川觀新聞記者 任紫鑫 綿陽觀察 郭超英
12月10日，綿陽市三臺縣魯班水庫大壩修復(fù)工程進入收尾階段，預(yù)計月底前，可完成全部修復(fù)工作。
修復(fù)中的魯班水庫大壩
魯班水庫是四川省第三大水庫，是都江堰灌區(qū)內(nèi)的大型囤蓄水庫，水庫總庫容2.94億立方米，設(shè)計灌面62.69萬畝。自20世紀(jì)70年代末修建以來，一直為周邊地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉、防洪抗旱等發(fā)揮著重要作用。然而，由于運行多年且受2008年汶川特大地震影響，魯班水庫大壩被鑒定為“三類壩”，出現(xiàn)了混凝土坍塌、止水條脫落等病險問題，除險加固迫在眉睫。
為確保水庫的安全運行和周邊群眾的生命財產(chǎn)安全，相關(guān)部門迅速啟動了魯班水庫大壩修復(fù)工程。此次修復(fù)工程包括對主壩、副壩、放水隧洞等進行整治，原址拆除重建管理房，建設(shè)智慧水利系統(tǒng)等。
在工程實施過程中，施工單位面臨著諸多挑戰(zhàn)。
“工程重點和施工難點在主壩趾板和面板水下鋼筋混凝土施工方面?！濒敯嗨畮斐U加固工程技術(shù)負(fù)責(zé)人黃愛民介紹，主壩擬在趾板上澆筑80厘米厚鋼筋混凝土，再沿面板澆筑40厘米鋼筋混凝土至壩頂。
另外，放空隧洞布置在大壩軸線，由岸塔、放空管道和出口錐型閘組成，塔式進水口布置在庫內(nèi)，進口底板高程408米，擬在岸塔外圍澆筑一圈40厘米厚的鋼筋混凝土，并且在水下更換閘室內(nèi)的門槽及閘門，與陸地工程相比，這里有捉摸不定的水流，令人望而生畏的水深，以及難以捉摸的水下地形。
如在最深處達(dá)40米的水下作業(yè)，潛水員視野僅30到50厘米，就像在“迷霧”中摸索。此外，潛水員每下潛10米，水壓就會增加大約1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。水下40米的地方，水壓大概是4個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓再加上水面上的1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，總共約5個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。
簡單來說，1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于1千克的力作用在1平方厘米的面積上。那么在水下40米，每平方厘米的面積就要承受大約5千克的壓力。這就好比你的手指尖面積大約是1平方厘米，在水下40米時，手指尖就像承受著5千克物體的重量。
為保障水下工程順利作業(yè)，首先由專業(yè)潛水員攜帶水下攝像設(shè)備進行水下探摸，施工測量船測量水下地形圖，之后使用攜帶吸泥裝置的工作船，將表層淤泥施排至施工區(qū)域上游側(cè)，無法施排的石塊，用潛水泵沖排出施工區(qū)域。上述兩種方式都不能清理的物體，則由潛水員潛入水中捆綁，然后使用吊機吊運出水。
檢查潛水裝備（郭超英攝）
施工中，如何在水下進行鑿毛處理和錨固鋼筋是本項目需要攻克的第一個難題。
為此，工程師專門設(shè)計了一款水下臺車，作業(yè)人員在岸上控制臺車位置，通過布置在面板上的軌道，臺車可以上下移動，通過在臺車上交替布置高壓水槍和液壓鉆機，自動進行混凝土鑿毛和打孔錨固鋼筋面板及豎井混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋在干地分段焊接，使用吊車吊運至倉面，輔以人工下設(shè)至安裝點位，潛水員進行最后的精準(zhǔn)定位，并將網(wǎng)片水下焊接成整體，水下鋼筋使用電弧焊濕法焊接工藝，采用搭接焊進行連接，確保鋼筋籠順利連接成整體。
