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【摘要】本文笔者主要根据自己的施工经验和研究，介绍了某水库放水涵洞具体施工方法，希望对该领域的研究具有一定的借鉴意义。
【关键词】水库；放水涵洞；施工方法
中图分类号：TV62文献标识码： A
一、前言
某水库除险加固工程放水涵洞以下几部分组成，即进口段、闸井段、洞身段、消能段组成，全长52m，其中洞身段长16m。放水涵洞采用城门洞型，断面净尺寸为1.0m×1.8m，设计流量0.21m3/s。本文主要介绍放水涵洞具体施工方法。
二、施工具体施工方法
1. 基础开挖
全站仪控制涵洞中线桩，测量好高程、沿断面尺寸，撒好两边开挖线，采用CAT240 挖掘机，底部预留厚0.1m 保护层由人工开挖修理平整。在基础开挖时有地下水渗流，在基坑内开挖积水坑一个，放置IS80- 65- 160 离心式水泵两台，安排专人进行坑内积水抽排使基土排水固结、干硬。基坑开挖完成后，监理、进行基坑高程、断面几何尺寸等验收。
2. 模板支护
用0.6×1.2m 定型钢模板，模板组合安装前，模板内涂刷脱模剂，模板拼装用双面胶带密封。根据模板放样控制线，先初步到位，采用拉筋蝶形抱箍固定，模板金属支撑件采钢管脚手架进行支撑，设置足够的临时固定设施钢管锚杆、拉杆加固，支撑件牢固、结实。闸井竖井内部架立支撑钢管脚手架。模板安装完成后，项目质检、监理、施工组长对模板几何尺寸、控制线、支护加固进行验收。
3. 钢筋加工
钢筋有出厂质量保证书、检验报告。监理单位见证取样报送实验室检验。钢筋加工在钢筋制作场地根据下料单进行加工，加工完毕的钢筋，由人工抬运入仓。钢筋安装时，纵向受力钢筋、箍筋、横向钢筋的品种、规格、数量、位置、间距等按设计要求和规范规定施工作业。钢筋采用绑扎搭接接头，搭接长度为35d，钢筋弯钩长度6.25d。同一连接区段内，纵向受力钢筋的接头百分率小于50％。对各部位钢筋进行加固，纵向受力钢筋用钢管脚手架固定，钢筋保护层用予制混凝土垫块固定，防止混凝土浇筑时变形。
4.混凝土浇筑
按照施工配合比进行上料，将拌合的混凝土，由自卸汽车迅速将混凝土运送
至作业面，人工平仓、分层铺筑，安排专人检查止水橡皮和钢筋分布情况每层厚度0.5m，振捣用￠50 软轴振捣器，混凝土振捣每层插入下层5cm 左右，避免出现漏振，然后用刮尺将混凝土表面刮平，最后由人工进行收光。
5.止水带安装：在放水涵洞每分段伸缩缝中止水及2cm厚橡胶安装牢固，就位准确，止水在底板混凝土施工时，止水橡皮按设计尺寸下料，接头位置放在顶板位置，采用冷粘接。固定止水橡皮的堵头模板用定型木模板固定就位，专人负责安装。
6. 混凝土养护：由于天气炎热，混凝土浇筑完2 小时后洒水养护，8 小时后开始采用覆养护毯洒水进行养护，其养护期为20 天。
二、涵洞补强加固施工
在保证工程质量前提下，为加快工程施工进度，经施工、监理、设计、建设单位共同商讨确定，在复测放水涵洞轴线后，在涵洞进出口分别浇筑混凝土封堵墙。出口处封堵墙预埋出浆孔、排气孔，出浆孔按 1/3 高度分为低孔、中孔、高孔 (距涵洞顶高程 0.1 m) ，排气孔位于涵洞顶部。灌浆孔按涵洞轴线在坝坡上每10 m 布设钻孔，涵洞顶钻孔处下部采用 “Π”钢架支护，“Π”钢架两侧锚固在涵洞侧墙上，每钻孔处上、下游各布置一道，钻孔两侧(垂直洞轴线方向) 再各布置一道角钢与 “Π”钢架焊接进行支撑，以防万一条石断裂，造成塌孔事故。
