混凝土砌石拱壩的施工技術(shù)

張雄飛

（貴州省水利機(jī)械化實(shí)業(yè)總公司，貴州 貴陽 550002）

1 清基和備料

拱壩基礎(chǔ)巖石開挖的寬度和深度要滿足設(shè)計(jì)要求,以控制微風(fēng)化上限及能保證壩肩穩(wěn)定為止,壩肩要按拱圈中心線的徑向開挖。徹底清降基巖面松動(dòng)石塊,如果基巖有光滑面,需人工鑿毛。清基后作以下備料:

(1)條石。標(biāo)號(hào)不低于800號(hào),規(guī)格根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定,無風(fēng)化、不帶水銹且一面光四面平。

(2)塊石。標(biāo)號(hào)不低于800號(hào),規(guī)格根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定,無風(fēng)化不帶水銹,最大塊石重不宜超過500kg,最小塊石重不宜低于20kg。

(3)碎石。宜采用二級(jí)配,無風(fēng)化和碎石灰。

(4)黃砂。砌石用中砂(細(xì)度模數(shù)為2.5左右),條石勾縫用細(xì)砂(細(xì)度模數(shù)為1.8左右),且無雜質(zhì)。

(5)水泥。砌筑用水泥標(biāo)號(hào)不低于325號(hào),灌漿用水泥標(biāo)號(hào)不低于425號(hào)。

2 壩基處理和放樣

根據(jù)地質(zhì)情況,進(jìn)行基巖的固結(jié)灌漿和帷幕灌漿,孔位、孔深、壓水試驗(yàn)、灌漿按設(shè)計(jì)和灌漿規(guī)范規(guī)定進(jìn)行。宜采用兩部經(jīng)緯儀交會(huì)法放樣,誤差要在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)。

3 砌石拱壩施工質(zhì)量控制

3.1 施工隊(duì)伍人員素質(zhì)。工程的實(shí)施終究要靠施工承包方來落實(shí)。施工單位人員素質(zhì)如何直接決定著工程的施工質(zhì)量。

3.2 筑壩地材質(zhì)量控制。筑壩地材的質(zhì)量決定著大壩的本質(zhì)質(zhì)量。大壩面石、腹石以及粗、細(xì)骨料的料場(chǎng)位置、材質(zhì)、數(shù)量、運(yùn)距、開采的難易應(yīng)盡早逐項(xiàng)核定,并進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)檢測(cè)。料場(chǎng)適當(dāng)儲(chǔ)備一定數(shù)量的材料,保證高強(qiáng)度施工時(shí)能提供質(zhì)量合格的地材。毛塊石和片石要"新鮮、干凈、堅(jiān)硬",毛塊石硬度指標(biāo)和軟化系數(shù)指標(biāo)要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。碎石應(yīng)重視級(jí)配,按5cm-20cm、20cm-40cm分倉堆放。砂的細(xì)度模數(shù)很大程度上影響著壩體密實(shí)防滲效果,根據(jù)已建類似工程經(jīng)驗(yàn),宜控制在2.4～2.8范圍內(nèi)。水泥等其它建材各項(xiàng)指標(biāo)也要達(dá)到規(guī)定要求。由于條石現(xiàn)場(chǎng)開采率低,條石外購。塊石料場(chǎng)只有一處,前期監(jiān)理不很重視。隨著施工倉面的增多,施工強(qiáng)度的增大,塊石供應(yīng)質(zhì)量問題驟然突出。監(jiān)理和施工方經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)踏勘,在現(xiàn)有料場(chǎng)小山溝上游80m處又開采了一處料場(chǎng)。兩處料場(chǎng)互為補(bǔ)充備用,問題得到較好解決。當(dāng)?shù)睾由皩傩『由?細(xì)度模數(shù)不穩(wěn)定,經(jīng)常偏粗,適當(dāng)摻細(xì)砂。

