荔波浪詳水電站混凝土砌毛石雙曲拱壩的主要施工技術

摘要：浪詳水電站為引水式電站，最大壩高為49.6m，壩頂軸線長149.672m。采用混凝土砌毛石雙曲拱壩，能減少投資，又能保證電站運行安全。施工過程要嚴格按照工程施工規程規范及設計要求，使浪詳水電站混凝土砌毛石雙曲拱壩取得良好的效果。

關鍵詞：水電站；攔河大壩；混凝土砌毛石；施工技術

1概述

荔波縣浪詳水電站工程大壩壩址位于荔波縣城南約50km的撈村鄉約3km的打狗河干流河段上，為不對稱\"u\"型谷，斜向谷。電站水庫總庫容為0．0783×10Sm，工程規模為小(1)型，工程等別為Ⅳ等。大壩主要建筑物為4級建筑物，壩型為C15砼砌毛石拱壩，按30年一遇洪水設計， 300年一遇洪水校核。大壩拱冠梁上游面曲線采用二次拋物線，平面拱圈形式為等厚的圓弧線。最大壩高49.60m，壩頂軸線長149.672m。其中380m高程以下為拱壩，樁號為壩0+37.375至壩0+119.173，長度為80m；380m高程以上右岸樁號壩0+000至壩0+37.375、左岸壩0+119.17 3至壩0+149.672為非溢流壩段，長度為69.672m。

拱壩壩頂厚5m，壩底厚9m，壩高38m，寬高比為0.237。最大外半徑76.68m，最大中心角101.961°。壩體內部用C15砼砌毛石，迎水面依次為M10砂漿砌C15砼預制塊厚300，C20砼防滲心墻平均厚度1.35m。下游面用MIO砂漿砌C15砼預制塊厚300。壩體底部設C15砼墊層厚1.0m。兩岸非溢流壩壩頂寬4m，壩頂高程為391.60m，壩高11.60m。

2主要施工技術

2.1 壩肩壩基處理

浪詳水電站壩址基礎巖性為中厚層灰巖，無斷層切割，層間軟弱夾層不發育，壩基范圍內未發現有大型巖溶洞穴，對一些小型的巖溶洞穴、溶隙，可結合清基開挖回填混凝土和灌漿處理。該壩最大壩高49.6m(含墊座)屬中壩，因此根據拱壩設計規范和初步設計審查意見，把大壩的建基面放在弱風化巖中下部。最低高程為342m，上設1m厚C15砼墊座，起拱高程343m。壩肩壩基設計邊坡輪廓面開挖，采用預裂爆破或光面爆破，以便準確控制拱座利用巖面形狀，并提高保留巖體的整體質量。

為增加基巖的強度、剛度，提高彈性模量，增進巖體的均一性和整體性，在整個壩基進行固結灌漿處理和壩肩進行接觸灌漿。為了防止繞滲及沖蝕，對壩基進行防滲帷幕處理。河床段灰巖巖體透水性隨風化程度降低而減小，以壓水試驗呂榮值小于3Lu為底限；兩岸無相對隔水層分布，且地下水位低，但巖溶不甚發育，除局部遇裂隙帶外，一般弱風化以下巖體透水性較小，同時考慮壩址抬高水頭僅28m，河流流量較大，允許水庫有一定滲漏量，防滲帷幕綜合考慮深入新鮮基巖2 0～30m即可，底界以呂榮值小于3Lu控制。觀測設計該大壩屬于4級建筑物，應進行上下游水位、氣溫、水溫、壩體溫度、水平垂直位移等的觀測，從而有助于掌握大壩的工作狀態，指導施工和大壩安全運行。

2.2 大壩施工

2.2.1砌體施工

①筑壩材料

砌體所需的石料和膠結材料的基本物理力學指標應符合設計規定，該大壩砌體所用石料為600#毛石，毛石塊重應大于25kg，中部厚不小于15cm。石料應為新鮮灰巖巖塊，不應使用風化石料和易風化的泥質巖塊石料，應盡量減少甚至杜絕片狀石上壩。使用前必須鑒定其標號，同時進行有關物理力學指標的測定，嚴格控制上壩石料。

