惠州東江水利樞紐右河汊海漫水下修復方案

李　平　張　猛

摘要：廣東惠州東江水利樞紐工程右河汊海漫在汛期發(fā)現(xiàn)損壞，采用水下混凝土和模袋混凝土進行了應急搶險修復。在修復作業(yè)時，由于作業(yè)場地受限，施工條件差，水下混凝土和模袋混凝土厚度小，其施工難度較大。根據(jù)工程水下修復的成功經(jīng)驗，簡要介紹工程修復的施工方案，以供借鑒。

關鍵詞：右河汊海漫 水下修復 方案 惠州東江水利樞紐

1 工程概況

廣東惠州東江水利樞紐工程于2006年3月份二期截流成功，截流后由右河汊12孔泄水閘泄流，左河汊進行基坑施工。在2006年4月22日對右河汊閘壩閘壩下游干砌石海漫段進行檢查發(fā)現(xiàn)，海漫段出現(xiàn)不同程度的破壞，多處被淘成1～２m的深坑，面積為20～50m2。由于事發(fā)時間時值汛期，為了確保工程安全渡汛，緊急對已破壞的干砌石海漫段進行了水下修復，施工工期安排為40天。

2 主要施工處理方案

根據(jù)水下檢查中發(fā)現(xiàn)的缺陷情況，結合現(xiàn)場具體施工條件，借鑒類似工程的施工實踐，修復施工采用了以下方案進行處理：

2.1 沖坑底部處理 沖坑底部順水流方向約15m范圍內(nèi)，采用敷設、填充500mm厚C25模袋砼抗沖刷。

2.2 模袋砼上緣端與砼海漫段聯(lián)結處理 采用水下立模導管法澆筑水下C25砼，固定模袋上緣端及填充砼海漫尾端淘空處。

2.3 模袋下緣端與干砌石聯(lián)結處理 先由潛水員配合起重船在已敷設、填充好的模袋砼上安裝石籠，然后采用導管法澆筑水下C25砼將模袋下緣端與干砌石聯(lián)結在一起。

3 主要工序施工方法

3.1 施工準備 本工程施工準備工作的內(nèi)容主要包括：勞動力組織準備、施工用材準備、施工機械設備的準備、現(xiàn)場總平面布置及其它準備內(nèi)容。

3.1.1 主要施工船舶機械設備布置 ①模袋敷設工作船。采用四只6.0m×3.0m×1.5m的浮箱拼裝成一艘面積為6.0m×12.0m的平板駁在其上布置卷揚機、起重扒桿、潛水、錨泊系統(tǒng)等設備，作為模袋敷設工作船。①澆筑平臺。采用四只6.0m×3.0m×1.5m的浮箱，拼裝成一座水下砼澆筑平臺，在其上布置桁架、澆筑導管、承料斗、潛水、錨泊系統(tǒng)等設備。

3.1.2 砼輸送 攪拌樓生產(chǎn)的砼，由HB40型砼輸送泵直接通過腳手架搭設的水上棧橋送到各澆筑地點。砼生產(chǎn)時均加泵送劑，以適應泵送和保證砼質(zhì)量。

3.2 原始地形測量施工前必須測量水下地形，為后續(xù)工序的順利進行提供依據(jù)。

3.3 水下基床整理 根據(jù)基床底水下測量成果，在起重船及潛水員的配合下，按“去高填低的原則”進行基床整理，敲除基床底部塊石尖角，局部沖刷造成的較深深坑用碎石（塊石）找平，保證基床底部平順、無明顯凹凸，平整度要求≤250mm。

3.4 模袋加工制作 ①選擇具備資質(zhì)的混凝土模袋生產(chǎn)廠家加工混凝土模袋，各部尺寸符合設計要求。模袋為高強合成纖維織成的雙層開邊織物，能承受1.0Mpa的膨脹壓力而不產(chǎn)生纖維破裂。②模袋每塊寬4.0m，長度按設計要求進行加工每塊模袋在長度方向間隔3.0m設一個灌口，灌口直徑Φ20cm，上端制作直徑Φ20cm長35cm的穿管袖一道。③模袋出廠按加工順序進行編號，驗收合格后運抵施工現(xiàn)場。

