賈彥鵬
(甘肅省水利水電工程局有限責任公司,甘肅蘭州730030)
新疆吉音水利樞紐工程位于新疆和田地區于田縣境內的克里雅河干流吾格也克河上,壩址位于克里雅河支流烏什開布隆達里亞河與克里雅河干流吾格也克河交匯口上游約830 m 處,地理坐標為東經81°33′、北緯36°11′,壩址以上控制流域面積6 375 km2。工程區距于田縣城約120 km,是克里雅河流域開發的控制性工程,是一項以灌溉、防洪為主,兼顧發電的綜合性水利工程。
新疆吉音水利樞紐工程混凝土面板堆石壩工程,壩體采用混凝土面板堆石壩,壩頂高程2513.00m,壩頂寬度10 m,壩長489 m,最大壩高124.5 m,壩體填筑分區從上游至下游分為上游蓋重區、上游鋪蓋區、混凝土面板、墊層區、特殊墊層區、過渡料區、堆石料區,下游護坡采用混凝土網格、中間砌筑預制混凝土六棱塊。
混凝土面板采用C25F200W12 聚丙烯纖維混凝土,面板頂部厚度0.3 m,底部厚度0.6 m。上游壩坡1∶1.4,下游壩坡∶設坡度為8%的“之”字形上壩公路,高程2 450.00~2 478.00 m 上壩公路以上壩坡1∶1.4,高程2 450.00~2 478.00 m 上壩公路以下壩坡1∶1.3。壩頂上游側設置“L”形C25 鋼筋混凝土防浪墻,防浪墻頂高程2 514.20 m。
混凝土面板堆石壩工程攔河壩校核洪水位2 510.76 m,相應庫容0.82 億m3;設計洪水位2 509.12 m,相應庫容0.782 億m3;水庫正常蓄水位2 509.00m,相應庫容0.78 億m3;死水位2470.00 m,死庫容0.18 億m3;水庫調節庫容0.6 億m3。工程建成后,可滿足克里雅河灌區4.72 萬hm2的用水要求,將下游防洪標準由3 年一遇提高到20 年一遇。
新疆吉音水利樞紐面板混凝土屬于纖維混凝土,板薄面大,面板最長板長達139.22 m,板寬12 m,底部板厚0.6 m,頂部板厚0.3 m,自下而上漸變形成,面板混凝土的養護在混凝土強度提高、面板防裂等方面起到至關重要的作用。養護規范要求在90 d 以上,或直至蓄水,24 h 不間斷養護,面板一直保持濕潤,需達到保濕保溫的雙重作用,分澆筑過程中的養護和澆筑完成后的養護兩個階段,施工過程中采用Φ20 的長塑料管,從下而上隨澆筑面的上升采用人工不斷灑水養護;在面板澆筑完成后,從養護主管道出水閥連接一根兩端封閉,長12 m 的Φ20硬塑料管,每20 厘米鉆一小孔,沿壩頂向下從小孔自流出水養護。
把左岸灌漿平洞臨時改建為蓄水池,滿足養護用水需求。養護用水從拌和站蓄水池中架設水泵抽取,拌和站設置在壩體下游臺地上,用水從C3 料場的一條支流河道由自己改建的小渠道自流自蓄至自建的50 m3蓄水池,再用水泵抽取使用,河水經檢測符合混凝土拌合和養護用水要求。同時,水泵的選擇不僅要滿足揚程需求,而且要基本達到供需平衡,即蓄水池的蓄水量和養護耗水量基本保持平衡,蓄水池基本保持80%左右蓄水量的狀態。
面板混凝土養護用水溫度要求在20℃左右,本工程養護用水為昆侖山消融的雪水,溫度很低,達不到養護需求的水溫要求,養護用水需加溫后使用。為此,項目部設計了鍋爐煤加溫和保溫桶電加溫的兩次分步加溫方案,即養護用水先從蓄水池抽至鍋爐內初步加溫,再流到5 m3電保溫桶二次加溫,在保溫桶出水管道口安裝專用測溫計測量出水溫度,調整閥門大小,調節出入水量,使流水的水溫滿足混凝土養護要求。
