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水库改扩建护坡工程设计与施工

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摘要:棘洪滩水库是引黄济青工程的调蓄水库,位于青岛市城阳区棘洪滩街道以西,地跨城阳区、即墨区、胶州市3区市,为围坝式大型平原水库,围坝长14.227km,库区面积14.422km2,设计蓄水位14.2m,死水位6.5m。棘洪滩水库于2014年11月~2015年11月进行了改扩建施工,工程完成后,消除了原先的坝坡破损、塌陷等病险隐患,提高了蓄水、防汛能力,保障了水库的安全。

关键词:棘洪滩水库;改扩建;护坡工程

1改扩建前水库护坡情况

1.1干砌石护坡情况棘洪滩水库护坡原为干砌块石护坡。石块间缝隙较大,普遍为4~5cm,大于设计要求的2cm,容易造成反滤料流失,导致石块架空。护坡石块的厚度达不到要求,部分厚度25cm且不规整,易被冲蚀破坏。

1.2护坡加固情况在历年的运行过程中,大坝护坡出现过不同程度的破坏,以主导、次主导风向为甚。水库管理部门对被破坏的护坡进行过多次改造加固,方案为在原干砌石护坡顶面现浇钢筋混凝土面板。

2改扩建工程护坡加固设计

根据勘察和计算分析,改扩建工程护坡加固采用三种方式:C30现浇混凝土面板、浆砌石护坡、浆砌石护坡加糙。

3施工过程

经过各参建方的共同努力,棘洪滩水库改扩建工程历时365d圆满完成。施工过程中严格执行技术规范和质量标准,施工单位与监理、监督管理部门人员积极配合,按施工程序每道工序开工前做好技术交底和安全交底工作,加强检查、检测和基础管理工作,保证了工程质量。

3.1混凝土护坡施工C30混凝土护坡浇筑分为竖向施工和水平施工。混凝土施工时,在坝坡上设置溜槽。混凝土浇筑工艺流程:作业准备(模版支护、排水管安放)-混凝土搅拌-混凝土通过溜槽到达浇筑部位-混凝土浇筑与振捣-养护-割缝-验收。施工前,一切人员、机具准备充分,按照设计要求将干砌石之间缝隙填实。所有机具均在浇筑混凝土前进行检查,同时配备专职技工,随时检修。混凝土采用搅拌站集中拌制的商品混凝土。在混凝土浇筑期间,保证水、电、照明不中断,为应对突然停水停电,在现场准备了发电机及一定数量的人工拌和、振捣工具。按要求支撑模版及安放准50PVC排水管,管端包一层土工布,间距为2.5m。准备工作完成后,上报监理进行检查,待监理工程师确认具备浇筑条件后方可浇筑。浇筑混凝土的过程中派专人看护模板,发现变形立即处理。振捣时保证混凝土填满、填实。混凝土坡底基础部位采用振捣棒振捣,其余部位采用平板振捣器自坡脚向坡顶方向进行振捣,振捣时不能触碰模板,防止模板位移。借助标高线用卷尺随时检查混凝土厚度及表面标高。混凝土浇筑完毕,在表面用塑料布覆盖,防止水分蒸发过快而使混凝土失水,常温养护不少于14d。在混凝土强度达到4MPa,温度冷却到5℃并和环境温度之差不大于20℃时方可拆除模板。按设计图纸要求设置伸缩缝,每15m现浇板沿坝轴线方向设置伸缩缝,每3m使用切割机纵向、横向割缝。

3.2浆砌石护坡施工施工工艺流程:施工前的准备-测量定位、放线-基础底部清理-砂浆拌制—坡面砌石(排水管安放、伸缩缝施工)-砌石勾缝-坡面保护、养护-验收。按设计要求在现场选取合格石料,浆砌石水泥砂浆为M10。机械就位、调试完毕,现场安全文明施工设施齐全。砌石与混凝土交界处设置安全防护网,防止人员、垃圾、碎石掉落。在每处伸缩缝位置拆0.8~1m宽用于挂竖线控制砌石的坡度,顶端用水准仪控制高程,底端与原砌石顺坡。施工前拆除原砌石与混凝土交界处前三层块石,用于挂横线控制每行砌石的高度。在浆砌石施工时,测量人员随时对浆砌石的高程及坡度进行控制,以保砌石顶高程及坡度符合设计要求。砌石体的尺寸和位置的允许偏差,不超过规范规定。砌筑前,将石料表面的泥垢冲洗干净,砌筑时保持砌体表面湿润。砌筑程序为由下向上砌筑。排水管按图纸安装,采用准50PVC排水管,在管端包一层土工布(250g/m2),间距为2.5m。浆砌石护坡伸缩竖向缝分缝宽度为20mm,非主导风向段砌石与混凝土交界处设横向伸缩缝,伸缩缝内以闭孔泡沫板(120kg/m2)填充,宽度2cm、高度25cm。砂浆勾缝前必须清理,用水冲净并保持缝槽内湿润,砂浆分次向缝内塞填密实;勾缝砂浆标号要高于砌体砂浆,按实有砌缝勾平,严禁勾假缝、凸缝;砌筑完毕后应保持砌体表面湿润做好养护。

4工程质量情况

依照《水利水电工程施工质量检验与评定规程》(SL176-2007),经过各单位及专家的评定,本工程七个分部工程全部合格,其中五个分部为优良,优良率为71.4%(大于70%),达到优良等级;主要分部工程质量全部优良,且施工中未发生过较大质量事故;水工建筑物外观质量评定得分率为86.6%,大于85%;单位工程施工质量检验与评定资料齐全。综上,本单位工程最终评定为优良等级。通过改扩建工程的实施,棘洪滩水库的工程状况得到了彻底改善。经过2年多的运行,没有出现坝坡损坏情况。作为青岛市最重要的水源地,棘洪滩水库保证了城市供水安全,为青岛市繁荣稳定发挥了重要作用。

作者:冯忠良 单位:山东省胶东调水局青岛分局

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