某水庫大壩施工技術探討

葉勁松 周莉

【摘要】根據多年水庫水利工程施工的經歷，探討了水庫大壩工程的施工特點及其過程中的重難點，根據特點與難點，提出相關施工工藝要點，與同行交流學習，望對同類工程有一定借鑒意義。

【關鍵詞】大壩施工；重難點；施工工藝

1、工程概況

某水庫工程是一座以農業灌溉和人畜飲水為主的小型水庫，工程等別為Ⅳ等。工程具體內容有：土石方明挖、灌漿洞洞挖、邊坡支護、各類土石方回填、砌體工程、地質缺陷處理、臨時支護、混凝土澆筑、固結及帷幕灌漿、止水及排水施工等。

2、工程特點及施工重點和難點分析

經過對施工現場的實地考察，仔細閱讀研究招標文件，對本標工程的工程特點及施工重點和難點有如下幾點認識。

2.1 工程特點

（1）壩體處峽谷河段，兩岸山體陡峻，上壩填筑道路布置非常重要，是壩體高強度施工的保證；

（2）工程區沒有平地布置施工營地和生產營地，只能將緩坡地整平進行布置；

（3）工程區內夏季多雨，而冬季較寒冷，混凝土施工應采取相應的防護措施。

（4）樞紐建筑物布置緊湊，大壩、溢洪道等建筑物施工相互關聯，各建筑物施工進度安排必須協調考慮。為此，要結合各建筑物的平面布置、空間上的上下關系、施工方案等因素，統籌考慮各建筑物的施工程序、施工道路布置，做到相互統一，科學合理，經濟安全。

（5）樞紐工程為碾壓混凝土壩，所有施工技術和施工方法應符合碾壓混凝土壩的施工工藝及特點。混凝土澆筑強高，單倉混凝土澆筑量大。

（6）施工導流非常關鍵，必須安排好枯水期和汛期施工之間的邏輯關系，充分把握好節點工期的順利實現。

（7）混凝土澆筑須自建砂石料系統和拌合系統。

2.2 施工重點和難點分析

（1）合理布置現場施工道路是重點。壩肩和壩基及導流明渠開挖土石工程量大，

特別是導流明渠和壩肩開挖均在岸坡上，碾壓混凝土澆筑也采用汽車直接入倉的方式。施工道路的修筑必須滿足施工的需要，壩肩兩邊岸坡較陡，之字形道路盤山而上。以滿足不同高程混凝土澆筑和土石方開挖汽車運輸的需要。

具體措施和對策是：在兩岸壩肩不同的高程修筑支線施工道路，路面寬不低于6米，坡度不陡于1：10；并且兩岸和上、下游河底相護貫通，以大壩為中心形成圈式循環交通路線。

（2）砂石料及混凝土的生產能力是重點。為滿足大壩主體高峰期混凝土交筑強度

的需要，不受外界社會因素的影響，充分保證砂石料的供應，施工單位擬在現場自建砂石料加工系統，以保證砂石料的供應強度和質量。

具體措施和對策有：砂石料加工系統及拌合系統設備的選型必須滿足生產的要求。經常對設備進行維修和保養，確保設備能按時正常運行。砂石料備用量不低于1萬方，并備用一套拌合系統。

（3）工地安全管理是重點。具體措施和對策有：建立安全管理體系，制定和落實安全管理制度，設專職安全員，對工地全員實施全面全過程管理，確保安全生產萬無一失。

（4）本標段工程項目多，包括土方開挖與襯砌、金結結構電氣及安裝、攔河閘上游鋪蓋、閘室、下游出口及消力池等項目，需分期施工，具有專業施工班組多，管理難度大的特點。且在第一個枯水期必須完成上游閘室、鋪蓋、翼墻及導流洞工程，混凝土施工工程量較大。對此，我們擬采用如下措施解①細選精兵強將，組建高素質的項目管理班子；②選用高素質的施工作業隊伍，保證作業質量；③加強技術管理，實施樣板領路，科學施工；④加強材料管理，確保使用材料符合質量目標要求；⑤實行數據管理，確保數據管理與建設同步進行；⑥實行智能化、信息化管理；⑦合理劃分施工區、施工流水段，確定正確的施工程序，確保施工有條不紊進行；⑧區最大降雨量進行布設符合要求型號的水泵，保證在降雨時，排水量大于降水量。

（5）碾壓混凝土施工既是難點又是重點。具體措施和對策有：充分確保砂石料的生產能力和拌和能力，嚴格把關原材料質量和中間產品質量；通過實驗對混凝土配合比進行科學論證，通過碾壓實驗確定碾壓混凝土的各項碾壓參數，以得出合理的碾壓機具、設備選型，碾壓遍數，鋪料厚度，以及合理的VC值范圍；制定相應的冬、雨、夏、汛期施工措施，確保碾壓混凝土的澆筑質量和澆筑強度；嚴把施工工藝關，對混凝土的拌制、運輸、初澆層的砂漿鋪筑、入倉、平倉鋪料、振動壓實、切縫、復振、養護等各項工序嚴格控制；重視混凝土的溫控措施，預防裂縫的產生。