钻机将涵洞顶部钻穿后回填水泥砂浆，钻孔时应做好涵洞顶高程记录。出口处高孔出浆后封孔，并可停止回填灌浆，待回填的水泥砂浆充分冷缩后进行接触灌浆。接触灌浆液为水泥浆 ( 掺入 5% 的水玻璃) 。排气孔排出的浆液与原水泥浆液浓度接近时，延续灌注 5 min 后可结束灌浆。终灌后拔出灌浆孔内的止水胶塞，用浓水泥浆液将灌浆孔封填密实。
灌浆结束后，坝体内钻孔采用粘性土球回填。放水涵洞加固前，进洞检查发现洞身渗漏，局部带出颗粒状物，局部渗水成水柱状。加固后，放水涵洞出口处混凝土封堵墙顶部无湿润现象，仅在混凝土封堵墙底部出现渗水现象，渗水量小，水质清澈，未带出土颗粒。由此可见，通过在坝坡上钻孔对放水涵洞进行灌浆，有效地解决了放水涵洞渗漏及土颗粒被带出的问题，放水涵洞加固效果明显。
三、放水涵洞改造
1.放水涵洞封堵
根据本工程实际情况,考虑到把坝下涵洞从坝体中挖除时坝体土方开挖量较大,且施工难度较大,根据本工程坝型特点,采用在进出洞口用C15砼封堵,洞内采用水泥粘土浆充填灌浆方案的方法对放水涵洞进行封堵,根据已完成的几座千库保安工程坝下涵洞封堵情况来看,该方案封堵效果较好。
放水涵洞封堵前,将涵洞上下游侧5m范围内的涵洞予以挖除,在涵洞进口段埋设φ15cm横向送浆管和φ5cm竖向排气管,以C15砼封堵涵洞进出口段,进出口砼堵头长各2m,进出口段除用C15砼堵头封堵外其余挖除部分采用粘土回填夯实。同时沿涵洞轴线在坝顶上游侧位置设二排竖向坝体灌浆孔,采用干法钻孔,孔距1m孔深必须伸入涵洞底部。
灌浆采用双缸活塞式灌浆泵,灌浆材料采用掺入50%水泥的粘土浆,灌浆压力0.2Mpa,按进口、出口、进口的次序分三次向涵洞内灌浆,使浆液充满涵洞。以上各阶段灌浆完成后不要马上释去灌浆压力,应在6小时之后泥浆初步凝固时再释去灌浆压力进入下一道工序,以确保施工质量。沿涵洞竖向充填灌浆应少灌多复,每孔灌浆次数不得少于5次,每米孔深每次灌浆量应控制在0.3~0.5m3,对涵洞外壁与土体间的纵向渗漏通道充填密实,免除后患。严格按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》施工,控制灌浆质量,做好灌浆观测记录,发现问题及时处理。
2.水库放空设计
根据本工程所处地理位置及库区周边的地质条件,考虑到施工时对大坝安全影响等因素,对原坝体放水涵洞封堵后库区的放空设施采用开挖放空隧洞和采用真空虹吸管装置进行分析比较,本水库放空设施采用真空虹吸管装置较为适宜,此方案操作簡单、投资省、施工工期短、管理方便,已具有相当的成功经验,可满足本工程需要。
四、施工工艺
施工采用球墨铸铁块支腿与钢筋网片整体焊接加固（并与原底板出露钢筋焊接）成一体，预留浇筑孔，混凝土入孔浇筑振捣密实后，用人工将球墨铸铁块封嵌预留浇筑孔的施工方式。施工工序：原混凝土凿除→清基→植筋→清面→钢装→球墨铸铁块铺装 （并预留浇筑孔）→铺洒水泥净浆→混凝土浇筑→球墨铸铁块封嵌预留浇筑孔→边角原浆灌缝→养护。
1. 原混凝土凿除及清基
