宋化泉水庫除險加固及生態(tài)提升工程施工方案一、工程概況1.1工程位置與現(xiàn)狀宋化泉水庫位于山東省青島市即墨區(qū)北安街道宋化泉村西，地處流浩河上游，是一座以防洪為主、兼顧城市供水的中型水利工程。水庫始建于1959年11月，1960年8月基本建成，控制流域面積42.7平方公里，總庫容2850萬立方米，興利庫容1534萬立方米。水庫主體工程由全長4550米的黑黏土均質(zhì)主壩、2500米副壩、7孔溢洪閘及破副壩式非常溢洪道組成，最大壩高12米，壩頂高程45.97米。經(jīng)過多年運行，水庫大壩存在滲漏、壩體結(jié)構(gòu)老化等問題，2022年8月啟動除險加固工程，2024年6月竣工后恢復(fù)蓄水功能，日供水量達(dá)2萬立方米，成為即墨主城區(qū)重要水源地。1.2工程地質(zhì)條件庫區(qū)地層以第四系松散沉積層為主，下伏基巖為泥質(zhì)砂巖，壩址區(qū)存在縱橫交錯的斷裂帶，地質(zhì)條件復(fù)雜。主壩為黑黏土均質(zhì)壩，迎水面采用干砌石護(hù)坡，壩基滲透系數(shù)較大，歷史最大滲漏量達(dá)300立方米/天。根據(jù)地質(zhì)勘察報告，壩體填土干密度平均值1.65g/cm3，壓實度85%-90%，需通過防滲處理提高壩體穩(wěn)定性。1.3主要建設(shè)內(nèi)容本次施工內(nèi)容包括：壩體加固工程：主壩壩體培厚、防滲墻施工、壩坡護(hù)砌改造溢洪道改造：7孔溢洪閘更新、啟閉設(shè)備升級、下游消能設(shè)施重建防滲處理：塑性混凝土防滲墻（全長7050米）、墻下帷幕灌漿（深度15-25米）安全監(jiān)測系統(tǒng)：變形監(jiān)測、滲流監(jiān)測、水文氣象監(jiān)測及自動化控制系統(tǒng)生態(tài)修復(fù)工程：庫區(qū)周邊綠化、生態(tài)護(hù)坡、環(huán)庫路建設(shè)二、施工總體部署2.1施工分區(qū)與流程工程劃分為三個施工區(qū)：A區(qū)（主壩施工區(qū)）：負(fù)責(zé)主壩防滲墻、壩體培厚及護(hù)坡工程，采用"先防滲后培厚"的施工順序，分5個作業(yè)段流水施工B區(qū)（溢洪道施工區(qū)）：承擔(dān)溢洪閘拆除重建、啟閉機房建設(shè)，采用"先下游后上游"的施工順序，確保汛期臨時泄洪通道暢通C區(qū)（附屬工程區(qū)）：包括監(jiān)測設(shè)備安裝、管理用房建設(shè)及生態(tài)修復(fù)工程，與主體工程平行作業(yè)2.2施工平面布置材料堆放區(qū)：在壩肩處設(shè)置3000㎡砂石料場，采用硬化處理+防雨棚結(jié)構(gòu)，分區(qū)存放水泥、鋼筋等材料混凝土攪拌站：布置2座HZS90型攪拌站，生產(chǎn)能力80m3/h，配備粉煤灰罐、外加劑儲罐等輔助設(shè)施施工營地：在庫區(qū)西側(cè)設(shè)置生活區(qū)，建筑面積5000㎡，配備宿舍、食堂、浴室等生活設(shè)施臨時道路：修建6m寬施工便道8km，采用級配碎石基層+泥結(jié)碎石面層結(jié)構(gòu)，設(shè)置錯車道20處2.3施工進(jìn)度計劃總工期480天，關(guān)鍵節(jié)點控制如下：第1-60天：施工準(zhǔn)備、導(dǎo)墻施工、設(shè)備進(jìn)場第61-210天：塑性混凝土防滲墻及帷幕灌漿施工第181-300天：壩體培厚、護(hù)坡改造第241-360天：溢洪道改造、金屬結(jié)構(gòu)安裝第301-420天：安全監(jiān)測系統(tǒng)安裝調(diào)試第421-480天：生態(tài)修復(fù)、竣工清理及驗收三、主要施工技術(shù)方案3.1壩體防滲工程施工3.1.1塑性混凝土防滲墻施工導(dǎo)墻施工沿壩軸線開挖1.5m深導(dǎo)溝，澆筑C20混凝土導(dǎo)墻，斷面尺寸為0.6m×1.2m，導(dǎo)墻間距65cm，采用"∏"型結(jié)構(gòu)。導(dǎo)墻施工偏差控制：軸線偏差≤10mm，頂面高程差≤5mm，確保成槽精度。泥漿制備采用膨潤土+純堿+CMC復(fù)合泥漿，配合比為水:膨潤土:純堿:CMC=100:8:0.3:0.05。新制泥漿性能指標(biāo)：密度1.05-1.10g/cm3，粘度25-30s，含砂量≤3%，膠體率≥98%。設(shè)置4個500m3泥漿池，采用機械攪拌方式制備，泥漿循環(huán)使用。成槽施工采用"兩鉆一抓"成槽工藝，SG-35型液壓抓斗成槽，槽段長度6m，厚度0.6m。成槽精度控制：孔斜率≤0.4%，槽底沉渣厚度≤10cm。遇到孤石時采用沖擊鉆破碎，確保槽壁平整?；炷翝仓苄曰炷僚浜媳龋核?