徐陽水庫大壩除險加固施工技術

王宏亮

（長治市水利建筑工程處，山西 長治 046000）

1 工程概況

徐陽水庫位于沁縣新店鎮(zhèn)徐陽村南，控制流域面積54.3km2，水庫樞紐由大壩、溢洪道、灌溉輸水洞三部分組成，總庫容340萬m3，是濁漳河西源支流徐陽河上一座集防洪、灌溉、養(yǎng)殖等綜合效益為一體的小（一）型水庫。隨著水庫多年運行，大壩出現了諸多問題：一是大壩上下游壩坡培厚部分施工填筑質量較差，蓄水以來發(fā)生過多次裂縫，高水位運行時存在安全隱患；二是上游干砌石護坡損壞嚴重，下游壩坡無排水溝，草皮護坡殘缺不全，且坡腳排水棱體由于壩坡培厚被埋入壩內，失去效用；三是壩頂寬2.5~3.5m，不利于通行，影響防洪搶險。

2 大壩改造措施及施工方案

2.1 壩體土方填筑

根據設計要求，對壩頂重新填筑加高，由原壩頂高程962.6m加高至963.8m，對下游壩坡培厚，使下游壩坡坡度由原來的 1∶1.78~1∶2.5 改造為 1∶2~1∶2.85，壩軸線向下游平移3.0m，壩頂加寬至4.0m。在下游壩腳處增設梯形式排水棱體。主要施工內容有壩面削坡、土方填筑、排水棱體砌筑。

2.1.1 壩面削坡

壩體加高培厚前需先對壩面進行削坡處理，根據設計要求，壩面削坡厚度0.5m，以清除表層腐殖土、樹根和草皮等雜物，壩體與岸坡結合部岸坡削成斜坡，不得有臺階、急劇變坡和反坡。施工中采用挖掘機粗削、人工精削的方法分段進行，削坡雜料用自卸汽車外運至棄渣場。

2.1.2 排水棱體砌筑

排水棱體基槽采用挖掘機挖裝、自卸汽車外運、人工清底的施工方案。基槽開挖后由于地下滲水量較大，在基槽左端低洼處挖2m×2m×2m集水坑，用水泵將地下滲水排除。排水清底后，進行反濾料填筑，由于基槽底部為飽和土，為保證反濾料填筑質量，在基槽底部先鋪墊15~20cm石渣，然后在其上部分層填筑濾料，濾料按段虛鋪后用木夯分層夯實。棱體砌筑采用裝載機運輸塊石，人工分層砌筑，為避免砌筑時擾動濾料層，在濾料頂鋪墊木板堆放塊石。

2.1.3 壩體土方填筑

首先，施工前結合壩體周圍地理位置，選擇質好、量大、運距近、利于長年開采的土料場，盡量做到就近取料、低料低用、高料高用，施工強度高時用近料、強度低時用遠料，含水量低的料場雨季用、含水量高的料場枯水期用，并測算主要料場的可開采量不少于設計總方量的1.5~2.0倍，以保證工程正常施工。其次，土料開采及運輸采用挖掘機挖裝、自卸汽車運輸上壩，開采過程中要保證挖掘機開挖底面略高于汽車行駛路面。汽車運土上壩后，要在鋪筑的虛土上行駛，并經常變換車道，避免重復碾壓影響壩體質量。第三，平土和壓實要根據自卸汽車的運輸方量和土料虛鋪厚度，確定汽車的卸料間距，并采用推土機隨卸隨鋪。壓實采用自行式振動凸塊碾沿壩軸線方向進行碾壓，由于工作面狹窄，采用進退錯距的碾壓方式，碾壓交界帶碾跡要彼此重疊，嚴禁漏壓或欠壓。

2.2 壩面護坡

根據改造方案，拆除原上游壩坡干砌石及其下部已失效的碎石濾料，新砌筑300mm厚干砌石護坡，干砌石下面填筑150mm厚碎石墊層及150mm厚砂墊層；下游壩坡在加寬培厚的土層上增設縱橫向排水溝及貼坡排水以利壩體排水，排水溝采用C15現澆混凝土，排水溝之間設網格狀M7.5漿砌石條帶，條帶斷面尺寸400mm×400mm，在條帶網格內虛鋪10~15cm厚耕植土種植草籽。大壩上游原干砌石護坡采用人工配合機械的拆除方案，人工將可利用的舊石就近堆放，以方便干砌石護坡使用，廢棄渣石料外運至棄渣場，并按設計要求整修坡度、填筑濾料。為方便施工，保證濾料填筑質量，沿大壩方向從下而上分段施工，每段檢查合格后進行干砌石砌筑。