用小型免爆机凿除原底板老混凝土40cm厚至新鲜面，按基准面控制要求，风镐修理局部及周边凸起，使两边墙底角呈垂直面无坡角，骨料出露一定高度，毛面无松动块、无裂缝，接茬面粗糙。人工用竹刷将毛面上浮渣全部清理干净，再用毛刷把浮尘仔细清理干净。
2.化学植筋
（一）植筋为“┍”型式，总长78cm，上端90°直钩长10cm，下端长65cm，直径为20mm二级筋插筋，插筋间距90cm×90cm，垂直伸入原底板老混凝土长度40cm。
（二）插筋钻孔直径28mm，孔深40cm，孔距90cm×90cm，孔位按梅花桩型式布设在纵横钢筋的交接处， 以利于插筋与周围钢筋网片及原底板出露钢筋搭接焊接。
（三）钻孔过程中，要保护钢筋不受损。 采用电钻钻孔，钻孔过程中保持钻机平稳，防止混凝土产生裂缝。
（四）成孔后清孔，植胶时再次清孔排除孔内杂物。
（五）化学植筋采用型号规格为GHJ高强型建筑植筋胶，施工时严格按照建筑结构胶配料说明及配料比进行操作和配料。 在植筋时按单孔植筋尺寸确定配料量，配料量以植入钢筋后建筑结构胶溢出孔口为准。 将孔口抹平，待钢筋与混凝土的粘结强度达到要求时，与钢筋网片整体焊接。
五、结束语
经过实际经验可以证明，方案可行度高，施工技术可靠，抗冲磨获得了非常不错的效果。同时，笔者认为该工程还需要经过一段时间的考验，并且在这个基础之上结合工程的实际运行情形，可进一步优化抗冲磨加固方案和施工技术。
参考文献：
[1]马军 头屯河水库放水涵洞底板抗冲磨加固方案及施工技术 水科学与工程技术-2011 年第 6 期第69-71页
[2]徐潇 浅谈布尔增水库放水涵洞施工方法科技风- 2011年05期第189页
[3]段济雄 龙潭水库放水涵洞除险加固设计与施工 水利科技-2012年04期第40-42页
[4]倪立周，胡型聪浅谈平阳县罗垟水库放水涵洞改造方案 经营管理者-2010年12期第351页
【关键词】水库；放水涵洞；施工方法
中图分类号：TV62文献标识码： A
一、前言
某水库除险加固工程放水涵洞以下几部分组成，即进口段、闸井段、洞身段、消能段组成，全长52m，其中洞身段长16m。放水涵洞采用城门洞型，断面净尺寸为1.0m×1.8m，设计流量0.21m3/s。本文主要介绍放水涵洞具体施工方法。
二、施工具体施工方法
1. 基础开挖
全站仪控制涵洞中线桩，测量好高程、沿断面尺寸，撒好两边开挖线，采用CAT240 挖掘机，底部预留厚0.1m 保护层由人工开挖修理平整。在基础开挖时有地下水渗流，在基坑内开挖积水坑一个，放置IS80- 65- 160 离心式水泵两台，安排专人进行坑内积水抽排使基土排水固结、干硬。基坑开挖完成后，监理、进行基坑高程、断面几何尺寸等验收。
2. 模板支护
用0.6×1.2m 定型钢模板，模板组合安装前，模板内涂刷脱模剂，模板拼装用双面胶带密封。根据模板放样控制线，先初步到位，采用拉筋蝶形抱箍固定，模板金属支撑件采钢管脚手架进行支撑，设置足够的临时固定设施钢管锚杆、拉杆加固，支撑件牢固、结实。闸井竖井内部架立支撑钢管脚手架。模板安装完成后，项目质检、监理、施工组长对模板几何尺寸、控制线、支护加固进行验收。
3. 钢筋加工
