凈月潭大壩除險加固施工方案一、工程概況1.1工程背景凈月潭大壩位于吉林省長春市東南部凈月潭國家森林公園內(nèi)，距市中心約18公里，是一座具有防洪、供水和生態(tài)調(diào)節(jié)功能的混凝土重力壩。大壩始建于1934年，壩體全長555米，壩高19米，壩頂寬8米，壩底最大寬度60米，總蓄水量1196萬立方米。作為長春市重要的水利設(shè)施和5A級景區(qū)核心景觀，大壩歷經(jīng)近90年運行，雖經(jīng)多次維修加固，但部分結(jié)構(gòu)出現(xiàn)老化破損，存在滲漏、混凝土碳化等安全隱患，亟需進行系統(tǒng)性除險加固。1.2工程地質(zhì)條件大壩地處長白山余脈低山丘陵區(qū)，壩基為玄武巖風化層，覆蓋層厚度1.5-3.0米，基巖完整性較好。壩址區(qū)地震烈度為Ⅵ度，多年平均氣溫4.8℃，極端最高氣溫38.0℃，極端最低氣溫-36.5℃，最大凍土深度1.6米。壩體混凝土設(shè)計標號C25，抗?jié)B等級W6，抗凍等級F200，符合寒冷地區(qū)水工建筑物耐久性要求。1.3主要加固內(nèi)容本次施工包括壩體結(jié)構(gòu)修復、防滲系統(tǒng)重建、泄洪設(shè)施改造、壩頂?shù)缆飞壖鞍踩O(jiān)測系統(tǒng)安裝五大板塊，具體內(nèi)容如下：結(jié)構(gòu)修復：對壩體表面碳化區(qū)進行鑿除修補，處理裂縫32處（總長186米），更換老化伸縮縫止水帶120米防滲處理：壩前鋪設(shè)復合土工膜（1.5mmHDPE+土工布），壩基帷幕灌漿（孔深15-25米，總進尺1800米）泄洪改造：溢洪道混凝土護面翻新，增設(shè)液壓啟閉閘門（2孔×5m×4m）道路升級：壩頂瀝青路面改造（555m×8m），新建混凝土路緣石及防護欄桿監(jiān)測系統(tǒng)：安裝滲流量監(jiān)測儀6臺，壩體位移觀測點12處，環(huán)境監(jiān)測站3座二、施工部署2.1施工總體流程本工程采用"分區(qū)分段、先主后次、平行作業(yè)"的施工組織方式，總工期控制在180天，具體階段劃分如下：準備階段（第1-15天）：完成施工便道修建、臨時設(shè)施搭設(shè)、材料進場檢驗主體施工（第16-150天）：分三個作業(yè)面同步推進：左岸壩段（1-185m）：結(jié)構(gòu)修復及帷幕灌漿右岸壩段（370-555m）：防滲系統(tǒng)及泄洪設(shè)施施工壩頂全線：道路工程及監(jiān)測系統(tǒng)安裝收尾階段（第151-180天）：設(shè)備調(diào)試、場地清理、竣工驗收2.2施工平面布置根據(jù)景區(qū)環(huán)境特點，施工總平面布置遵循"最小干預"原則，主要設(shè)施包括：材料倉庫：設(shè)置于大壩下游300米處，分水泥罐（3個×100t）、鋼筋加工區(qū)（20m×40m）、模板堆放區(qū)（15m×30m）混凝土系統(tǒng)：采用移動式攪拌站（HZS60型），布置于右岸壩肩，生產(chǎn)能力60m3/h施工便道：利用原有景區(qū)道路改造，新建臨時便道1.2km，寬4.5m，采用級配碎石基層+泥結(jié)碎石面層辦公生活區(qū)：采用集裝箱式臨建，占地800㎡，配備污水處理設(shè)施及垃圾收集系統(tǒng)2.3資源配置計劃2.3.1機械設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途液壓挖掘機PC220-82臺基坑開挖、場地平整裝載機ZL50GN1臺材料轉(zhuǎn)運混凝土攪拌車8m34輛混凝土運輸灌漿泵BW-2502臺帷幕灌漿振搗器ZN506臺混凝土振搗液壓啟閉機QPQ-2×100kN1套閘門安裝調(diào)試全站儀TrimbleS91臺施工測量2.3.2勞動力計劃高峰期投入總?cè)藬?shù)126人，其中管理人員18人，技術(shù)工人65人，普工43人。