2.3 壩頂防浪墻及路面

根據改造方案，拆除原漿砌石防浪墻，壩軸線向下游平移3m、壩頂加寬至4m，增設1m高且與壩體緊密結合的鋼筋混凝土防浪墻。壩頂路面面層為現澆20cm厚C20混凝土，下部30cm厚3∶7灰土墊層，路面向下游傾斜，坡度2%。

大壩護坡完成后進行壩頂防浪墻及路面施工，首先沿防浪墻設計位置采用人工開挖基槽，挖至設計高程后清基整平，蛙式打夯機夯壓兩遍，然后進行墊層混凝土澆筑。模板是控制混凝土外觀質量的關鍵，施工中防浪墻模板采用定型竹膠木模板，內襯0.5mm厚鐵皮，以保證墻體混凝土外觀光潔度；采用整體鋼管外框架固定模板；通過墻體對拉螺桿控制墻體厚度。防浪墻沿大壩縱向每10m設置一條沉降縫，內設橡膠止水，依次架設框架模板逐塊澆筑。壩頂路面施工前，先清除原路基渣土至設計灰土底面高程，在土場按比例集中拌制灰土，機械運輸至壩頂后，人工沿壩頂按虛鋪厚度均勻攤鋪，壓路機碾壓。路面混凝土整體澆筑，分塊割縫后用瀝青砂漿灌縫。

3 質量控制

3.1 壩體土方填筑

壩體土方填筑質量控制貫穿于施工全過程，主要對土料質量、工作面鋪土、碾壓三道工序進行嚴格的檢查和控制。土料質量要以料場控制為主，一是選擇符合壩體填筑要求的土料場，并清除料場表面雜物；二是在土料場做壓實試驗，確定施工控制含水量、鋪土厚度和壓實遍數；三是在挖運土料過程中分層檢測含水量，當檢測土料含水量不符合要求時，采取晾曬或加水處理措施，并在料場周圍做好排水、防雨措施，以便控制土料含水量。工作面嚴格掌握鋪土厚度，在鋪土過程中進一步清理雜物和檢測土料含水量，并做好壩體與岸坡剛性建筑物、縱橫向接縫的處理與結合。虛鋪厚度偏差不大于5cm，縱向搭接寬度0.3~0.5m，橫向搭接寬度1~1.5m，在岸坡處和剛性建筑物鋪土前灑水濕潤，邊涂刷濃泥漿邊鋪土夯實。碾壓是壩體填筑的關鍵工序，要嚴格按照碾壓試驗確定的碾壓遍數進行碾壓。施工中，由于工作面狹窄，采用進退錯距法碾壓，每層碾壓結束后及時用環(huán)刀取樣檢測碾壓質量，不符合要求時要及時補碾。

3.2 反濾料鋪筑和干砌石砌筑

反濾料填筑和干砌石砌筑的質量控制主要是把好材料關和鋪筑關。一是所購原材料的材質、規(guī)格、尺寸要符合設計和規(guī)范要求，材料進場后要按規(guī)格分類堆放。二是在施工過程中，首先按要求整平夯實壩坡面，然后按設計要求的濾料級配分層填筑，為保證濾料填筑質量，施工中采用人工分段（15~20m為一段）填筑，并用木夯夯填密實。干砌石砌筑時，為避免在施工中濾料被擾動破壞級配，在濾料表面鋪墊木板堆放塊石，邊砌筑邊移動木板。干砌石砌筑完成后，采用0.5~2cm的碎石灌縫，減小干砌石底部空隙，以免底部濾料由縫隙中間沖出，造成塌坡事故。

3.3 壩頂防浪墻及路面混凝土澆筑

混凝土質量控制主要是把好材料關、模板關、澆筑關。一是混凝土所需水泥、砂、碎石等原材料必須符合設計要求，并定批量進行抽檢，試驗合格后方可使用；二是模板的剛度、強度、穩(wěn)定性要通過計算保證其滿足使用要求，在每次使用前校正清洗模板，并涂刷脫模劑；三是混凝土澆筑是保證混凝土工程質量的主要環(huán)節(jié)，要嚴格控制好配料、攪拌、運輸、入倉鋪料、平倉、振搗等工序，施工過程中派專人進行混凝土配料、振搗，做到配料準確，振搗有序、均勻、密實，無漏振現象。澆筑完畢后，要在12h內及時覆蓋、澆水養(yǎng)護，保證混凝土后期強度增加。