（6）大體積混凝土預防裂縫的產生和溫控措施是重點和難點。具體措施和對策有：由于碾壓混凝土壩不設縱逢，不僅要求壩體結構盡可能簡單，且在倉內不采用冷卻水管通水降溫方式，故采用通倉薄層澆筑，大面積振動壓實，以利于大體積混凝土減熱、散熱；又因加水量少，除采用低熱大壩水泥，多摻粉煤灰外，用清水河河底冷水拌合及用河底冷水對骨料預冷的方式降低混凝土入倉溫度，同時利用層面散熱降溫；盡可能安排在低溫季節澆筑基礎層。低溫多澆混凝土，高溫少澆混凝土或不澆混凝土；在混凝土表面采用冷水噴霧的表面降溫措施。對于澆筑層頂面防裂，采用盡量縮短層間間歇的方法，在下層頂面未出現拉應力前就及時覆蓋新澆混凝土。

此外，建筑物混凝土特點是量集中、厚度相對較大，需正在枯水期進行施工。工期緊，強度高，砼澆筑高峰強度為10000m3/月；混凝土澆筑倉面較大，施工中必須嚴格控制分層分塊，采用合理先進的施工方法才能滿足混凝土施工進度和質量要求；護坡需在土方填筑半年后施工；因此既要采用合適的施工方式，又要避免在高溫、雨季及冬季低溫季節施工，避免因高溫產生的裂縫，或因低溫產生的凍害。因此，重點還有如何確定混凝土最短的養護齡期，二是如何防止混凝土早期凍害，三是如何保證混凝土后期強度和耐久性滿足要求。

（7）保證施工工期是重點。考慮該工程施工工期緊，必須嚴格按照施工組織設計進行施工，做好各項施工的準備與協調，此外工程高峰期施工需要配置足夠的施工勞務人員。

3、工程特點及主要施工工藝

3.1 土石方工程施工

1）壩肩石方開挖主要采用100B潛孔鉆，YT28手風鉆鉆孔，1m3的反鏟挖掘機裝料，配15t的自卸汽車開挖運輸，覆蓋層開挖運輸同石方運輸。

岸坡巖石開挖左、右岸兩個工作面同時進行，自上而下分層開挖。采用預裂+梯段爆破施工，梯段高度8～10m，周邊預裂，微差網絡法爆破施工。壩肩開挖按不同的高程范圍采取不同的避炮方式。當岸坡從壩頂向下開挖高度過半時，可采用河床堆積石渣暫不運輸，在堆積石渣不影響河床行洪時，在其上修建道路，加快鉆爆、出渣作業。

2）基坑石方開挖分層進行，采用深孔梯段、邊坡預裂、預留1.5m保護層開挖的方案。梯段及預裂爆破采用100B型潛孔鉆造孔，分兩層開挖。

保護層開挖時采用人工手風鉆造孔，一次微差小梯段爆破，梯段高度1.5m，孔底設20cm鋸末卷柔性墊層，乳化炸藥不偶合裝藥，孔內有水時需處理，非電毫秒微差導爆管連接起爆。

3.2 模板工程

1）碾壓混凝土的上、下游外露面采用連續翻升鋼模板，每塊規格尺寸為3.0m×3.0m，灌漿廊道拱頂采用砼預制模板。

2）溢流堰直段采用鋼模施工，閘墩垂直面采用組合鋼模板，墩頭曲線段采用定型鋼模板，外懸掛牛腿采用鋼筋砼預制模板，門槽二期采用現立木模板施工。

3）護坦采用組合鋼模板，消力坎采用定型小鋼模，局部采用鋼木組合模板。

4）灌漿平洞底板擋頭模板和側墻模板采用組合鋼模板，側墻模板外側用橫木對撐，并搭設腳手架作為施工平臺。

3.3 混凝土工程

1）碾壓混凝土采用DW160連續強制拌和站拌制混凝土，15t的自卸汽車直接入倉和15t自卸汽車+真空溜槽入倉兩種形式施工；常態混凝土采用HZS50混凝土拌合站拌制，水平運輸采用15t的自卸汽車、垂直運輸采用H3/36B塔吊；局部小體積砼采用10m3的混凝土攪拌車運輸、HBT60混凝土泵入倉。碾壓混凝土主要采用BW202AD型振動碾碾壓，輔以BW75S手扶式小型振動碾。

2）大體積混凝土采用通水冷卻。對碾壓混凝土采取懸掛或覆蓋保溫被或覆蓋EPE聚乙烯保溫被的方式進行保溫；對常態混凝土，根據建筑物不同情況，分別采用灑水養護和薄膜養護的方式。

3.4 基礎處理

1）基礎固結灌漿采用XY-2地質鉆機或100B潛孔鉆鉆孔，有蓋重灌漿；岸坡采用YT28手風鉆鉆孔，無蓋重灌漿；灌漿泵選用3SNS，BW-150漿泵。

2）接縫（觸）灌漿施工按照高程自下而上分層進行，灌漿泵采用SNB-10型三缸注塞式灌漿泵。

3）帷幕灌漿采用XY-2型回轉式鉆機鉆孔，孔口封閉灌漿法、循環式灌漿的方式進行灌漿。

4、結束語

水庫大壩建設是一項龐大的項目，通常工程環境十分復雜，工程施工中應充分遵照工程進度計劃，科學合理得進行工程部署，通過嚴謹的質量管理體系來完成工程質量的監督，只有這樣，才能建造出優質水利工程。