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     10月29日，四川日報刊發(fā)：探訪魯班水庫除險加固工程水下混凝土施工現(xiàn)場——水下30米，混凝土澆筑咋完成？報道了魯班水庫水下30米混凝土澆筑施工，采用了新型建筑材料——水下不分散混凝土，搭配新技法——垂直導(dǎo)管法，全面保障施工質(zhì)量及安全。

【科考點位】綿陽市三臺縣魯班水庫

【科考任務(wù)】水下30米處的混凝土澆筑環(huán)境探查及施工

“已裝好，可以出水?！?0月25日，隨著水下潛水員給出信號，一個裝滿大塊石頭、建渣的鐵皮倉緩緩露出水面，岸上工人隨即進(jìn)行卸載。

當(dāng)天，在位于綿陽市三臺縣的魯班水庫除險加固施工現(xiàn)場，數(shù)名潛水員潛入水底約30米處，同步開展水下雜物清理及大壩混凝土澆筑作業(yè)。

“水下作業(yè)的施工技術(shù)難度和制約因素很多。”施工單位中國水電基礎(chǔ)局魯班水庫除險加固工程技術(shù)負(fù)責(zé)人黃愛民說。

魯班水庫航拍，畫面正前方為除險加固中的主壩。四川日報全媒體記者吳楓攝

魯班水庫又名魯班湖，修建于20世紀(jì)70年代，是都江堰灌區(qū)內(nèi)一處大型囤蓄水庫，總庫容2.94億立方米，設(shè)計灌面62.69萬畝，是一座以農(nóng)業(yè)灌溉為主，兼供水、改善生態(tài)環(huán)境、發(fā)電等綜合利用的大型水利工程。

“經(jīng)過幾十年運行，水庫陸續(xù)出現(xiàn)了不少病險。特別是主壩，在近年的一次檢測中，技術(shù)人員在主壩混凝土面板上共發(fā)現(xiàn)8處修復(fù)后的滲漏點、5處新增滲漏點，另外還有24條明顯裂縫?！秉S愛民說，這些病險點積少成多，如果處置不當(dāng)將給水庫運行帶來巨大安全隱患。

如何消除主壩的安全隱患？根據(jù)以往做法，主要是對滲漏點和裂縫采取灌注砂漿、加裝止水條等傳統(tǒng)方式處理。

“我們后來發(fā)現(xiàn)，以往的處理措施隨著時間的推移，也出現(xiàn)了混凝土坍塌、止水條脫落等問題。”四川省都江堰水利發(fā)展中心魯班水庫除險加固工程建設(shè)現(xiàn)場管理辦公室工作人員李強(qiáng)伍表示，這些都是針對病險較少時的臨時性措施，而當(dāng)病險點較多時，再采取小修小補(bǔ)的方式就不合適。

大規(guī)模整治勢在必行。2023年12月，四川省水利廳核準(zhǔn)魯班水庫除險加固工程初步設(shè)計報告，在四川省都江堰水利發(fā)展中心積極爭取下，魯班水庫除險加固工程今年被納入國債支持項目，獲得國債資金1.64億元，魯班水庫迎來了一次全面體檢整修和設(shè)施升級。

李強(qiáng)伍介紹，魯班水庫除險加固工程建設(shè)內(nèi)容包括對主壩、副壩、放水隧洞等進(jìn)行整治以及原址拆除重建管理房、建設(shè)智慧水利系統(tǒng)等。其中，主壩的主要整治內(nèi)容是在迎水坡面增設(shè)防滲面板，即在原混凝土面板的上面再加蓋一層鋼筋混凝土防滲面板。

“注意下潛深度，潛水員一定要按規(guī)定時間上浮?！眲?qiáng)是魯班水庫除險加固工程建設(shè)現(xiàn)場的潛水監(jiān)督，他主要負(fù)責(zé)潛水員的安排調(diào)度工作。

劉強(qiáng)之所以緊盯下潛深度，是因為根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定，下潛深度跟潛水員水下作業(yè)時間有著緊密關(guān)系?！耙话銇碚f，下潛深度越深，水下作業(yè)的時長越短?！眲?qiáng)介紹，隨著下潛深度的增加，水壓也會增加，這對潛水員肺部和心臟產(chǎn)生較大的壓力。

以水下30米下潛深度為例，潛水員水下作業(yè)時間達(dá)到60分鐘后需上潛的，要在水下12米、9米、6米和3米處分別停留一段時間，減壓總時長要達(dá)到58分鐘才能浮出水面；且一天內(nèi)只能進(jìn)行一次潛水作業(yè)。