3..3 水泥砂漿砌條石。水泥砂漿標(biāo)號(hào)按設(shè)計(jì)規(guī)定。條石按設(shè)計(jì)平面和豎向控制丁順砌筑,平縫寬15～20mm、豎縫寬20～30mm,并及時(shí)用水泥砂漿勾上下游面條石縫。

3.4 混凝土砌塊石

(1)混凝土砌塊石一定時(shí)間(根據(jù)試驗(yàn)定,在25℃時(shí)約5～6h)后,表面采用高壓水(水柱高約30m)沖毛,清除乳皮,使其礫石出露。在砌體混凝土強(qiáng)度未達(dá)到2.5MPa前,在砌體接觸面上不得直接進(jìn)行工作(推車、搬運(yùn)等),需鋪上厚5mm以上的鋼板(例如150號(hào)混凝土在20℃時(shí)需2.5天后,強(qiáng)度才可達(dá)到2.5MPa,5℃時(shí)需6天)。在運(yùn)輸混凝土或砂漿時(shí),如果有混凝土或砂漿濺到?jīng)_毛后的接觸面上,需即時(shí)用高壓水沖洗掉,保持接觸面干凈。

(2)鋪塊石座底混凝土。鋪?zhàn)谆炷燎?接觸面必須是礫石出露、無殘?jiān)⒎e水且濕潤的干凈面。從砌點(diǎn)沿拱圈方向長8～10m,不得在其面上堆放任何材料。鋪?zhàn)谆炷?每次工作面段長1.5～2.0m,鋪混凝土厚10cm。不得將混凝土直接用斗車倒在接觸面上,要先倒在拌和板上,由人工用鋼鍬鏟到接觸面上均勻鋪開。

(3)混凝土砌塊石。從距坡面基巖1m處開始砌,距另一坡面基巖1m處上,層高約1m,分上、下兩小層砌。將符合質(zhì)量要求的塊石沖洗干凈后,由人工抬到鋪好座底混凝土的接觸面上,砌工將塊石立砌或刀砌,塊石之間只能點(diǎn)接觸不得面接觸,塊石豎縫寬度應(yīng)大于10cm。砌工在砌塊石時(shí),用手結(jié)合撬杠使勁搖動(dòng)塊石,至塊石下混凝土泛漿止,絕對(duì)避免塊石被大骨料架空。在塊石豎縫中充填混凝土,由鏟混凝土工人用鍬將混凝土直接送入豎縫,不得拋運(yùn)混凝土造成離析,開始應(yīng)與周圍塊石頂部平齊,振實(shí)下沉后,進(jìn)行上層錯(cuò)縫砌石,方法同下層,再在上層塊石縫充填混凝土,振實(shí)后表層要求大致平整,凸凹不超過10cm。在間斷施工處,留寬0.5m的上下層結(jié)合臺(tái)階,塊石豎縫中充填混凝土,振實(shí)后混凝土保持砌石高度的1/2～2/3,恢復(fù)砌筑時(shí)再清洗充實(shí)。用振動(dòng)棒振搗塊石豎縫混凝土?xí)r,振動(dòng)棒插入稍快,抽出要慢,以免形成孔洞,棒頭應(yīng)插入座底混凝土距下層接觸面2～3cm,不可觸及接觸面,振搗時(shí)間以20～30s為宜,以達(dá)到混凝土不冒氣泡且開始泛漿為適度。絕對(duì)要避免豎縫漏振。

(4)封拱。塊石砌體距坡面基巖1m均用混凝土澆筑,封拱時(shí)溫度和混凝土標(biāo)號(hào)按設(shè)計(jì)規(guī)定,振搗方法與振塊石豎縫中混凝土相同,層高同相應(yīng)的塊石砌體。

3.5 砌體養(yǎng)護(hù)。砌體外露面在一定的時(shí)間(根據(jù)砂漿及混凝土的試塊試驗(yàn)定)后及時(shí)養(yǎng)護(hù),在養(yǎng)護(hù)期內(nèi)保持砌體外露面濕潤。養(yǎng)護(hù)時(shí)間:水泥砂漿砌體一般14天,混凝土砌體一般為21天。溫度控制及渡汛措施,止水設(shè)施的型號(hào)、位置、尺寸、材料的品種規(guī)格及施工,排水孔施工,壩體檢查,均按設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行。