膨潤土:砂:碎石:水=180:60:750:1050:220，28天抗壓強度1.5-2.0MPa，彈性模量300-600MPa，滲透系數(shù)≤1×10??cm/s。采用導(dǎo)管法澆筑，導(dǎo)管間距2.5m，埋管深度2-6m，澆筑上升速度≥2m/h。3.1.2帷幕灌漿施工鉆孔施工在防滲墻底部采用XY-2型地質(zhì)鉆機鉆孔，孔距2.5m，孔徑110mm，孔深進(jìn)入基巖5m。鉆孔偏差控制：孔斜率≤0.5%，孔位偏差≤10cm。采用金剛石鉆頭鉆進(jìn)，確保孔壁完整。灌漿材料采用42.5級普通硅酸鹽水泥，灌漿漿液水灰比為5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1六個級別，根據(jù)吸漿量動態(tài)調(diào)整。對斷層破碎帶采用水泥-水玻璃雙液灌漿，水玻璃濃度35Be'，模數(shù)2.4。灌漿工藝采用"自上而下、分段卡塞、孔內(nèi)循環(huán)"灌漿法，段長2-5m。灌漿壓力：壩體段0.3-0.5MPa，基巖段1.0-1.5MPa。結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：在設(shè)計壓力下，吸漿量≤0.4L/min持續(xù)30min。灌漿質(zhì)量檢查采用壓水試驗，透水率≤1Lu為合格。3.2壩體加固工程3.2.1壩體培厚施工土方開挖清除壩頂及上游坡雜草、腐殖土，開挖臺階寬度≥1.0m，高度1.5m，邊坡1:2.5。采用1m3挖掘機開挖，自卸汽車運輸至棄渣場，開挖量約8萬m3。土料填筑選用黏粒含量20%-30%的壤土，含水率控制在最優(yōu)含水率±2%。采用15t振動碾碾壓，碾壓參數(shù)：行車速度2km/h，碾壓遍數(shù)8-10遍，壓實度≥93%。每層鋪土厚度30cm，采用方格網(wǎng)法控制鋪土面積，確保均勻填筑。護(hù)坡改造上游坡采用0.3m厚C25混凝土預(yù)制塊護(hù)坡，尺寸50cm×50cm×10cm，下設(shè)15cm厚碎石墊層+土工布反濾層。預(yù)制塊采用"人"字形排列，伸縮縫寬2cm，填塞瀝青杉板。下游坡采用草皮護(hù)坡，選用本地狗牙根與黑麥草混播。3.3溢洪道改造工程3.3.1閘室結(jié)構(gòu)施工舊閘拆除采用機械拆除與控制爆破相結(jié)合的方法，先拆除啟閉設(shè)備及工作橋，再拆除閘墩及底板。爆破采用毫秒微差爆破技術(shù)，單響藥量控制在50kg以內(nèi)，確保對壩體振動速度≤5cm/s?；炷翝仓l室采用C30W6F150混凝土，分三期澆筑：一期底板（厚1.2m），二期閘墩（高8.5m），三期工作橋。設(shè)置縱橫向施工縫，縫面采用鑿毛處理+涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料。采用泵送混凝土施工，插入式振搗器振搗，養(yǎng)護(hù)期≥14天。金屬結(jié)構(gòu)安裝7孔弧形閘門（尺寸10m×6m）安裝，采用25t汽車吊吊裝就位。閘門安裝偏差：門葉垂直度≤1/1000，止水橡皮壓縮量2-4mm。啟閉機采用QPQ-2×100kN型卷揚式啟閉機，安裝后進(jìn)行無水調(diào)試和有水試運行，確保運行平穩(wěn)。3.4安全監(jiān)測系統(tǒng)施工3.4.1監(jiān)測儀器布置變形監(jiān)測：在壩頂布置12個GNSS監(jiān)測點，間距500m；下游坡布置6個測斜管，深度20m；在溢洪道兩側(cè)設(shè)置4個正垂線監(jiān)測點。滲流監(jiān)測：沿壩軸線布置15個滲壓計，監(jiān)測壩體浸潤線；在壩腳設(shè)置3個量水堰，監(jiān)測滲流量；在防滲墻后布置5個孔隙水壓力計。環(huán)境量監(jiān)測：安裝雨量計2臺、水位計3臺、氣溫計1套，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動采集。3.4.2自動化系統(tǒng)安裝采用分層分布式結(jié)構(gòu)，包括現(xiàn)場監(jiān)測層、數(shù)據(jù)傳輸層和中心控制層?，F(xiàn)場傳感器采用RS485總線連接，數(shù)據(jù)通過4G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心。系統(tǒng)軟件具備數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、預(yù)警功能，可實時顯示監(jiān)測曲線和報表，異常情況自動報警。四、施工質(zhì)量管理4.