楊柳溪水庫的施工難點與新技術運用

鄭中和，王成芬

(正安縣水務局，貴州 正安 563400)

1 工程概況

正安縣楊柳溪水庫位于正安縣中觀鎮宴溪村境內，水庫流域屬于烏江水系芙蓉江流域。水庫正常蓄水位862.00m，最大壩高61m，水庫總庫容787萬m3。水庫的主要任務是位農田灌溉，鄉鎮及農村人蓄用水、灌溉面積達2107hm2；解決灌溉片區內集鎮及農村4.25萬人，大小牲畜共計1.10萬頭的飲水問題。

1.1 混凝土面板堆石壩工程

河床趾板混凝土厚0.5m，寬度5m，左右岸周邊趾板寬度顯不規則狀態，河床及兩岸趾板每隔15m設一條伸縮縫。混凝土面板堆石壩最大壩高61m，壩頂寬度8m，壩頂長245m，壩頂高程866.5m，防浪墻頂高程867.6m，上游壩坡1∶1.4，下游壩坡1∶1.4。最低高程805.50m，混凝土面板厚度為45cm的等厚面板。下游面為干砌混凝土預制塊護坡，厚10cm。

1.2 溢洪道及取水工程

溢洪道布置在右岸，為岸邊正槽自由溢流式溢洪道，側槽式溢洪道由引水渠、控制段、泄槽段、出口消力池及擴散段組成，平面總長293.70m，其中樁號側槽0+000-側槽0+020.00為側槽溢流堰段、樁號調整0+000-調整0+010.00為調整段、樁號泄槽0+000-泄槽0+224.80為泄槽段、樁號消0+000-消0+025.00為消力池段。

取水兼放空隧洞由導流洞改建而成，位于右岸山體內，其布置型式為隧洞進口龍抬段預埋Φ1500管，由閘井段、漸變段、鋼管段、洞身段、 壓坡段、出口閘室段、擴散段、出口消力池段組成，取水有壓隧洞總長為484.20m，放空有壓隧洞458m。

2 施工難點

2.1 在主汛期進行取水兼放空隧洞施工

該工程開標時間為2015年8月1日，為使工程盡早建設完成實現供水，在2016年4月30日汛期之前應完成度汛高程下部大壩填筑施工，通過本工程工期安排導流洞剩余工程量為洞內混凝土襯砌在2015年8月下旬至11月初之間必須完成，增加人員與各類機械設備的實際投入因此成為首要任務，隧洞洞身施工剩余工程量確保在70d之內完成并達到過水條件，只有這樣才能避免對工程度汛進度造成影響[1]。然而，在主汛期進行施工是否具備相應的條件，還需要通過細致的現場踏勘得知。通過對當地村民的走訪可知，在汛期降大雨或暴雨的過程中，壩址范圍內的和水位將上漲3-4m，枯水期的河床水位只有0.3m左右，可見在主汛期進行導流洞的施工是該工程一大難點，直接制約大壩河床基坑開挖及大壩回填是否達到擬定的度汛高程等后續工作。

2.2 面板混凝土防裂

對于面板基礎平整度較差、鋼筋架立筋對慢板造成的基礎約束，導致面板無法自由變形和混凝土表面容易受到氣溫等因素的影響，在混凝土內外部出現很大的溫差，使混凝土在溫度應力作用下導致裂縫，或因溫濕度變化和風力作用而使面板的表面水分大量蒸發或受凍結冰，對水泥的水化反應造成影響，在產生干縮的同時，強度無法達到標準要求產生裂縫。提出以下能預防面板混凝土產生裂縫的措施[2-4]。

2.2.1 在混凝土中添加適量的外加劑與粉煤灰

以過去的施工經驗為依據，對于面板混凝土，其坍落度應按照4-5cm的范圍嚴格控制，且水灰比不能超過0.45，為滿足上述指標要求，應摻加有良好減水與引氣效果的外加劑。并為減少或避免裂縫的產生，可采用粉煤灰替代等量水泥，這對保證混凝土的和易性，并減少因為收縮而造成的裂縫有顯著效果。

2.2.2 養護防裂

在面板壩施工過程中，面板防裂是難點所在，由于導致面板產生裂縫的原因有很多，所以要通過制定綜合措施來預防裂縫產生。在整個混凝土施工中，養護為關鍵環節之一，在脫模之后立即覆蓋保濕材料，能取得良好的養護效果，有效防止裂縫的產生。