主要工種配置：混凝土工：22人（含模板工8人、鋼筋工10人）灌漿作業(yè)工：15人機械操作工：12人水電安裝工：8人測量試驗工：5人三、主要施工技術(shù)3.1壩體結(jié)構(gòu)修復施工3.1.1混凝土表面處理碳化層鑿除：采用風動鑿巖機對壩體表面碳化區(qū)進行鑿除，深度控制在30-50mm，鑿除后用高壓水（壓力≥20MPa）沖洗基面，直至露出新鮮混凝土面裂縫處理：根據(jù)裂縫寬度采取不同處理方法：寬度＜0.2mm：采用環(huán)氧樹脂漿液低壓灌注（壓力0.2-0.4MPa）0.2mm≤寬度≤0.5mm：沿裂縫走向鑿V型槽（深50mm，寬40mm），填充聚合物砂漿寬度＞0.5mm：鉆孔埋管灌漿，采用超細水泥漿（水灰比0.8:1-0.5:1）3.1.2伸縮縫止水更換拆除原有老化止水帶，清理縫槽至設(shè)計深度（150mm）安裝背襯材料（聚乙烯泡沫板），采用專用膠黏劑固定鋪設(shè)新紫銅止水帶（T2M狀態(tài)，厚度1.2mm），采用雙面焊接（搭接長度≥30mm）縫槽上部填充彈性密封材料（聚氨酯密封膠），表面覆蓋不銹鋼蓋板3.2防滲系統(tǒng)施工3.2.1壩基帷幕灌漿鉆孔施工：采用回轉(zhuǎn)式鉆機（XY-2型）造孔，孔徑φ91mm，孔距2.5m，梅花形布置，孔斜偏差≤1%灌漿工藝：采用"自上而下、分段灌漿"法，段長2-5m灌漿材料為42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1六個級別灌漿壓力：孔口壓力1.0-2.5MPa，終孔標準為在設(shè)計壓力下，注入率＜0.4L/min持續(xù)30min質(zhì)量檢查：灌漿結(jié)束7天后進行壓水試驗，檢查孔數(shù)量為總孔數(shù)的10%，透水率q≤1Lu為合格3.2.2壩前防滲鋪蓋壩前清淤至基巖面，壓實度≥93%鋪設(shè)300mm厚級配碎石墊層，采用振動碾（12t）碾壓6遍復合土工膜鋪設(shè)采用"從上到下、分幅搭接"方式，幅寬6m，搭接寬度100mm，熱熔焊接（溫度180-200℃，壓力0.3MPa）膜上覆蓋500mm厚塊石保護層，單塊重量≥30kg，人工擺砌平整3.3泄洪設(shè)施改造3.3.1溢洪道混凝土施工舊混凝土護面鑿除（深度100mm），布置φ16@200雙向鋼筋網(wǎng)，與原結(jié)構(gòu)植筋連接（植入深度15d，采用環(huán)氧樹脂錨固劑）澆筑C30F300W8抗沖耐磨混凝土，分3層澆筑（每層厚度500mm），采用平倉振搗法施工，振搗時間控制在20-30s/點混凝土表面采用真空吸水工藝（真空度-0.08MPa，吸水時間20min），初凝后覆蓋保濕膜養(yǎng)護28天3.3.2閘門及啟閉設(shè)備安裝閘門安裝：采用50t汽車吊吊裝，調(diào)整閘門垂直度（偏差≤1mm/m），止水橡皮壓縮量控制在2-4mm液壓系統(tǒng)安裝：油箱安裝高程偏差≤5mm，管路酸洗后進行壓力試驗（試驗壓力1.5倍工作壓力，保壓30min無滲漏）聯(lián)動調(diào)試：進行無水啟閉試驗3次，閘門全開/全關(guān)時間控制在2-3min，行程偏差≤5mm3.4壩頂?shù)缆饭こ搪坊幚恚呵宄f路面結(jié)構(gòu)層，采用沖擊碾壓（25kJ沖擊壓路機）處理路基，壓實度≥96%基層施工：攤鋪300mm厚水泥穩(wěn)定碎石（水泥含量5%），分兩層碾壓（每層150mm），養(yǎng)護期7天面層施工：噴