“因為人體肺部在深水中容易被擠壓，潛水時間過長會導(dǎo)致肺部受損，必須嚴(yán)格控制水下工作時間，確保潛水員人身安全和水下作業(yè)質(zhì)量?！秉S愛民表示，由于潛水員每天水下作業(yè)時間有限，為確保工程建設(shè)進(jìn)度不受影響，項目組建了一個40名潛水員的龐大水下工作團(tuán)隊。

除了作業(yè)時間的限制，深水環(huán)境的特殊性與復(fù)雜性，也讓施工困難重重。

“魯班水庫這類水利工程的水下作業(yè)，一點也不簡單！”劉強(qiáng)是一名有著20多年從業(yè)經(jīng)驗的潛水員，經(jīng)常在深海和大江大河從事潛水工作的他，談及魯班水庫深水區(qū)潛水作業(yè)時說。

首先是水下能見度。劉強(qiáng)介紹，清澈海域水下能見度可以高達(dá)幾十米，一眼望去周邊環(huán)境一目了然；而水庫的一些深水區(qū)域能見度有時僅有二三十厘米，幾乎靠手摸來了解作業(yè)環(huán)境。

此外，與陸地工程相比，水下施工還有捉摸不定的水流，以及難以研判的水下地形。這些不確定因素交織在一起，為施工帶來了很大難度。

黃愛民介紹，在魯班水庫除險加固工程中，施工團(tuán)隊要在最深的40米級的深水區(qū)域進(jìn)行大體量水下鋼筋混凝土施工和更換金屬結(jié)構(gòu)，在已建成水庫中開展此類修復(fù)十分罕見，幾乎無先例可循。

通過料倉和垂直導(dǎo)管，向水下輸送混凝土。四川日報全媒體記者吳楓攝

魯班水庫主壩防滲面板最長處為51米，當(dāng)年在修建時，防滲面板材料采用的是傳統(tǒng)混凝土。

此次整修，盡管水庫通過今年的春灌把庫水位進(jìn)行了大幅度下降，但仍有三四十米的防滲面板處于水面以下。

“傳統(tǒng)混凝土遇水會分散、離析，所以進(jìn)行水下施工時，一般需修圍堰把水排干再進(jìn)行施工，工期長、造價高。”黃愛民表示，魯班水庫目前蓄水量仍有1億多立方米，這已是在綜合施工安全要求和灌區(qū)用水需求后確定的最優(yōu)方案，如果把水庫放空進(jìn)行施工，顯然不太可能。

對此，魯班水庫除險加固工程水下施工選取了一種新型建筑材料——水下不分散混凝土。

據(jù)了解，水下不分散混凝土是在普通混凝土配合比的基礎(chǔ)上摻加抗分散劑配置而成的。這種抗分散劑具有較強(qiáng)的吸附能力，能夠顯著提高新拌混凝土顆粒間的黏聚力。

黃愛民表示，與普通混凝土相比，水下不分散混凝土具有更為優(yōu)良的水下抗分散性、自流平性和自密實性，提高了水下混凝土的強(qiáng)度和保證了水下混凝土的工程質(zhì)量，同時縮短了工期和降低了工程成本。

“新材料也要搭配新技法，才能讓水下混凝土施工鍛造出結(jié)實的‘筋骨’?！敝袊娀A(chǔ)局魯班水庫除險加固工程項目經(jīng)理黎江濤表示，水下混凝土澆筑要有一套標(biāo)準(zhǔn)的流程技法。

在水下澆筑過程中，每一個細(xì)節(jié)都影響著工程的最終質(zhì)量。黎江濤介紹，在水下部分的混凝土面板澆筑過程中，施工團(tuán)隊創(chuàng)新采用“垂直導(dǎo)管法”。即導(dǎo)管上方連接著一個料倉，下方將導(dǎo)管插入已澆筑的混凝土中，盡量避免混凝土澆筑時受到壓力水直接沖蝕，保證混凝土的質(zhì)量。

“水下不分散混凝土在澆筑過程中盡量不要出現(xiàn)停頓，需連續(xù)澆灌；停頓時間過長，會嚴(yán)重影響澆筑質(zhì)量?！崩杞瓭硎?，在澆筑過程中潛水員要輔助檢查混凝土澆筑質(zhì)量。