3.5 展鋪模袋

3.5.1 模袋運抵現(xiàn)場后應按編號疊放整齊，單塊模袋鋪設從上游往下游，施工順序由一側(cè)向另一側(cè)進行，單塊模袋體間采用縫聯(lián)。

3.5.2 模袋鋪設程序：設定位樁—卷鋪模袋—張緊裝置安裝—鋪展模袋—鋪設時壓載—調(diào)節(jié)上、下緣固定索。①模袋鋪設前，在其上、下緣穿管袖中穿入鋼管，上、下緣由潛水員水下作臨時固定。②在距模袋上、下緣3~5m處設定位樁，間距1~2m，為調(diào)整模袋上下位置，每根定位樁上設張緊器。③鋪設模袋時，松緊度適中，以便混凝土的充填。④模袋鋪設由陸上人員與潛水員配合，隨鋪隨壓，防止模袋下滑。

3.6 充灌填料 充填混凝土采用強度等級為C25(一級料)的商品混凝土，模袋經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后方可進行模袋混凝土的施工?；炷恋妮斔图俺涮顟⒁庖韵颅h(huán)節(jié)：①混凝土采用HB-40型混凝土泵輸送，充填前，泵管與充灌口扎牢，當泵管垂直插入模袋內(nèi)時，在泵管中設備緩沖擋板。②充灌混凝土按先低后高的順序進行，充灌過程中及時調(diào)整模袋上下緣張緊裝置。③充灌速度控制在10~15m3/h，充灌壓力為0.2~0.3Mpa。每一充灌口的充灌應連續(xù)進行，充填將近飽滿時，暫停5min左右，待模袋內(nèi)水分析出后，再充灌飽滿，并及時將充灌口扎緊。④為使模袋充填飽滿，并達到規(guī)定的厚度，水下部分由潛水員摸探，并輔以必要的踩踏，保證模袋內(nèi)混凝土密實度。⑤充灌后的模袋混凝土經(jīng)檢查符合設計要求后，即可進行上、下緣的水下C25砼的澆筑壓載工作。

3.7 水下立模 根據(jù)沖坑外圍線及分倉線實測的地形，制作單片整體鋼模板，并編好安裝序號，在潛水起重船的配合下，按由低到高的順序依次立模，模板底部與預先沿著分倉線在已施工完畢的模袋砼上按@1.5M鉆埋的φ28錨筋(單根長度1.5M、插入深度75CM)固定牢靠后，水下安裝拉筋、撐桿，底口與基床空隙處，視空隙大小分別采用木板、袋裝砼、土工布、麻袋等塞縫。

3.8 水下砼澆筑 采用直升導管澆筑水下砼，砼熟料由泵送至澆筑平臺上集料斗內(nèi)，通過導管澆筑水下C25砼。

3.8.1 施工控制指標

①所拌砼質(zhì)量必須滿足下列要求：采用一級配拌合料，塌落度滿足18-21cm的前提下，砼必須具有良好的和易性能，泌水率小于4％。砼初凝時間不低于6小時。②首次澆筑砼數(shù)量。在開澆階段，通過導管澆筑砼堆腳高度不宜小于0.5m，以便導管口能埋在砼內(nèi)的深度不小于0.3m。宜采用塌落度較小的砼拌和物，流入倉內(nèi)的砼坡率為0.25。故首次澆筑砼應不小于2.1m³，由此桁架頂部設置一座3.0m³的集料斗。③砼面上升速度。根據(jù)現(xiàn)場攪拌站生產(chǎn)能力20m³/h，在配合比設計時，按最大的澆筑倉面考慮，保證初凝時間6h，則砼面上升速度為I=H/t=1.8/6=0.3/h。相鄰導管間砼上升速度宜相近。④導管作用半徑。依據(jù)導管作用半徑作圓相互交錯，能覆蓋整體澆筑倉面的原理，確定作用半徑。施工時循環(huán)澆筑，每根導管一次澆筑時間不宜超過30分鐘，且相鄰管底差不超過20cm。⑤超壓力。為保證水下砼能順利通過導管下注，在澆筑水下砼的全過程中，導管底部柱壓力應保持超過管外水柱壓力。本工程設計澆筑平臺時，導管頂部承料漏斗高出水面的最小高度5.50m。