3.6 大壩外觀質(zhì)量控制。地方中小型水庫大壩建設(shè)雖受投資資金等條件的限制,但還應(yīng)立足于已有的現(xiàn)場(chǎng)條件,盡可能把大壩外觀質(zhì)量控制好。拱壩面石的水平、豎向弧度、溢流堰段混凝土外觀、壩頂工程的外觀等監(jiān)理應(yīng)盡可能把好關(guān)。只要參建各方思想重視,在不增加投資的情況下,工程外觀是可以做得更好的。

3.7 施工過程的旁站、跟班。混凝土砌石拱壩施工機(jī)械化程度低,施工質(zhì)量人力因素影響大,筑壩地材材質(zhì)穩(wěn)定一致性較難保證,大壩施工質(zhì)量不確定性較大。為保證施工質(zhì)量,監(jiān)理應(yīng)狠抓施工現(xiàn)場(chǎng)和施工過程。施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理全過程跟班旁站,填寫好施工現(xiàn)場(chǎng)記錄,定期分析整理,留心工人的思想變化;加強(qiáng)進(jìn)壩進(jìn)倉的毛塊石、壩體砌筑倉面座漿厚度、混凝土拌合物水泥、砂和碎石質(zhì)量、拌和下料稱重及拌合時(shí)間、混凝土機(jī)口和倉面的坍落度等檢測(cè)記錄分析,按相應(yīng)的單元工程歸類整理、存檔。壩體施工要求各工種、工序施工方基本做到人員固定,關(guān)鍵工種、工序的施工人員不得隨意調(diào)整。

3.8 及時(shí)進(jìn)行質(zhì)量簽證。監(jiān)理方的施工質(zhì)量評(píng)定應(yīng)以現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)資料和監(jiān)理記錄為依據(jù),客觀評(píng)定工程質(zhì)量等級(jí),不受施工方的影響干擾。在監(jiān)理方的填表欄里如實(shí)記錄本單元工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)主要數(shù)據(jù)以及是否出現(xiàn)施工質(zhì)量缺陷、處理辦法和結(jié)果。監(jiān)理欄填寫不完的可以附頁。按單元工程整理好的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)資料和施工質(zhì)量記錄作備查附件,附在本單元工程質(zhì)量評(píng)定表后。

結(jié)語

(1)混凝土砌石拱壩對(duì)筑壩材質(zhì)、施工工序和工藝要求較高,施工機(jī)械化程度低,對(duì)監(jiān)理工作要求高,監(jiān)理應(yīng)具有較強(qiáng)的業(yè)務(wù)能力和敬業(yè)精神。(2)監(jiān)理的工作重點(diǎn)應(yīng)放在施工工序技術(shù),材料質(zhì)量把關(guān),中間過程的檢測(cè),強(qiáng)化遵守施工規(guī)程、規(guī)范等方面。(3)加強(qiáng)前期工程勘測(cè)深度和工程準(zhǔn)備能盡可能避免開工后設(shè)計(jì)的較大修改、調(diào)整。前期工作的好壞直接影響著工程預(yù)定的三大控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。(4)重視施工安全管理,提高參建各方的安全意識(shí),避免安全事故的發(fā)生。(5)地方中小水利工程實(shí)行監(jiān)理是很有必要的。監(jiān)理能提供較專業(yè)的工程建設(shè)管理和工程知識(shí)技能經(jīng)驗(yàn),能較好地進(jìn)行工程質(zhì)量控制,確保工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

[1]陳大松.關(guān)于細(xì)石混凝土砌石拱壩問題的討論.貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，【期刊】貴州水力發(fā)電，2003-08-30.

[2]程毅喬.淺談混凝土砌石拱壩的施工.安徽省潛山縣水吼水利水保站.【期刊】中國農(nóng)村水利水電，2001-02-20.