钢筋有出厂质量保证书、检验报告。监理单位见证取样报送实验室检验。钢筋加工在钢筋制作场地根据下料单进行加工，加工完毕的钢筋，由人工抬运入仓。钢筋安装时，纵向受力钢筋、箍筋、横向钢筋的品种、规格、数量、位置、间距等按设计要求和规范规定施工作业。钢筋采用绑扎搭接接头，搭接长度为35d，钢筋弯钩长度6.25d。同一连接区段内，纵向受力钢筋的接头百分率小于50％。对各部位钢筋进行加固，纵向受力钢筋用钢管脚手架固定，钢筋保护层用予制混凝土垫块固定，防止混凝土浇筑时变形。
4.混凝土浇筑
按照施工配合比进行上料，将拌合的混凝土，由自卸汽车迅速将混凝土运送
至作业面，人工平仓、分层铺筑，安排专人检查止水橡皮和钢筋分布情况每层厚度0.5m，振捣用￠50 软轴振捣器，混凝土振捣每层插入下层5cm 左右，避免出现漏振，然后用刮尺将混凝土表面刮平，最后由人工进行收光。
5.止水带安装：在放水涵洞每分段伸缩缝中止水及2cm厚橡胶安装牢固，就位准确，止水在底板混凝土施工时，止水橡皮按设计尺寸下料，接头位置放在顶板位置，采用冷粘接。固定止水橡皮的堵头模板用定型木模板固定就位，专人负责安装。
6. 混凝土养护：由于天气炎热，混凝土浇筑完2 小时后洒水养护，8 小时后开始采用覆养护毯洒水进行养护，其养护期为20 天。
二、涵洞补强加固施工
在保证工程质量前提下，为加快工程施工进度，经施工、监理、设计、建设单位共同商讨确定，在复测放水涵洞轴线后，在涵洞进出口分别浇筑混凝土封堵墙。出口处封堵墙预埋出浆孔、排气孔，出浆孔按 1/3 高度分为低孔、中孔、高孔 (距涵洞顶高程 0.1 m) ，排气孔位于涵洞顶部。灌浆孔按涵洞轴线在坝坡上每10 m 布设钻孔，涵洞顶钻孔处下部采用 “Π”钢架支护，“Π”钢架两侧锚固在涵洞侧墙上，每钻孔处上、下游各布置一道，钻孔两侧(垂直洞轴线方向) 再各布置一道角钢与 “Π”钢架焊接进行支撑，以防万一条石断裂，造成塌孔事故。
钻机将涵洞顶部钻穿后回填水泥砂浆，钻孔时应做好涵洞顶高程记录。出口处高孔出浆后封孔，并可停止回填灌浆，待回填的水泥砂浆充分冷缩后进行接触灌浆。接触灌浆液为水泥浆 ( 掺入 5% 的水玻璃) 。排气孔排出的浆液与原水泥浆液浓度接近时，延续灌注 5 min 后可结束灌浆。终灌后拔出灌浆孔内的止水胶塞，用浓水泥浆液将灌浆孔封填密实。
灌浆结束后，坝体内钻孔采用粘性土球回填。放水涵洞加固前，进洞检查发现洞身渗漏，局部带出颗粒状物，局部渗水成水柱状。加固后，放水涵洞出口处混凝土封堵墙顶部无湿润现象，仅在混凝土封堵墙底部出现渗水现象，渗水量小，水质清澈，未带出土颗粒。由此可见，通过在坝坡上钻孔对放水涵洞进行灌浆，有效地解决了放水涵洞渗漏及土颗粒被带出的问题，放水涵洞加固效果明显。
三、放水涵洞改造
1.放水涵洞封堵
根据本工程实际情况,考虑到把坝下涵洞从坝体中挖除时坝体土方开挖量较大,且施工难度较大,根据本工程坝型特点,采用在进出洞口用C15砼封堵,洞内采用水泥粘土浆充填灌浆方案的方法对放水涵洞进行封堵,根据已完成的几座千库保安工程坝下涵洞封堵情况来看,该方案封堵效果较好。
放水涵洞封堵前,将涵洞上下游侧5m范围内的涵洞予以挖除,在涵洞进口段埋设φ15cm横向送浆管和φ5cm竖向排气管,以C15砼封堵涵洞进出口段,进出口砼堵头长各2m,进出口段除用C15砼堵头封堵外其余挖除部分采用粘土回填夯实。同时沿涵洞轴线在坝顶上游侧位置设二排竖向坝体灌浆孔,采用干法钻孔,孔距1m孔深必须伸入涵洞底部。
