对于填料采集，需要预先做好准备工作，清除表层稀软淤土、清除表层杂质。对于填料摊铺，将人工方式和机械方式整合到一起，基于碾压试验结果，控制填料分层及土块直径限制尺寸[3]。如果在施工期间出现地面起伏不平的问题，则可以从地面较低的位置开始，运用水平分层的方式逐层进行填筑，避免采用顺坡铺填的处理方式。对于填料碾压，优先选用振动式压路机，对于那些不方便使用压力机的位置，则可以采用蛙式夯或振动板等轻型机械直接压实地面。对于机械碾压不到的地方，则可以通过夯具，运用连环套打法，完成整个压实处理。

4.3 模板工程

在聚江水库除险加固工程施工中，模板工程作业之前，需要预先在仓内完成测量放样，切实保证后续模板制作可以符合基本的尺寸规范和要求，对于进水塔、隧洞，则可以运用厚度控制为2.5 cm的木模完成施工，并将木模内表面处理干净、进行刨光处理，在后续使用木模时，需要涂废机油，整个安装处理过程基于常规方法操作即可，切实保证模板刚度达标，在模板加工完成之后，还需要进行质量检查，只有验收合格，才可以展开后续工程施工。基于前期测量放样结果，可以灵活调整模板，使得模板加固后可以作为一个受力整体，稳定发挥作用。拆除模板也需要注重施工安全，基于仓内结构灵活把控拆模时间[4]。

4.4 钢筋工程

在钢筋工程施工中，需要在施工现场完成钢筋绑扎，对于聚江水库除险加固工程施工，钢筋结构较为简单，后续钢筋焊接只需要采用电弧焊便可以完成施工处理过程，主筋接头位置需要相互错开。钢筋接头直径不同，焊接方式也存在差别，如果钢筋焊头直径大于25 mm，则可以直接选用焊接连接，如果钢筋焊头直径小于25 mm，可以直接选用焊接或绑扎的处理方式。

5 结 论

对聚江水库除险加固设计与施工要点展开分析具有至关重要的意义。针对聚江水库经常出现的施工安全问题，展开除险加固设计施工是一种必然选择。不仅需要合理展开工程设计，还需要从挡墙施工、土堤施工、模板工程、钢筋工程等方面进行综合处理，切实保证加固设计方案科学合理，施工质量达标，全面提升水库应用效果。