面板和豎井模板，采用定型鋼模板，逐步從趾板安裝至壩頂。模板、鋼筋網(wǎng)片與壩面錨筋安裝分塊交替進行，面板垂直向設(shè)結(jié)構(gòu)分縫，水平向從面板底部，分倉澆筑至壩頂，各倉上層模板由下層模板提供支撐，上下層模板間通過螺栓連接固定，上下層模板之間設(shè)柔性材料堵縫，每獨立塊模板利用舊面板上錨入錨筋固定，混凝土采用專門設(shè)計的水下不分散混凝土，每倉壩頂設(shè)導(dǎo)管，導(dǎo)管沿壩坡斜向鋪設(shè)，混凝土運輸車直接卸料入導(dǎo)管中，混凝土沿導(dǎo)管輸送至倉面。澆筑過程中，潛水員輔助檢查混凝土澆筑質(zhì)量，待混凝土抬升至水面以上后，采用滑模繼續(xù)施工至設(shè)計高程。
工人們正在進行修復(fù)作業(yè)
拆舊換新，是這場除險加固攻堅戰(zhàn)中的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。工程師們需要逐一攻克水下原結(jié)構(gòu)拆除，新預(yù)埋件固定，施工定位及混凝土澆筑質(zhì)量控制等諸多難題。
施工過程中，施工團隊首先使用水下機器人進入岸塔豎井內(nèi)摸排，然后在岸塔頂部安裝巖芯鉆機，對水下混凝土進行鉆孔切割，針對水下定位，工程師運用一體式下設(shè)定位施工法，將門楣、門槽、導(dǎo)軌等金屬結(jié)構(gòu)固定到一個整體框架中，控制相對位置，一次下設(shè)到位，保證新金屬結(jié)構(gòu)與閘門安裝精度，同時針對水下混凝土與金屬結(jié)構(gòu)接觸部位連接不緊密問題，工程師提前在接觸位置布設(shè)注漿管，待混凝土澆筑完成后，通過注入特制的漿液，保證接觸面連接密實，通過上述措施保障新制的閘門系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。
據(jù)了解，此次魯班水庫深水除險加固工程有著諸多重要的技術(shù)創(chuàng)新點。比如，使用軌道滑車進行水下作業(yè)，提高了施工效率，減少了潛水員水下作業(yè)安全風(fēng)險；在閘門安置方面，工程師們采用一體式下設(shè)定位的方式進行施工，將門軌、門槽、門楣等埋件焊接成一個整體，通過一個框架結(jié)構(gòu)來保證各自精度，極大地提高了新閘門的安裝精度。
值得一提的是，施工單位采用了先進的水下不分散混凝土及“垂直導(dǎo)管法”等特殊材料和技法對大壩進行修復(fù)。
水下不分散混凝土是一種專門為水下施工設(shè)計的混凝土材料，它具有良好的抗分散性和自流平性。在水中澆筑時，不會像普通混凝土那樣迅速分散，而是能夠保持較好的整體性，確保了混凝土結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定性。
而“垂直導(dǎo)管法”則是一種高效的水下混凝土澆筑方法。通過在水下設(shè)置垂直導(dǎo)管，將混凝土從水面上方輸送至水下指定位置。這種方法能夠有效地控制混凝土的澆筑速度和方向，避免混凝土在水中出現(xiàn)離析現(xiàn)象。同時，施工人員還可以根據(jù)實際情況調(diào)整導(dǎo)管的高度和角度，確?；炷聊軌蚓鶆虻靥畛涞叫枰庸痰牟课?。
創(chuàng)新技術(shù)及特殊材料和技法的應(yīng)用，不僅提高了工程的施工效率，也保證了工程的質(zhì)量。
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美麗四川
大壩施工技術(shù)革新又一里程碑
給設(shè)計師和建造者點贊??
防患未然“體檢”，對癥下藥“治病”，防止“久拖成病”“久病成險”。及時為水庫除險加固，牢牢加上了安全保護墻。
首創(chuàng)之舉
保護水生態(tài)