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)防滲墻施工：墻體垂直度≤0.4%，混凝土強度達(dá)標(biāo)率100%，滲透系數(shù)≤1×10??cm/s帷幕灌漿：檢查孔透水率≤1Lu，合格率≥90%土方填筑：壓實度≥93%，干密度≥1.65g/cm3，滲透系數(shù)≤1×10??cm/s混凝土工程：抗壓強度合格率100%，優(yōu)良率≥90%，表面平整度≤5mm/m4.2質(zhì)量保證措施材料控制水泥、鋼筋等主要材料需提供出廠合格證，進(jìn)場后按規(guī)定進(jìn)行抽樣檢測。塑性混凝土配合比需經(jīng)試驗確定，每500m3混凝土制作1組抗壓試塊。工序控制實行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），關(guān)鍵工序（如防滲墻成槽、帷幕灌漿）實行監(jiān)理旁站。每道工序驗收合格后方可進(jìn)入下道工序，驗收資料及時歸檔。試驗檢測建立工地試驗室，配備回彈儀、滲透儀、全站儀等檢測設(shè)備。對壩體填土進(jìn)行壓實度檢測，每1000m3檢測3點；對混凝土強度進(jìn)行回彈法檢測，每個單元工程不少于3個測區(qū)。五、安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)5.1安全防護(hù)措施高空作業(yè)防護(hù)壩頂及溢洪道施工設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，掛安全網(wǎng)。作業(yè)人員佩戴安全帽、安全帶，腳手架搭設(shè)須經(jīng)驗收合格后方可使用。施工用電安全采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱實行"三級配電兩級保護(hù)"，漏電保護(hù)器動作電流≤30mA。夜間施工區(qū)域設(shè)置投光燈，照度≥50lux。防汛應(yīng)急編制防汛應(yīng)急預(yù)案，備足編織袋、水泵等防汛物資。汛期成立搶險隊，24小時值班，庫水位超過汛限水位時及時泄洪。5.2環(huán)境保護(hù)措施水污染防治設(shè)置3級沉淀池處理施工廢水，含油廢水經(jīng)隔油池處理后回用。生活污水經(jīng)化糞池處理后排入市政管網(wǎng)，嚴(yán)禁直接排入庫區(qū)。揚塵控制施工便道每日灑水3次，料場設(shè)置圍擋及噴淋系統(tǒng)，運輸車輛加蓋篷布?；炷翑嚢枵景惭b除塵器，粉塵排放濃度≤10mg/m3。生態(tài)保護(hù)施工區(qū)周邊設(shè)置20m寬生態(tài)隔離帶，種植楊樹、柳樹等鄉(xiāng)土樹種。棄渣場采取擋渣墻+植被恢復(fù)措施，防止水土流失。六、施工資源配置6.1機械設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途液壓抓斗SG-352臺防滲墻成槽地質(zhì)鉆機XY-25臺帷幕灌漿鉆孔攪拌站HZS902座混凝土生產(chǎn)振動碾20t3臺壩體土方壓實挖掘機PC2004臺土方開挖自卸汽車20t15輛材料運輸汽車吊25t2臺金屬結(jié)構(gòu)安裝全站儀TS062臺施工測量6.2人力資源配置管理人員：項目經(jīng)理1人，技術(shù)負(fù)責(zé)人1人，施工員5人，安全員3人，質(zhì)檢員3人技術(shù)工人：防滲墻施工隊30人，灌漿作業(yè)隊20人，混凝土班組25人，機械操作手15人普工：50人，負(fù)責(zé)材料搬運、場地清理等輔助工作總計：高峰期投入人員150人，所有特種作業(yè)人員持證上崗七、應(yīng)急預(yù)案7.1突發(fā)事件處置防滲墻塌孔處理立即停止施工，向槽內(nèi)回填黏土，待孔壁穩(wěn)定后采用沖擊鉆重新成孔。塌孔嚴(yán)重時采用鋼板樁支護(hù)，確保施工安全。混凝土供應(yīng)中斷儲備30m3應(yīng)急混凝土，若攪拌站故障，立即啟動備用攪拌站，確?；炷翝仓B續(xù)進(jìn)行，間歇時間≤2小時。暴雨洪水應(yīng)對提前清理溢洪道，檢查啟閉設(shè)備，暴雨來臨前停止壩體施工，人員設(shè)備撤離至安全區(qū)域。7.2應(yīng)急保障物資儲備：配備柴油發(fā)電機2臺（200kW），應(yīng)急照明設(shè)備50套，醫(yī)療急救箱3個通訊聯(lián)絡(luò)：建立應(yīng)急通訊錄，確保24小時通訊暢通培訓(xùn)演練：每月組織1次應(yīng)急演練，提高搶險隊伍反應(yīng)能力八、驗收標(biāo)準(zhǔn)與流程8.1驗收內(nèi)容分部工程驗收：包括防滲工程、壩體加固、溢洪道改造等8個分部，每個分部驗收合格后出具驗收鑒定書。階段驗收：在汛期前進(jìn)行