浅谈摩洛河水库工程施工

摘 要：本文对摩洛河水库工程施工中的一些关键工序和施工要点进行了详细介绍，水库2004年开工建设，目前已投入使用，运行良好，达到设计预期效果。给当地农田灌溉和人畜饮水作出巨大贡献，同时对下游农田和村庄及公路、铁路桥梁具有一定的防洪保护作用。

关键词：摩洛河水库；施工导流；浆砌石坝体；混凝土心墙；灌浆；施工

中图分类号：TV62文献标识码： A 文章编号：

1、工程概况

摩洛河位于小江的河源段，为长江流域金沙江水系。新建的摩洛河水库位于功山镇摩洛河村下游1km处，流域范围为东经103°06′～103°04′，北纬25°37′～25°43′，控制径流面积60.5km2，多年平均径流量2900万m3。大坝设计坝型为浆砌石微拱重力坝，最大坝高33m，最大轴线弦长97.7m，设计总库容114.1万m3。主要建筑物为：浆砌石拦河坝、防渗心墙、导流底孔、放水底涵、输水高涵及坝顶溢流堰等组成。该水库集防洪、灌溉、人畜饮水于一身，承担着功山镇3800亩田（地）的灌溉、13600人和8068头大牲畜的饮水问题，同时兼负着下游213国道、昆明至东川铁路桥及沿岸村庄和农田的防洪保护。

2、施工导流

2.1、导流标准

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）及《水利水电工程施工组织设计规范》（SDJ338—89）的规定，结合本工程的具体情况，施工导流设计洪水标准：枯水期按五年一遇洪水（P=20%）设计，其相应设计流量为6.24m3/s；坝体拦洪渡汛标准按十年一遇(P=10%)全年洪水设计，其相应设计流量为92.8m3/s。

2.2、导流方式

坝址处河床淤积较深，两岸坡高而陡、来水较大，来水最枯流量达0.6m3/s，挡水坝为浆砌石重力坝，坝基要求较高。由于受坝址地形、地质及施工导流条件限制，大坝1962.00m以下分为左右两期施工，施工导流分两期进行，一期导流位于原河床右侧，为明渠导流，二期导流位于左侧，在砌筑完成的坝体内设置导流底孔导流，导流孔高程与原河床高程相当，为临时导流底孔导流，导流完成后要将其封堵，和坝体形成一整体。

2.3、导流建筑物设计

一期导流位于原河床右侧，为明渠导流，导流明渠长100m，采用在原河床基础上开挖导流明渠，用编织袋装河床内的砂卵料垒建导流堤，导流明渠的渗水将直接进入大坝基坑，由于附近粘土紧缺，在导流明渠的防渗问题上成为一个难题，经过多次现场试验，最终选择在修建的导流明渠内铺设两层防水彩条布，由铺设的防水彩条布来代替粘土完成导流明渠的防渗，编织袋装河床内的砂卵料垒建的导流堤仅起到受力支撑作用。二期导流位于左侧，为临时导流底孔导流，它是在一期明渠导流的保护下，先开挖、施工左侧基础，将坝体抢到1962.00m高程，在建好的坝体上浇筑导流底孔，导流底孔底高程1959.00m，为城门洞型，直墙高1.25m，拱高0.65m，进口坝体外设封堵闸门，设一道1×1m平板钢闸门，当导流洞完成导流使命后，将其封堵，封堵时先将进口的闸门关闭，堵断库水进入洞内，在导流洞无水的条件下，采用灌浆对整个导流洞进行混凝土充填。为使导流涵洞封堵后不影响整个坝体，设计时将整个闸室放置在进口的回填基础上。汛期来水较大时由导流底孔和砌石坝体预留缺口共同过流的方案完成导流。

2.4、临时导流底孔封堵

根据设计要求，临时导流底孔为临时建筑物，工程建设完成后必须进行封堵，为使导流底孔封堵后不影响整个坝体，设计时将整个闸室放置在进口的回填基础上。由于闸基回填基础的不均匀沉降，闸室出现裂缝，导流洞进口闸门关闭后，库水从已经出现裂缝的闸室渗入导流洞内，渗水达5L/s，当混凝土送入洞内时，很快就被洞内渗水掺和，水泥浆被水流带走，给正常封堵带来了很大困难，为保证导流洞的封堵密实，封堵时将整条导流洞划分为5个封堵段，每个封堵段长4m，同时对闸门后的第一封堵段进行处理，首先在第一封堵段的底部埋设一根5m长，直径为150mm的镀锌管，管后端设闸阀，对该封堵段前后采用浆砌石筑成封堵隔墙，利用底部埋设的管道导流进行第一封堵段的封堵，第一封堵段完成后，间隔28天，使第一封堵段达到预期强度后，关闭导流管尾端闸阀，这时导流洞内可以完全处于无水状态，再对其他封堵段进行封堵，这样可以保证导流洞的封堵质量，封堵后原埋设的导流输水管和闸阀全部被混凝土包裹，这样可以保证埋管的密闭性。