灑乳化瀝青黏層油（用量0.6L/m2）攤鋪AC-13C細粒式瀝青混凝土（厚度40mm），采用瀝青攤鋪機連續(xù)作業(yè)，碾壓溫度控制在160-180℃路面平整度偏差≤3mm/3m，構(gòu)造深度≥0.5mm附屬設(shè)施：安裝C30混凝土路緣石（100mm×200mm×500mm），采用M10水泥砂漿砌筑，頂面高程偏差≤5mm3.5安全監(jiān)測系統(tǒng)安裝滲流監(jiān)測：在壩趾處設(shè)置三角堰測流槽，安裝超聲波流量計，數(shù)據(jù)采集間隔15分鐘，精度±0.5%變形監(jiān)測：布設(shè)測斜管6根（深度20m），采用滑動式測斜儀（分辨率0.02mm/m），每周觀測1次環(huán)境監(jiān)測：安裝溫濕度、風速風向、降水量傳感器，數(shù)據(jù)通過4G網(wǎng)絡實時傳輸至監(jiān)控中心四、質(zhì)量與安全控制4.1質(zhì)量管理體系4.1.1質(zhì)量目標單元工程合格率100%，優(yōu)良率≥90%混凝土強度達標率100%，抗?jié)B抗凍性能符合設(shè)計要求灌漿工程透水率合格率100%工程質(zhì)量達到國家水利工程優(yōu)質(zhì)標準4.1.2控制措施材料控制：建立"三檢制"（進場檢驗、過程抽檢、出場復核），主要材料性能指標：水泥：初凝時間≥45min，終凝時間≤600min，安定性合格鋼筋：屈服強度≥335MPa，伸長率≥25%土工膜：拉伸強度≥23MPa，耐靜水壓≥1.6MPa試驗檢測：現(xiàn)場建立標準養(yǎng)護室（溫度20±2℃，濕度≥95%），混凝土試塊留置頻率：抗壓強度：每100m3留置1組，不足100m3按100m3計抗?jié)B性能：每500m3留置1組工序控制：實行"首件認可制"，每個分項工程首件施工完成后，經(jīng)監(jiān)理驗收合格方可全面展開4.2安全生產(chǎn)管理4.2.1安全防護措施高處作業(yè)：壩頂設(shè)置1.2m高防護欄桿，臨空面掛安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2），作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶臨時用電：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，配電箱實行"三級配電兩級保護"，漏電保護器動作電流≤30mA，動作時間≤0.1s爆破作業(yè)（如需拆除舊結(jié)構(gòu)）：采用控制爆破技術(shù)，單響藥量≤50kg，警戒半徑300m，爆破振動速度≤5cm/s4.2.2應急管理編制專項應急預案（包括坍塌、觸電、高處墜落等6類事故），配備應急物資：醫(yī)療急救箱：含止血帶、擔架等急救器材消防器材：干粉滅火器20具，消防沙2m3應急照明：便攜式發(fā)電機2臺，應急燈15盞每月組織1次應急演練，演練內(nèi)容包括：基坑坍塌救援：模擬邊坡失穩(wěn)，啟動邊坡支護加固預案觸電事故處置：演練現(xiàn)場斷電、心肺復蘇等急救流程五、環(huán)境保護措施5.1生態(tài)保護措施施工區(qū)隔離：設(shè)置2.5m高彩鋼板圍擋（頂部安裝噴淋系統(tǒng)），在圍擋外側(cè)種植喬木防護林帶（樟子松，株距2m）水土保持：施工便道兩側(cè)設(shè)置排水溝（梯形斷面，底寬0.3m，深0.4m），每隔50m設(shè)沉沙池（2m×2m×1.5m）棄渣場采用編織袋裝土擋墻（高度1.5m）+防塵網(wǎng)覆蓋（2000目），完工后進行植被恢復（種植紫花苜蓿）噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