灌浆采用双缸活塞式灌浆泵,灌浆材料采用掺入50%水泥的粘土浆,灌浆压力0.2Mpa,按进口、出口、进口的次序分三次向涵洞内灌浆,使浆液充满涵洞。以上各阶段灌浆完成后不要马上释去灌浆压力,应在6小时之后泥浆初步凝固时再释去灌浆压力进入下一道工序,以确保施工质量。沿涵洞竖向充填灌浆应少灌多复,每孔灌浆次数不得少于5次,每米孔深每次灌浆量应控制在0.3~0.5m3,对涵洞外壁与土体间的纵向渗漏通道充填密实,免除后患。严格按《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》施工,控制灌浆质量,做好灌浆观测记录,发现问题及时处理。
2.水库放空设计
根据本工程所处地理位置及库区周边的地质条件,考虑到施工时对大坝安全影响等因素,对原坝体放水涵洞封堵后库区的放空设施采用开挖放空隧洞和采用真空虹吸管装置进行分析比较,本水库放空设施采用真空虹吸管装置较为适宜,此方案操作簡单、投资省、施工工期短、管理方便,已具有相当的成功经验,可满足本工程需要。
四、施工工艺
施工采用球墨铸铁块支腿与钢筋网片整体焊接加固（并与原底板出露钢筋焊接）成一体，预留浇筑孔，混凝土入孔浇筑振捣密实后，用人工将球墨铸铁块封嵌预留浇筑孔的施工方式。施工工序：原混凝土凿除→清基→植筋→清面→钢装→球墨铸铁块铺装 （并预留浇筑孔）→铺洒水泥净浆→混凝土浇筑→球墨铸铁块封嵌预留浇筑孔→边角原浆灌缝→养护。
1. 原混凝土凿除及清基
用小型免爆机凿除原底板老混凝土40cm厚至新鲜面，按基准面控制要求，风镐修理局部及周边凸起，使两边墙底角呈垂直面无坡角，骨料出露一定高度，毛面无松动块、无裂缝，接茬面粗糙。人工用竹刷将毛面上浮渣全部清理干净，再用毛刷把浮尘仔细清理干净。
2.化学植筋
（一）植筋为“┍”型式，总长78cm，上端90°直钩长10cm，下端长65cm，直径为20mm二级筋插筋，插筋间距90cm×90cm，垂直伸入原底板老混凝土长度40cm。
（二）插筋钻孔直径28mm，孔深40cm，孔距90cm×90cm，孔位按梅花桩型式布设在纵横钢筋的交接处， 以利于插筋与周围钢筋网片及原底板出露钢筋搭接焊接。
（三）钻孔过程中，要保护钢筋不受损。 采用电钻钻孔，钻孔过程中保持钻机平稳，防止混凝土产生裂缝。
（四）成孔后清孔，植胶时再次清孔排除孔内杂物。
（五）化学植筋采用型号规格为GHJ高强型建筑植筋胶，施工时严格按照建筑结构胶配料说明及配料比进行操作和配料。 在植筋时按单孔植筋尺寸确定配料量，配料量以植入钢筋后建筑结构胶溢出孔口为准。 将孔口抹平，待钢筋与混凝土的粘结强度达到要求时，与钢筋网片整体焊接。
五、结束语
经过实际经验可以证明，方案可行度高，施工技术可靠，抗冲磨获得了非常不错的效果。同时，笔者认为该工程还需要经过一段时间的考验，并且在这个基础之上结合工程的实际运行情形，可进一步优化抗冲磨加固方案和施工技术。
参考文献：
[1]马军 头屯河水库放水涵洞底板抗冲磨加固方案及施工技术 水科学与工程技术-2011 年第 6 期第69-71页
[2]徐潇 浅谈布尔增水库放水涵洞施工方法科技风- 2011年05期第189页
[3]段济雄 龙潭水库放水涵洞除险加固设计与施工 水利科技-2012年04期第40-42页
[4]倪立周，胡型聪浅谈平阳县罗垟水库放水涵洞改造方案 经营管理者-2010年12期第351页