在壩頂沿壩長自左向右安裝一條Φ120PVC 管道作為主管道,由于此管道長度(489 m)為壩長,一次泵送滿足不了右岸段出水壓力需求,因此在管道中間250 m 左右部位安裝小水泵,滿足右岸段出水壓力及出水量要求。在主管道上每12 米安裝一個出水閥門,通過人工調整出水閥來控制出水口的出水量,滿足養護需水要求。每塊面板澆筑過程中,在出水閥門位置連接一根Φ20 的長塑料管,從下而上隨澆筑面的上升采用人工不斷灑水養護;在該面板澆筑完成后,從出水閥連接一根兩端封閉,長12 m 的Φ20 硬塑料管,該硬塑料管沿面板寬度方向布設,每20 厘米鉆一小孔,沿壩頂向下從小孔自流出水養護,該水流為長流水,無其他特殊情況,在水庫蓄水前不關閉。人工跟蹤檢查養護情況,及時左右調整塑料管,保證面板表面長期保持濕潤狀態。
為滿足面板養護的保溫保濕要求,面板采用雙層覆蓋。底層覆蓋無紡布,滿足保濕要求,使養護水膜無死角全覆蓋面板;上層覆蓋土工膜,滿足保溫要求,使面板在溫度適宜、溫差變化較小的條件下養護,減少外界溫度變化對面板養護的影響。
為保證面板混凝土養護質量,達到養護效果。人的因素占主導地位,項目部決定成立專門的面板養護小組。由項目經理親自任組長,親自抓養護工作,副經理為副組長,小組下設抽水班(2 人)、溫控班(2人)、覆蓋班(6 人)、澆筑養護班(2 人)、澆筑后養護班(2 人)、電工班(2 人)、后勤班(2 人),共20 人組成養護小組,采取專人專責,專人專崗,每班組分白天和夜晚兩班作業。
為了使養護人員熟練掌握養護技術,明確作業責任,使其了解養護工作的重要性,面板澆筑前,項目部有針對性地進行了培訓講座并現場操控演練,進行安全技術交底,并制定了嚴格的獎罰措施。在養護實施過程中,項目經理和生產副經理跟班作業,隨時掌握現場情況,及時解決養護過程中出現的問題,使養護工作順利實施。
按照面板混凝土養護的設計方案,在面板混凝土澆筑前,養護用水抽存、溫控設備的架設及調試、大小管網的布設、覆蓋用無紡布及土工膜的準備等均按要求完成。
面板第一盤混凝土澆筑開始,標志著養護工作同步跟進,面板混凝土脫模壓光收面初凝后,覆膜班跟班作業,首先覆蓋底層無紡布,由于無紡布面積較大,先分塊割開卷好,用滑模作業平臺或人工搬運到作業面,防止無紡布被風卷起后發生褶皺。混凝土收面時,在面板兩邊的“V”槽處按2 m 間距預埋鐵釘,把無紡布展平固定在鐵釘上。澆筑養護班立即把養護塑料軟管布設到養護面,無紡布布設完成,混凝土初凝1~2 h 后,當其表面用手擠壓無痕跡時,開始灑水養護,灑水頻率按無紡布始終保持濕潤為準。上層土工膜的覆蓋方法基本和無紡布覆蓋方法相同,覆蓋時間大概在無紡布覆蓋6~8 h 后進行,必須在面板混凝土達到強度前,進行面板混凝土的保溫養護。雙層膜覆蓋完成后,用8 號鉛絲以鐵釘為支撐點,縱橫雙向固定雙膜,以防止雙膜被風卷起或發生皺褶。整塊面板澆筑完成,滑模移出后,澆筑后養護班布設調試好此塊面板的養護塑料管,開始長流水小孔出水養護,此長流水管夾在雙膜之間,表面看不出養護效果,檢查時需揭開上層土工膜人工觀察檢查,檢查人員隨時跟蹤檢查養護效果。
養護棄水流至壩底,棄水量較大,棄水時間較長,如不及時有效排除,滲入壩體會對壩體造成不良影響,項目部根據壩腳左高右低的特點,在壩底趾板“大頭”根部臨時用粉土、沙袋等修建一道小渠道,養護棄水通過小渠道流至上游集水沉淀池,經沉淀處理合格后,排放至高趾墻上游庫區。
吉音水庫面板混凝土的養護方案設計全面、合理、有效,養護效果較好,但養護費用較大,建議類似項目投標報價時充分考慮養護費用。