備（晝間≤70dB，夜間≤55dB），破碎機等強噪聲設(shè)備設(shè)置隔音棚，夜間22:00至次日6:00禁止高噪聲作業(yè)5.2水污染防治施工廢水處理：混凝土養(yǎng)護廢水：經(jīng)沉淀池（3級，總?cè)莘e50m3）處理后回用機械沖洗廢水：采用隔油池+氣浮設(shè)備處理，石油類去除率≥90%生活污水處理：設(shè)置地埋式一體化處理設(shè)備（處理能力50m3/d），采用"缺氧+好氧+MBR"工藝，出水水質(zhì)達到《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（GB/T18921-2019）中觀賞性景觀環(huán)境用水標準5.3大氣污染防治揚塵控制：施工便道每日灑水4次（早中晚及夜間各1次），路面揚塵排放濃度≤1.0mg/m3水泥等粉狀材料采用密閉罐車運輸，堆場設(shè)置防塵網(wǎng)（2000目）覆蓋，四周設(shè)噴霧降塵系統(tǒng)廢氣處理：瀝青拌合站安裝布袋除塵器（除塵效率≥99%），施工機械安裝尾氣凈化裝置，禁止使用超標排放設(shè)備5.4文物保護措施對壩區(qū)周邊3處歷史遺跡（放水塔、古石碑、水文站舊址）設(shè)置防護圍欄（距文物本體≥5m），安裝振動監(jiān)測儀（報警值≤0.1g）施工前對全體人員進行文物保護培訓，嚴禁在文物保護范圍內(nèi)取土、堆放材料，發(fā)現(xiàn)文物立即停工并報告文物部門六、施工進度計劃與保證措施6.1關(guān)鍵線路控制本工程關(guān)鍵線路為：施工準備→壩基帷幕灌漿→壩體混凝土修復→防滲系統(tǒng)施工→溢洪道改造→壩頂?shù)缆饭こ獭⒐を炇?，總工?80天。主要節(jié)點控制如下：第30天：完成帷幕灌漿第90天：完成壩體結(jié)構(gòu)修復第130天：完成溢洪道改造第160天：完成壩頂?shù)缆饭こ痰?75天：完成所有施工內(nèi)容第180天：竣工驗收6.2進度保證措施資源保障：建立材料儲備庫（水泥300t、鋼筋100t），確保連續(xù)施工；與攪拌站簽訂保底供應協(xié)議（日供應量≥500m3）技術(shù)保障：對關(guān)鍵工序采用BIM技術(shù)預演，提前解決施工沖突；成立技術(shù)攻關(guān)小組，針對復雜工藝編制專項方案組織保障：實行周進度考核與獎懲制度，延誤1天處罰5000元，提前1天獎勵3000元；每月召開進度協(xié)調(diào)會，及時解決制約因素應急保障：準備3套備用施工方案（雨季施工方案、夜間施工方案、材料短缺替代方案），配備應急施工隊伍（20人）隨時待命七、驗收標準與程序7.1驗收標準本工程嚴格執(zhí)行《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》（NB/T35026-2022）及《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗與評定規(guī)程》（SL176-2007），主要驗收指標如下：混凝土工程：抗壓強度達標率100%，表面平整度≤5mm/m，裂縫寬度≤0.2mm灌漿工程：透水率q≤1Lu，灌漿結(jié)石體強度≥30MPa防滲工程：土工膜焊接合格率100%（氣壓檢測0.2MPa保壓30s無壓降），滲流量≤0.5L/(s·km)金屬結(jié)構(gòu)：閘門運行平穩(wěn)，無卡阻現(xiàn)象，止水滲漏量≤0.1L/(m·s)7.2驗收程序單元工程驗收：每個單元完成后，施工單位自檢合格報監(jiān)理驗收，監(jiān)理抽檢比例不低于30%