堆石混凝土施工技術在東升水電站大壩工程中的應用

雷加欣

( 黑龍江省水利工程建設質量與安全監督中心站，哈爾濱150040)

1 工程概況

東寧縣東升水電站壩址位于東寧縣通溝村西4 km處的綏芬河干流上，水庫距東寧鎮20km( 河道距離) ，壩址以上集水面積8 105 km2。設計最大庫容為5016 ×104m3，調節庫容2867 ×104m3，占總庫容的57.16%。總裝機容量為33 MW，共5 臺發電機組，其中4 臺8.0 MW，1 臺1.0 MW，總發電量為8104 ×104kW·h。

工程樞紐主要包括大壩( 分為混凝土重力壩段和溢流壩段) 、引水隧洞和電站廠房3個部分。工程規模為小(1) 型，設計標準為50 a一遇，校核標準為100 a一遇［1］。

2 堆石混凝土材料要求

堆石料應新鮮、完整，質地堅硬，不得有剝落層和裂紋。堆石料可以使用毛石、塊石、粗料石和卵石，其中部或局部厚度≥30 cm，最大粒徑以運輸入倉方便為限，且≤1.0 m; 允許使用少量片石但其重量不得超過堆石料總重的10%。堆石料最小粒徑大于或等于每澆筑層厚的1/3。堆石料的飽和抗壓強度≥50 MPa。

可選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥，應滿足相關國家標準的要求，宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，標號≥42.5。

應滿足國家標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》( GB/T1596—2005) 中的粉煤灰性能指標要求，所使用的粉煤灰等級不低于Ⅱ級粉煤灰，C 類粉煤灰的體積安定性檢驗必須合格。

宜優選級配良好的中粗河砂，不具備條件時應按照河砂、人工砂，細砂、粗砂的優先次序選擇，其性能指標應符合《水工混凝土施工規范》( DL/T 5144—2001) 中的相關規定。

應選用5 ～20 mm粒徑的石子作為粗骨料，超徑率不得＞5%，其性能指標應符合《水工混凝土施工規范》( DL/T 5144—2001) 中的相關規定。

由北京華實水木科技有限公司提供堆石混凝土專用外加劑，其性能指標應符合《混凝土外加劑》( GB/T 8076—2008) 和《水工混凝土外加劑技術規程》( DL/T 5100—1999) 中的相關規定施工。

3 堆石混凝土施工工藝

3.1 倉面處理

建筑物基礎巖面上的雜物、泥土及松動巖石均應清除、沖洗干凈并排凈積水，如遇有承壓水，應制定引排處理措施，處理完畢驗收合格后方可堆石入倉澆筑混凝土。

建基面為易風化的巖石應預留好地基臨時保護層，為軟基應力求避免破壞或擾動原狀土。在模板安裝前，建基面( 巖石或軟基) 上須澆筑一層3 ～8 cm厚的自密實混凝土，形成基礎倉面。

3.2 堆石入倉

堆石入倉每層堆石厚度可按0.5 ～1.0 m控制，宜將粒徑較大的石料置于倉面的中下部，粒徑較小的石料置于倉面的中上部，表面＜20 cm的堆石碎塊應予以清除。堆石應嚴格避免與基礎倉面混凝土大面積接觸，影響施工縫的黏結。

堆石入倉過程中不得對基礎倉混凝土產生較大的沖擊，以免下層低齡期混凝土內部產生微裂縫，對建筑物造成早期損傷。

3.3 模板制安

堆石混凝土模板可采用鋼模、木模等常態模板，也可使用漿砌塊石墻替代模板。鋼模、木模要求其縫隙須＜2 mm，以防止漏漿發生;其剛度和強度須能夠承受自密實混凝土產生的側向壓力。

漿砌塊石墻模板可作為結構的一部分，漿砌塊石墻采用的水泥砂漿砌筑其標號≥M10，漿砌塊石墻采用的細石混凝土砌筑其強度等級應不低于堆石混凝土強度等級，漿砌塊石墻的厚度應≥30 cm。

堆石混凝土模板安裝支撐必須牢固，應保證在堆石體與模板之間保留＞10 cm的空隙作為保護層。混凝土強度達到＞5 MPa時，方可進行拆模。

3.4 混凝土澆筑

1) 拌制。自密實混凝土拌制應嚴格遵守混凝土配合比設計，須采用雙臥軸強制式攪拌機，拌和設備生產率必須滿足高峰澆筑強度的要求，確保設備所有的稱量、指示、記錄及控制的精度要求，每倉混凝土施工前要認真校核稱量設備的精度。水泥、粉煤灰、減水劑、水的稱量誤差≤±1%，砂石的稱量誤差≤±2%。

每次自密實混凝土生產前或生產過程中遇天氣變化較大時，或者取料部位發生變化時，應及時對所使用的粗、細骨料進行含水率測定，根據骨料含水率的變化情況，隨時調整實際用水量。在進行自密實混凝土生產之前須清洗攪拌機，并清除攪拌機內存水。

自密實混凝土的攪拌順序為: 先將稱量好的骨料和膠凝材料分別投入攪拌機干拌，然后再加入水和外加劑后繼續攪拌60 s以上( 氣溫＜15 ℃時攪拌時間應≥90 s) ，目測自密實混凝土工作性能達到要求之后方可出機。

2) 運輸。使用混凝土運輸車運輸自密實混凝土，在接料前應將車內殘存的混凝土清洗干凈，并將車內積水排盡，運輸過程中嚴禁向車內的混凝土加水，卸料前攪拌運輸車應高速旋轉1 min 以上方可卸料。混凝土的運輸速度過快或過慢，應保證澆筑的連續性和混凝土凝結時間要求。

泵送自密實混凝土，在泵送前應檢查泵管，各泵管接頭處應連接緊密，保證不漏氣、不漏漿; 泵管內不得有大塊雜物和未清理干凈的混凝土，應保證泵管壁光滑。泵送前還要向泵車料斗內注清水，濕潤和清潔管道，然后才能泵送自密實混凝土。泵送過程中，若泵送小量混凝土，需中間停歇，應每隔10 ～15 m開泵一次，防止泌水離析; 長時間停泵，應從管道中清除混凝土，以防塞管。

3) 澆筑。要保證入倉自密實混凝土的質量，嚴禁澆筑時在倉內加水;澆注過程中，澆注點應均勻布置于整個倉面，其間距≤3m;必須在澆築點填滿后方可移至下一澆注點，澆築順序應做到單向順序，不可在倉面上往復澆築。完成澆築后，除表層自密實混凝土外，每一倉的澆築頂面應留有塊石棱角，塊石棱角應高出自密實混凝土頂面約5 ～20 cm，以便于下一倉的黏結。

4) 養護。澆筑完成的堆石混凝土，在養護前宜避免太陽曝曬，應在澆筑完6 ～18 h內，開始灑水養護。混凝土應連續養護，養護期內始終使混凝土表面保持濕潤。混凝土養護時間≥28 d，有特殊要求的部位宜適當延長養護時間。

［1］黑龍江省水利勘測設計研究院. 大唐東升水電站初步設計報告［R］. 哈爾濱: 黑龍江省水利勘測設計研究院，2010.