【摘 要】本文结合该水库工程除险加固及施工导流、施工措施进行了简要分析研究,以供类似工程参考、借鉴。 
【关键词】水库工程 除险加固 施工措施 
  1 工程简况 
  该水库最大库容为781.5万m3,属小(一)型水库,水库工程等别为Ⅳ等工程,拦河坝等主要永久性水工建筑物级别为4级。水库工程的设计洪水标准按4级水工建筑物的上限确定,采用50年一遇洪水设计,1000年一遇洪水校核。水库原有主要建筑物包括拦河坝、引水隧洞、电站厂房等。拦河坝为混合坝型,由浆砌石挡水坝段、溢流坝段、土坝段及连接段组成,总长309m。本次除险加固工程内容如下:拦河坝部分包括新建冲沙闸、溢流坝、土坝、浆砌石挡水坝、连接段;其他附属工程包括库区管理房、防汛抢险路。 
  2 施工导流措施 
  2.1导流标准 
  本工程导流建筑物为5级,考虑本次除险加固利用已有建筑物导流,确定本工程施工导流采用5年一遇标准。考虑尽可能减少发电损失,在枯水期施工,本工程施工导流采用5年一遇汛后期洪水,由水文站推算而来,设计洪峰流量为34.8m3/s。由于拦河坝没有放空设施,只能利用电站引水隧洞进行导流。水库电站全部机组满发额定流量34.2m3/s与上述5年一遇汛后期洪峰流量34.8m3/s相接近,根据水库2006~2008年枯水期月发电量推算枯水期流量都没有达到上述5年一遇汛后期洪峰流量,因此本工程在枯水期利用电站引水隧洞导流是可行的。 
  2.2导流方式和建筑物 
  施工进度安排在第一年汛后首先冲沙闸施工,由于拦河坝处没有放空设施,利用电站引水隧洞导流。根据2008年6月水库安全鉴定库区测量成果,引水隧洞进口前20m已淤积至208m高程,从拦河坝前至引水隧洞进口之间的主河槽已淤至208m~209.5m高程,越往远处而越高,距隧洞进口130m处已达210m以上,在冲沙闸施工阶段,为使河水顺利导入电站引水隧洞,隧洞进口至主河槽之间进行清淤、开挖成底宽15m的沟槽,其底部高程在208~209.5m之间,利用开挖的清淤物修筑拦河围堰。结合施工及地形条件,拦河围堰从引水隧洞进口右侧半岛状岗地尖端开始至河左岸,长190m,堰顶高程212.5m,平均高度2m。拦河围堰堰顶宽3m,背水坡坡度1:2.0,迎水坡坡度1:2.5,在主河槽段50m范围内迎水坡面采用编织袋装砂石进行防护。考虑溢流坝结构安全,溢流堰面和上游防渗面板加固施工安排在第二年春季施工,第一年秋天随着冲沙闸缺口打开,溢流坝和冲沙闸前的淤积物经过几个月的排水,开挖将变得容易一些,开挖的淤积物运至溢流坝上游100m处作成围堰,其一端接于冲沙闸左边墩,另一端接于左岸岸坡,第二年春汛到来之时,可将电站引水隧洞进口处的拦河围堰局部挖开,将河水导引至冲沙闸通过,不造成溢流坝溢流而能正常施工。第二年8月底冲沙闸建成,溢流坝堰面处理结束,在汛期可关闭冲沙闸,水库蓄水,电站可满额发电,争取更多效益。 
  3、 施工方法 
  3.1冲沙闸施工 
  水库拦河坝没有放空和冲沙设施,本次除险加固增设冲沙闸。位于溢流坝左端桩号0+288.00~0+296.00,将原有溢流坝开挖出一个缺口,宽8m,建造冲沙闸,其闸底板高程204.00m,建基面高程203.00m,冲沙闸基础仍为原溢流坝保留部分。为确保冲沙闸右侧挡水坝段浆砌石、左侧溢流坝段以及缺口底部的混凝土和浆砌石不受扰动,该缺口原有的混凝土和浆砌石拆除严禁使用火工材料爆破,采用手风钻钻孔,人工楔劈方法施工。混凝土碎块和浆砌石碎块人工装手推车推运至反弧段下游河道集中,再用1m3挖掘机装10t自卸汽车运走,运距1km。在凿除混凝土和浆砌石施工中,接近大坝廊道顶拱时。须采取安全措施,防止突然坍塌致使操作人员、设备掉进廊道之中。由于右岸上坝道路坡度陡、路面狭窄,运输困难,冲沙闸混凝土使用设置于左岸临时设施区内的0.8m3搅拌机拌制,1t机动翻斗车运至工作面附 
