臺江縣空寨水庫工程大壩施工分析

杜 峰

(貴州省水利投資(集團)有限責任公司，貴陽 550000)

臺江縣空寨水庫工程大壩施工分析

杜 峰

(貴州省水利投資(集團)有限責任公司，貴陽 550000)

水利工程大壩有多種類型，在大壩施工中，需要結合大壩型式確定施工工藝。臺江縣空寨水庫工程大壩為碾壓混凝土大壩，文章以此為研究對象，對大壩施工工藝進行詳細探究。碾壓混凝土大壩施工涉及基礎開挖、帷幕灌漿、碾壓混凝土澆筑，在各個施工階段，都需要加強施工質量控制，這樣才能提高工程建設效益。

水庫；大壩基礎；混凝土施工；帷幕清漿

0 引 言

大壩工程是水利工程建設中十分重要的構筑物，為了保證大壩工程能夠正常運行，必須加強各工序施工質量控制，這樣才能保證工程建設能夠順利進行。因此，對水利工程大壩施工進行詳細探究具有十分重要的現實意義。

1 碾壓混凝土大壩施工特點

碾壓混凝土大壩是重力壩中的一種，其布置形式如圖1所示。碾壓混凝土大壩施工特點主要體現在以下3點：①碾壓混凝土制備工藝復雜，需要經過砂石料制備、材料拌合、運輸、平倉等多個施工工序，同時還需要進行碾壓施工，確保符合混凝土施工要求。②由于碾壓混凝土的上壩量遠大于一般混凝土的上壩量，因此，材料制備難度、碾壓混凝土拌合容量都大于常規混凝土。③碾壓混凝土各組份的波動允許范圍，比常態混凝土要求嚴格，因此在碾壓混凝土施工過程中必須加強施工管理[1]。

主力壩結構示意圖見圖1。

2 工程概況

貴州省臺江縣空寨水庫工程是以供水為主，兼有發電的一項綜合性水利工程。在該水庫工程中，大壩形式為碾壓混凝土大壩，大壩總高度為48.20m，水庫正常蓄水位658.00m，相應庫容2222萬m3，校核洪水位660.18m，總庫容2653萬m3，為Ⅳ等小(1)型工程。

圖1 重力壩結構示意圖

3 大壩基礎開挖

大壩基礎開挖主要通道為左岸進場公路、上壩公路、左岸基坑公路及導流隧洞施工公路等。在該水利工程大壩施工過程中，首先進行岸坡開挖，然后再進行河床開挖，需要注意的是，在實際開挖過程中，需要采用自上而下的分層開挖施工方式，開挖分層梯度為10-12m。在兩壩肩高程為660.30m處，分別設開挖公路一條。壩肩660.30m高程以上開挖的棄渣可通過壩肩的上壩公路運輸至棄渣場，壩肩660.30m高程以下的棄渣可翻下基坑，壩肩部分開挖棄渣可就近堆放于大壩附近，用于圍堰填筑，其余棄渣運輸至棄渣場[2]。

4 帷幕灌漿

4.1 鉆孔

在帷幕關鍵施工中，鉆孔施工至關重要，鉆孔施工工藝主要有回轉鉆孔和沖擊鉆孔兩種施工方法。對于覆蓋層，可以采用硬質合金鉆頭進行鉆孔，首先確定孔位和鉆孔偏差，然后再進行鉆孔施工。在鉆孔施工中，如果需要改變鉆孔位置，則應該組織技術人員進行技術論證，在不影響正常施工的基礎上進行調整。在本工程施工中，在混凝土灌漿造孔施工中，采用回旋鉆機，同時配置硬質合金鉆頭，在鉆孔施工中，分別進行一、二、三序孔施工。需要注意的是，在各個鉆孔施工中，都需要采用分段施工方式。

4.2 壓水試驗

鉆孔施工完成后，還需要對成孔進行壓水試驗，在壓水試驗中，可以同時進行裂隙沖洗，采用簡易壓水法至上而下進行沖壓，沖洗壓力按照灌漿壓力的80%計算，在壓水試驗過程中，要求壓水時間應達到20min，且每5min讀取一次壓入流量。

4.3 鉆孔施工程序

露天部分的帷幕灌漿可直接進行施工，河床及大壩左岸壩肩部分的帷幕灌漿待大壩灌漿廊道施工完成后進行，帷幕灌漿鉆灌設備可以用汽車吊吊至廊道進口后再轉運至各工作面。固結灌漿必須綜合考慮大壩澆筑面貌及混凝土澆筑工藝要求。在鉆孔灌漿施工過程中，需要采用自下而上的灌漿施工技術，并且分三序進行施工，先施工一序孔，后施工二序孔、最后施工第三序孔，按分序加密的原則進行。