②壩體設計指標

基巖(C1d2-2灰黑色中厚層灰巖)：

彈模：12GPa

線脹系數：6.8×1 0-6／℃

泊桑比：0.27

設計容重：2.75t／m。

濕抗壓強度：60Mpa

壩體(二級配C15砼砌毛石，石料標號要求為6 00舞)：

彈模：9GPa

線脹系數：7×10-6／℃

泊桑比：O.22

設計容重：2.3t／m。

壩體各層封拱溫度：15℃

漿砌石體導溫系數：3℃／月

泥沙容重：O.8t／m'

泥沙內摩擦角：12℃

③壩體砌筑

該工程大壩位于狹窄的\"U\"型河谷，兩岸岸坡陡峭，受地形條件的限制。在大壩下游左、右岸分別安裝了40t.m、60t.m兩臺塔式起重機，吊運混凝土、塊石入倉，砌石拱壩因砌體單位水泥用量較低，又是分層砌筑，散熱條件較好，加之砌體的線膨脹系數、彈模、溫度應力均較小，故不作分縫分塊處理，而采用逐層砌筑，整體上升的施工方法。當最低氣溫在0℃～5℃時，砌筑作業要注意保護，最低氣溫在0℃以下時，停止砌筑。同時當砌筑的日平均氣溫超過年平均氣溫時采用降溫措施，在最高氣溫超過28℃時，停止砌筑作業。如一定要在高溫下施工，需縱向分塊，并按20m左右分設一道橫縫或兩壩肩各設橫縫一道，縫寬至少0.8m。待寒冷低溫季節將橫縫填塞作為封拱，其封拱時日平均氣溫不低于5℃。為利于石料與膠結材料的結合，石料表面要粗糙，上壩前在壩外沖洗干凈，砌筑時呈飽和而不帶水狀態；基底在開砌之前使基巖面潤濕，鋪石前先鋪砂漿并用震搗器搗實，鋪砂漿厚度一般2～3cm，細骨料混凝土5～10cm；石料放置平穩后用鐵錘敲擊，豎縫灌滿漿后在縫隙間填塞小塊石并稍加敲擊；砌體灰縫相互錯開，壁免形成通縫。面砌要丁砌順砌相間，并力求與內部同是上升；壩體上升的層面盡量保持向上游大致呈1:30～1:20的傾斜坡，即迎水面比背水面略低。分段砌筑的高差不要過大，控制在1～1.5m以下。段面相接以斜面為好，壩體砌筑過程中及時作好防暑、防凍、防雨、防沖等工作；新砌體的防震、保溫、保濕等養護工作。養護期不少于一周。

澆筑防滲心墻時，利用兩側砌體作為模板，心墻與兩側砌體的連接不需作特殊處理。心墻澆筑時不設伸縮縫(溫度縫)，按段長10～15m分段澆筑，澆筑層高度不得大于1.5m，工作縫及層面須鑿毛，豎直工作縫應埋設止水，水平工作縫采用鍵槽連接。防滲心墻澆筑砼時的最高氣溫不得超過28℃，最低氣溫不得低于℃，當最高氣溫高于28℃時，采取措施降低骨料溫度。

2.3生產系統及混凝土配合比選擇

①混凝土生產系統。建成一套自動化較高的砂、碎石生產系統，產量50m3/h生產流水線，為二級配混凝土提供條件。混凝土拌和站為自動化拌和站，產量為200m3/h。

②混凝土配合比選擇。混凝土碎石骨料采用二級配，水泥采用P.O32.2低發熱量水泥，水灰比為，坍落度為4～6cm，（見浪詳水電站大壩工程混凝土配合比表），經過90天齡期的復核試驗，防滲墻混凝土抗壓強度為22.5MPa，抗滲強度滿足規范要求；砌石混凝土抗壓強度為18.5MPa。

浪詳水電站大壩工程混凝土配合比表

3結束語

在施工過程中，通過挖坑檢測，測得最大砌體孔隙率為2.5%，單位吸水量為0.02L/d.m。說明了在采取合理適用的施工技術，因地制宜地制定切實可行施工措施的前提下，保證了施工質量，滿足了設計要求，并且，取得了在陡峭地形條件施工的寶貴經驗，值得總結和研究。浪詳水電站大壩工程2006年汛期通過蓄水安全鑒定后下閘蓄水，最大水位高出溢流堰2m，大壩工程運行至今，已經通過嚴寒和高水位的考驗，未見任何不良情況，運行狀態良好。