3、水库主体工程施工

摩洛河水库工程主体工程由浆砌石重力坝（包括坝基帷幕灌浆和固结灌浆、坝体排水系统）、混凝土防渗心墙、输水高涵、冲砂底涵、消能设施等组成，施工内容主要为基础开挖、坝体砌筑、混凝土和钢筋混凝土工程及灌浆工程等。

3.1、基础开挖

基础开挖自上而下开挖，先开挖岸坡，后开挖基坑，根据导流情况分为两期开挖（将河床一分为二，左为一期，右为二期）。边坡采用预裂或光面爆破，开挖至设计高程上1m范围不得使用爆破开挖，采用手风钻钻孔，分层开挖。基础开挖预留0.2m厚保护层，基础验收合格后，对预留保护层进行快速开挖、清理，开挖、清理完成后立即进行基础浇筑。同时，为保证建基面的排水，在坝基上沿坝基外的地方开挖集水井，井深1m，将建基面的积水集中到集水井内，采用机械排水。开挖中必须注意保持永久开挖边坡的稳定，对可能引起的滑坡和崩塌体应及时采取有效的预防性保护措施。土石方开挖主要使用机械开挖，再用人工修整，以满足设计要求的坡度和平整度。在陡坡下施工，应仔细检查边坡的稳定性，如遇有孤石、崩塌体等，应事先作好妥善的清理和支护。

3.2、浆砌石筑坝

摩洛河水库设计坝体为浆砌石微拱重力坝，石料是浆砌石筑坝的主要建筑材料，因此坝体石料要求坚硬密实、无裂隙、强度均匀的新鲜岩石。由于浆砌石坝体属刚性坝体，对基础要求较高，为保证基础的整体性和刚度，在设计中对坝基进行浇筑1.5m厚混凝土垫层，以保证坝基的整体性及刚度，浆砌石坝体砌筑采用分层砌筑，每层按0.3～0.5m厚进行控制，先砌筑面石，再砌筑腹石，面石为粗料石，采用M10砂浆进行支砌，错缝砌筑，石料丁顺相间，以增强整体性，不得采用外面侧立石块、中间填心的砌筑方法，砌石体转角处和交接处应同时砌筑，对不能同时砌筑的面，必须留置临时间断处，并应砌成斜槎。腹石为浆砌块石，采用M7.5砂浆进行支砌。采用铺浆法砌筑，铺浆厚度为3～5cm，当气温变时，应适当调整。同时铺浆面积不宜过大，铺浆面积根据施工时投入的劳动力强度和砂浆的初凝时间进行确定，确保块石砌筑时铺浆处于活动期。砌筑坝体时应上升均匀，砌体内外搭接，错缝砌筑，块石的砌筑要求采用卧式（大面向下）砌筑，以保证砌筑块石的稳定，同时砌筑块石间的要留有一定间隙，间隙不得小于2cm，较大的间隙再未充填砂浆前不得采用小石块充填，块石砌筑完成后进行砂浆充填，同时用插入式振捣器进行振捣密实，这时较大的间隙可用小块石配合砂浆进行充填，砂浆的充填只要填满块石间的缝隙即可，不需要将整个层面填平，要留有凸凹不平的表面，以保证层以层的良好胶结。

石砌体每日的砌筑高度，不应超过1.2m。上游坝勾缝砂浆采用100#水泥砂浆勾缝，勾缝砂浆采用灰砂比控制在1:1至1:2之间。砂浆采用R32.5普通硅酸盐水泥，当勾缝完成和砂浆初凝后，砌体表面应刷洗干净，在养护期间应经常洒水，使砌体保持湿润，避免碰撞和振动。由于施工导流的限制，1962.00m以下分为左右两期施工，为加强施工横缝处坝体的链接及防止缝内渗水，在坝基底板混凝土内设置键槽，在1962.00m以下的砌筑坝体施工横缝内设置齿槽，同时在混凝土底板心墙的位置和砌筑体的心墙内埋设BW橡胶止水带。

3.3、坝体与山体结合带处理

在设计中坝体与山体结合带采用C15混凝土浇筑进行结合，浇筑厚度1m，为保证结合带交接的完整性和防渗性，在混凝土与山体的交接处的上下游设齿墙，在施工中我们采用先砌筑坝体，将坝体面临岸坡山体的面砌筑成倒坡，倒坡的坡度与同一高度的岸坡坡度基本相同，且两个面的间距基本保持1m左右的间距，结合带坝体每次的砌筑高度决定了结合带混凝土的浇筑层高，结合带坝体每次的砌筑高度依据同一高度的岸坡坡度而定， 坡度较缓时，由于受倒坡坡度的限制，砌筑高度不能太高，每次砌筑层高一般选择1～1.5m，坝体砌筑完成后进行结合带混凝土的浇筑，这样可以保证结合带混凝土与砌筑坝体和岸坡山体完整、良好的胶结，保证结合带胶结质量。