3.8.2 澆筑方法 ①開始澆筑階段。采用頂塞法開澆，澆筑前，利用引出的鉛絲把滑塞懸掛在承料漏斗下的導管中，埋入導管內(nèi)1～3m，且必須在倉位水面以上。當滑塞以上的導管及承料漏斗充滿砼拌和物后，視水深及倉底情況不同，分別采取立即剪斷鉛絲、下滑至導管中部再切斷鉛絲或下至接近孔底后才剪斷鉛絲。在未剪斷鉛絲前，利用下放鉛絲控制砼沿導管下滑速度。剪斷后，依靠砼自重推動滑塞下落。完成開澆階段后，用強光手電筒檢查導管的空管部分，若不滲水，即可連續(xù)不斷的澆筑砼。②中間澆筑階段。當導管內(nèi)未灌滿砼時，后續(xù)的砼應徐徐傾入承料漏斗內(nèi)，防止積存在導管內(nèi)的空氣不能及時排出時產(chǎn)生高壓氣囊，將導管節(jié)間膠墊擠出，招致漏水。澆筑中，應隨時觀察模板漏漿情況、砼澆筑質(zhì)量，整個澆筑過程應連續(xù)進行，若砼拌和物的供應被迫中斷，應把導管埋深些，以免導管中空，水分侵入。若中斷時間過長，又不能恢復正常灌注時，應按施工縫處理。隨著水下砼澆筑面不斷升高，需要提升并拆除部分導管節(jié)。拆除導管節(jié)后，先使導管內(nèi)重新填滿砼，再適當提升導管，恢復至正常位置，再開始澆筑。③終澆階段。接近設計標高時，由潛水員及船上測量人員配合詳細測量水下已澆地形，及時計算砼供應量，并考慮一定的砼超高量。為確保砼表面有一定的平整度,在起重員配合下，兩名潛水員采用水下刮尺按一側(cè)向另一側(cè)的順序緩緩推動刮尺,不得往返刮動。

3.8.3 施工縫處理 若澆筑過程中發(fā)生意外，不得不停止?jié)仓?在砼初凝之前，由潛水員在水下按要求埋設Φ22錨筋（單根長度1500mm，埋入砼深度750mm，按@1000mm梅花型布置），二次澆筑前必須清除表面浮渣層后方能澆筑。

3.9 鋼筋籠安裝 ①按照設計的規(guī)格、形狀、尺寸、數(shù)量、錨固長度和接頭設置制作鋼筋籠，制作完畢按要求進行防腐處理。然后回填粒徑大于0.3m的弱風化巖石。②鋼筋籠裝滿后，由汔車吊吊至運輸駁船上，運至起重船所處泊位，起重船在潛水員的配合下，安裝鋼筋石籠。

4 施工質(zhì)量檢查

4.1 模袋混凝土護底施工質(zhì)量的檢查 模袋混凝土強度采用在充灌口按有關規(guī)定取樣，先灌入相同材質(zhì)的小模袋（15cm×150cm）中，吊置10～20min，取出再裝入標準試模成型的方式檢驗。模袋混凝土護底施工的質(zhì)量允許偏差：模袋混凝土厚度允許偏差為＋8mm/－5mm；相鄰塊縫寬允許偏差值為≦15mm；表面平整度允許偏差值為200mm。

4.2 水下C25砼澆筑質(zhì)量檢測 水面拌制砼人員應嚴格控制好配料投量的計量，嚴格按配合比和需要量進行加工和拌制。施工前后必須對施工區(qū)域進行詳盡的勘測和記錄，及時反饋水下檢測及施工中所發(fā)現(xiàn)的問題，杜絕施工質(zhì)量事故發(fā)生。

5 結束語

通過現(xiàn)場施工實踐，證明了惠州東江水利樞紐工程水下修復施工方案、質(zhì)量控制與檢驗措施是切實可行的，施工強度完全滿足工期要求，工程質(zhì)量也得到了良好的控制。