2.2.3 聚丙烯纖維材料應用

混凝土裂縫的產生在很大程度上是因為混凝土內部拉應力比抗拉強度高引起的，混凝土自身抗拉強度只有抗壓強度1/8-1/14，面板混凝土的干縮及受到基礎面施加的約束作用，以及內部鋼筋的約束和溫度變化造成的溫度應力，都有可能導致混凝土的內部產生很大的拉應力[5-7]。因此，可以在混凝土中摻加適量的聚丙烯纖維材料來提高混凝土自身抗拉強度，避免面板產生裂縫。添加聚丙烯纖維材料或，混凝土將在收面時發生纖維材料外露，雖然這樣不會導致混凝土脫落而使鋼筋銹蝕，但在對混凝土進行收面時，會導致局部壓光效果變差。對此，需要在澆筑完成后分三次采用人工來收面，以確保混凝土得以有效黏結，對表層的毛細水通道予以封閉，提高面板混凝土抗滲能力，實現對混凝土下墜之后產生的裂紋的有效處理；并能保證面板混凝土的平整度，避免在干縮之后產生細微裂縫。

3 新技術運用

3.1 聚丙烯纖維材料應用

該工程在對面板混凝土進行澆筑施工的過程中充分考慮了對新材料和新技術的運營。為有效改善面板混凝土自身和易性，增強黏聚性與保水性，避免在澆筑時由于受到氣溫和氣候等因素的影響而產生裂縫，包括塑性裂縫、凍脹裂縫、溫度裂縫與干縮裂縫等，在面板混凝土中添加了適量聚丙烯纖維材料，這對面板的施工質量能起到有效的控制作用。通過對這項新技術的運用，大幅降低了面板裂縫產生幾率，而且在實際施工中還能實現連續澆筑施工，并有效控制了面板的平整度，縮短工期[8]。

3.2 面板止水銅片一次成型

在加工制作混凝土面板止水銅片的過程中，通過對新技術的應用，能提高施工質量，這項新技術即為混凝土面板止水銅片一次成型工法。充分利用機械擠壓基本原理，靈活、精確且穩定的完成止水銅片加工制作，以此從根本上解決傳統以間斷焊接為主的方法質量難以控制和保證的難題，在縮短工期的基礎上，節約成本，提高施工質量。

3.3 組拼式大模板

在溢洪道邊墻的混凝土澆筑施工中，采用組拼式大模板，以此能在保證施工質量的基礎上，加快施工進度，縮短工期。

3.4 減水劑

在對面板混凝土進行澆筑施工時，為保證面板的平整度，使滑移速度滿足設計和規范的要求，需要對高效減水劑具體成分予以適當調整，將緩凝的部分去除，以此防止在面板澆筑施工中產生塌落或鼓包。

4 工程質量狀況和亮點

1)水庫從開始蓄水運行到現在，未出現滲漏的情況。

2)在水庫開始蓄水前，各參建方組建專門的小組對趾板和面板進行了檢查。檢查結果表明，趾板無裂縫，面板存在17條裂縫，但所有裂縫的寬度與深度都沒有超出設計與規范提出的允許范圍，并根據設計要求及時進行了妥善處理。

3)大壩施工過程中的最大沉降量為26.1cm，運行過程中的最大沉降量為4.2cm，各測點的累計沉降量比國內相同類型的壩型處于中等偏小的水平。

4)在水庫建成之后，為了和水庫周邊環境良好協調，采用天然石材制作欄桿，采用石材欄桿，一方面在長期日曬雨淋作用下，基本不會發生腐蝕，另一方面則可以和自然環境良好的融為一體，能達到良好的整體景觀效果，如圖1所示。

圖1 壩頂青石欄桿

5)在一般情況下，水庫大壩頂部路面都采用混凝土，但由于壩頂面積相對較大，混凝土平整度控制難度很大，容易產生積水。對此，該工程壩頂路面采用瀝青混凝土，采用專門的攤鋪機進行施工，以此實現對平整度的有效控制。另外，因瀝青混凝土有良好的吸水性，所以能有效避免積水，使整個路面達到平整和干凈，取得良好效果。

6)下游面混凝土預制塊的施工，橫、縱、斜三個方向的線條輪廓均清晰分明，大面保持平整，在預制預制塊的過程中，所選材料適宜，安裝之后沒有色差，有良好的觀感。

7)正安縣是國家級深度貧困縣之一，幅員面積為2595km2，人口65萬人，有仡佬族，苗族，土家族等23個少數民族。居住較分散，水資源分布不均，鄉鎮供水和人蓄飲水比較困難，制約了當地經濟文化的發展。為了加快產業扶貧，縣人民政府近年來在中觀鎮發展白茶基地，靈芝種植等，而楊柳溪水庫工程項目建成試運行以來，已逐步發揮效益，目前已向正安縣中觀鎮境內供水。灌溉面積達1927hm2；解決集鎮及農村3.76萬人，大小牲畜共計0.98萬頭的飲水，為助力正安縣脫貧攻堅作出了應有的貢獻。

5 結 語

綜上所述，楊柳溪水庫施工存在在主汛期進行取水兼放空隧洞施工和面板混凝土防裂等難點，但通過對聚丙烯纖維材料應用、面板止水銅片一次成型、組拼式大模板、減水劑等新技術的應用，能良好的保證水庫施工質量。目前，水庫建設已經完成，且投入運行，發揮出了良好的效益。