3.4、坝体混凝土防渗心墙工程施工

坝体混凝土防渗心墙轴线位于坝轴线下游0.9m处，心墙厚0.8m。坝体混凝土防渗心墙与砌石的施工顺序：砌筑坝体，后浇混凝土防渗心墙，且浇筑的混凝土面宜略低于砌石面，浇筑高度应大致分层平衡上升，浇筑高度不得超过1.5m，防止混凝土入仓时骨料分离。为保证防渗心墙上下层的更好链接，在混凝土心墙的施工纵缝轴线上设置齿槽，同时在齿槽内设置止水条。

3.5、基础处理工程施工

灌浆工程施工包括坝基帷幕灌浆和固结灌浆。帷幕灌浆和固结灌浆材料均采用纯水泥浆灌注，水泥品种采用R32.5普通硅酸盐水泥。先固结灌浆并经检查合格后才能进行帷幕灌浆。

(1)固结灌浆施工

固结灌浆孔的孔底偏差应不大于1/40孔深，固结灌浆按分序加密法施工，Ⅱ序孔在其周围的Ⅰ序孔完成后再进行钻灌。基础固结灌浆在设计中是在混凝土垫层大板盖重情况下进行施工，在施工中由于受施工导流的影响，必须在雨季来临前将坝体抢到1962.00m渡汛高程，所以将灌浆工程延迟到坝体砌筑到1962.00m高程时进行，基础混凝土板以上部分的钻孔作非灌段处理，其钻孔和灌浆均需在相应部位达到50%设计强度后，方可开始灌浆。钻孔采用快速钻全孔一次钻进，全孔一次灌注。固结灌浆孔封孔应采用“机械压浆封孔法”或“压力灌浆封孔法”。

(2)帷幕灌浆施工

帷幕灌浆孔的开孔孔位与设计位置的偏差不得大于10cm， 帷幕灌浆设计中在基础廊道形成后进行，在施工中调整为在1962.00m平台上进行，采用地质回转岩芯钻造孔。浆液材料采用R32.5普通硅酸盐水泥浆液或湿磨水泥浆液，集中制输浆。灌浆浆液应按灌浆试验确定的的水灰比施灌，浆液应由稀到浓逐级变换。坝基帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法，灌浆作业开工前，应做灌浆试验，以便确定和调整灌浆设计的灌浆压力、单位吸水率、单位耗灰量、浆液浓度等参数。每个帷幕灌浆孔全孔灌浆结束后，验收合格的灌浆孔才能进行封孔，灌浆孔封孔应采用“分段压力灌浆封孔法”，帷幕灌浆检查孔的数量应为灌浆孔总数的10%。

4、结论

（1）本工程采用在原河床基础上开挖导流明渠，用编织袋装河床内的砂卵料垒建导流堤，采用在修建的导流明渠内铺设两层防水彩条布，由铺设的防水彩条布来代替粘土完成导流明渠的防渗。其优点：这种导流渠的修筑方法简单，对筑堤料的要求不高，可就地取材，防渗效果较好，建筑成本较低，适用于导流渠道坡度平缓，水流较慢，流量小于1m3/s，导流建筑物使用时间较短的导流工程上使用。

缺点：防水彩条布性能柔软，易被坚硬物体的棱角损伤，同时防水彩条布的抗拉性、防冲性、耐久性较差，不宜长时间使用，不宜用于高流速或大流量的河道导流。

（2）采用导流涵洞底部埋设导流输水管导走余水，进行导流洞封堵的方法，适用于余水流量较小，导流底孔较长，导流封堵分段大于两段的导流洞封堵。封堵后原埋设的导流输水管和闸阀全部被混凝土包裹，这样可以保证导流洞的封堵质量。

（3）在设计中坝体与山体结合带采用C15混凝土浇筑进行结合，浇筑厚度1m。混凝土的浇筑方法有两种：一种是按设计厚度进行立模，浇筑混凝土；第二种是在施工中我们采用的先砌筑坝体，将坝体面临岸坡山体的面砌筑成倒坡，倒坡的坡度与同一高度的岸坡坡度基本相同，且两个面的间距基本保持1m的距离，坝体砌筑完成后进行结合带混凝土的浇筑。

第一种方法的优点是：可严格按设计浇筑厚度控制混凝土的浇筑厚度，浇筑超量较小。

缺点：浇筑的混凝土与坝体砌筑的交接面为混凝土浇筑时的立模面，光滑、平整，不利于坝体砌筑体与结合带浇筑体的胶结。

第二种方法的优点是：这样可以保证结合带混凝土与砌筑坝体和岸坡山体完整、良好的胶结，保证结合带胶结质量。

缺点：混凝土的建筑厚度无法严格按设计厚度进行控制，为保证最小厚度满足设计厚度，其他部位往往会超厚，造成浇筑超量。