4.4 封孔施工

鉆孔灌漿施工完成后，還需要進行封孔施工。在該工程施工中，采用濃漿進行封孔施工，并且還需要采用高標號水泥砂漿材料進行回填。

5 碾壓混凝土澆筑施工

5.1 原材料選擇及混凝土配合比

1)原材料要求：水泥需采用中低熱水泥材料，同時還需要對水泥材料質量進行檢測，確保所用水泥材料能夠符合國家行業規定，混凝土要求最大水灰比和最小水泥用量滿足《混凝土結構工程施工及驗收規范》GB50204-2002(2011年版)中表4.2.5的規定。采用粉煤灰應符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596-2005、《粉煤灰混凝土應用技術標準》GBJ146-90、《水工混凝土摻用粉煤灰技術規范》DL/T5055-2007的要求，要求用Ⅱ級灰及以上。骨料采用位于進場公路附近的1#石料場，細骨料采用中砂(人工砂)，細度模數控制在2.2-2.9，砂中石粉(d≤0.16mm的顆粒)含量控制在14%-18%；三級配粗骨料的粒徑范圍≤80mm，二級配粗骨料的粒徑范圍≤40mm，連續級配。

2)外加劑：摻緩凝減水劑，能延緩初凝時間，減水效果18%-25%。

3)大壩壩體混凝土配合比材料特性要求：

根據混凝土配制強度，通過混凝土的水膠比強度關系試驗成果，計算出初步水膠比，再考慮原材料變化及各部位混凝土全面設計技術指標要求，綜合選擇確定各強度等級的混凝土水膠比。確定后的水膠比不超出《水工混凝土施工規范》(SL677-2014)規定及設計要求的各部位混凝土極限水灰比。

5.2 混凝土澆筑施工技術

1)模板施工：在本工程施工中，在大壩上游面、下游面以及橫縫面位置，都需要采用連續交替上升式模板[3]。

2)平倉施工：在本工程施工中，在倉面位置，在進行混凝土攤鋪時，需要采用疊壓式攤鋪施工技術，首先從大壩工程下游位置進行攤鋪施工，每條攤鋪寬度為4m。對于與模板相接觸的條帶，需要注意采用人工攤鋪方式，對于反彈回來的粗骨料，需要及時對其進行分散處理，同時，還需要注意在大壩上下游的模板位置劃出層厚線，保證層厚的均勻性，在本工程混凝土攤鋪施工中，碾壓層厚度需要控制在25-30cm之間。

3)混凝土碾壓施工。當混凝土材料攤鋪完成后，即可進行混凝土碾壓施工。在本工程施工中，碾壓機的行走速度需要控制在1-1.5km/h之間。采用條帶搭接碾壓施工方法，碾壓機在碾壓施工中，需要采用條帶的行走方式，相鄰的碾壓條帶的重疊寬度應該控制在15-20cm之間。除此以外，還需要注意的是，在碾壓施工在紅，禁止順著水流方向進行碾壓施工。混凝土碾壓施工完成后，還應該采用核子密度儀對碾壓密度進行檢測，確保符合工程建設需要。

4)施工縫面處理：碾壓混凝土施工完成后，還需要采用高壓沖毛槍對混凝土表面的浮漿進行及時清除，使得細骨料能夠微露，從而形成毛面，另外，對于縫面，還應該注意及時清洗干凈。另外，對于倉面，在進行新混凝土澆筑前，首先需要對其進行仔細清理，確保其處于濕潤狀態。當混凝土碾壓施工驗收合格后，還應該在老的混凝土表面攤鋪一層高等級的混凝土材料，然后再鋪設碾壓混凝土，需要注意的是，在沙漿初凝前，必須完成混凝土碾壓施工。

5)層間結合：在大壩施工中，二級配碾壓混凝土是十分重要的防滲施工次啊聊，在本工程施工中，在大壩工程上游面從壩底到壩頂未知，有一層厚度二級配富膠凝材料作為大壩工程的防滲體。為了提高層間結合效果，在進行碾壓混凝土施工前，需要注意先噴灑水泥煤灰凈漿，厚度應該控制在2-3mm之間。

6 結 語

綜上所述，水利工程大壩基礎地質環境復雜，施工管理難度較大。在碾壓混凝土大壩施工過程中，必須加強各施工工序施工技術和施工質量控制，做好基礎處理和混凝土灌漿施工，這樣才能有效提高工程建設質量，促進水利工程可持續發展。

[1]井向陽，周偉，劉俊，等.高碾壓混凝土壩快速施工過程中的溫度控制措施[J].武漢大學學報：工學版，2013，46(01)：99-104.

[2]覃振師.淺議水利工程中帷幕灌漿施工技術[J].技術與市場，2010，17(09)：70-71.

[3]夏以春，王凱.試論水利工程固結灌漿防滲施工技術[J].中國水運，2012，12(07)：182-183.

1007-7596(2017)08-0167-03

2017-07-22

杜峰(1971-)，男，黑龍江安達人，高級工程師，從事水利項目的計劃、投資及項目的推進等工作。

TV551.1

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