  近转混凝土泵入仓。冲沙闸闸墩、启闭平台等混凝土大部分使用标准平面钢模板,在闸墩墩头等曲面部分使用木模板,反弧段使用滑模。 
  冲沙闸上游清淤在闸门形成后进行,使用1m3挖掘机挖装10t自卸汽车从冲沙闸孔洞通过运出库外,运距1km。冲沙闸上游右岸岸坡石方开挖使用手风钻钻孔,火工材料爆破,挖装机具与清淤相同。 
  3.2溢流坝加固施工 
  (1)溢流堰面 
  溢流坝自建成以来经多年运行,溢流堰面冻融破坏严重,表层混凝土普遍发生剥蚀、钢筋多处露出并锈蚀、堰面多处裂缝产生渗漏、本次除险加固处理为凿旧补新施工方案。溢流堰面施工方法为:首先使用风镐自上而下凿除表面已剥蚀的混凝土,厚度约100~150mm,露出钢筋网,再用电焊机割除,其余的混凝土再用风钻水平钻孔、人工楔劈,在人工凿除过程中严禁使用火工材料爆破。凿除的混凝土碎块人工翻渣下落至反弧段集中再用1m3挖掘机装10t自卸汽车运至指定地点。为使新浇混凝土与原坝体结合良好,在修凿好的坝面上使用手风钻钻孔进行锚杆施工。新浇混凝土使用左岸临时设施区的0.8m3搅拌机拌制,转混凝土泵入仓。溢流堰面和反弧段使用滑动模板,由于面积较大可考虑专门制作一套滑动模板以满足工程进度需要。 
  (2)上游防渗面板 
  上游防渗面板加固施工,首先进行溢流坝前淤积物开挖,随着冲沙闸缺口开通,坝前淤积物经过几个月排水,开挖将变得容易一些。溢流坝前清淤使用1m3挖掘机装10t自卸汽车运至溢流坝上游100m处作成围堰,在汛前期保护上游防渗面板加固施工作业面正常工作,汛 
  前期洪水从冲沙闸通过。上游防渗面板在高程207.0~211.22m水位变化区附近的混凝土存在一定的冻融剥蚀现象,本次加固对207.0m高程以上的混凝土拆除重建,施工方法与溢流堰面相同。上游防渗面板207m高程以下渗水裂缝加固处理:1)对于缝宽δ<0.2mm的裂缝,在裂缝表面采用PCS-3柔性抗冲磨涂料进行表面封闭处理的方法;2)对于0.2mm<δ<0.4mm的裂缝,采用在裂缝部位进行凿槽,嵌填GBW遇水膨胀橡胶,用柔性聚合物水泥砂浆回填的方法;3)对于缝宽δ≥0.4mm的裂缝,采用在裂缝部位开槽嵌填柔性止水密封材料,用聚合物水泥砂浆表面覆盖,内部进行化学灌浆处理的方法。 
  (3)坝体渗漏 
  坝体渗漏采用水泥灌浆处理分成两部分进行,其一灌浆位置在堰顶,钻灌浆孔为单排,使用150型地质钻机钻孔,孔径Φ75mm,孔距2m,采用静压灌浆,灌浆材料为水泥沙浆,配比为水泥:风积沙=1:3~1:5,其二在大坝廊道内,使用手风钻向上游钻斜孔,钻孔直径Φ38~42mm,孔距2m,钻孔高程分别为203.22m和201.62m,斜孔孔底要求深入混凝土面板内0.5m。 
  3.3土坝加固施工 
  本次除险加固工程对土坝上游护坡进行局部翻修,拆除局部不合格护坡,再新建30cm厚块石护坡及护脚,护坡下设20cm厚的碎石垫层及20cm厚砂砾垫层,翻修护坡工作全部使用人工进行,所用砂、碎石和块石等材料全部外购解决。下游坝坡加厚放缓所用填筑料利用大坝下游3~4km处大伙房水库输水一期工程出口的弃渣,该石渣使用1m3挖掘机装10t自卸汽车运至土坝下游坝坡由低逐高填筑,74kW推土机摊平兼压实,2.8kW蛙式夯实机补夯,坝面经修坡后再用10t斜坡振动碾压实。由于水库库区内淤积物粉砂含量较多,严禁在土坝加固中使用。土坝上游护坡采用人工砌筑、填缝、找平,所用块石、砂砾料等材料皆从附近料场购买。 
  4、结束语 
  本文在说明水库除险加固工程概况的基础上,重点分析了工程施工导流的导流标准、导流方式和建筑物,以及冲沙闸、溢流坝、土坝、浆砌石、挡水坝及连接段的施工方法。