再談砼面板堆石壩施工中質量控制的幾個問題

摘?要：依據三個砼面板堆石壩的親身實踐，對砼面板堆石壩施工的質量控制進行了探討，提出了個人見解。

關鍵詞：砼面板堆石壩;質量控制

在國外，面板堆石壩的技術運用至今已有160年的歷史，上世紀80年代末，該項技術在國內得到運用，本人參加過甘肅海潮壩水庫、玉門白楊河水庫、陜西黃石灘水庫三處面板堆石壩的施工，對面板堆石壩施工積累了一定經驗，其中特以白楊河水庫面板堆石壩為例，對施工中的質量控制提出個人見解，供同仁參考。

一、壩體材料選擇及碾壓

1、筑壩材料的選取應按照DLJ204—81《水利水電工程巖石試驗規程》（試行）及DL5006—92《水利水電工程巖石試驗規程》（補充部分）和SD128一84《土工試驗規程》、SDL28一86《土工試驗規程》、SDL28—87《土工試驗規程》進行物理力學性質試驗，達到要求再進行下一步。2、筑壩所用的石材盡量選擇在大壩上游，靠近壩體不遠處，這樣既能節省運輸費用，又能增加水庫庫容。白楊河水庫的筑壩所用石料就取之上游1km處，其運輸道路利用修建導流洞時的施工便道。3、主堆石區宜采用硬巖堆石料或砂礫料填筑。樞紐建筑物開挖石料符合主堆石區或次堆石區質量要求者，也可充分利用。白楊河水庫主堆石區及次堆石區均采用上游料場白堊紀時代生成的青砂巖。4、硬巖堆石料壓實后應能自由排水，有較高的壓實密度和變形模量。壩料最大粒徑應不超過壓實層厚度。白楊河水庫壓實層厚度設計為1.2m，壩料最大粒徑要求小于80cm。對于粒徑偏大不符合要求的，或進行爆破改小，或推入壩體下游面，做護坡塊石使用。5、軟巖堆石料壓實后應具有較低的壓縮性和一定的抗剪強度，可用于下游堆石區下游水位以上的干燥區，若用于其他區域，要進行試驗，滿足不同區域特性。6、砂礫石料壓實后具有較高的抗剪強度和較低的壓縮性，宜用于填筑主堆石區，應按規定作好壩體滲流控制設計。7、下游堆石區在壩體底部下游水位以下部分，應采用能自由排水的、抗風化能力較強的石料填筑;下游水位以上部分，可使用與主堆石區相同的材料，也可采用較低的壓實標準，或采用質量較差的石料，如各種軟巖料、風化石料等。8、過渡區細石料要求級配連續，最大粒徑不宜超過300mm，壓實后應具有低壓縮性和高抗剪強度，并具有自由排水性能。過渡區材料，可采用專門開采的細堆石料或經篩選加工的天然砂礫石料或洞挖石渣料等。9、墊層料應具有連續級配，最大粒徑為100mm，粒徑小于5mm的顆粒含量控制在40%左右，小于0.075mm的顆粒含量不多于10%。壓實后應具有內部滲透穩定性、低壓縮性、高抗剪強度，并具有良好的施工特性。墊層料可采用經篩選加工的砂礫石、人工砂石料或其摻配料。人工砂石料應采用堅硬和抗風化能力強的巖石加工。10、周邊縫下游側的特殊墊層區，宜采用最大粒徑小于40mm且內部穩定的細反濾料，薄層碾壓密實，以盡量減少周邊縫的位移。同時對縫頂粉細砂、粉煤灰等能起到反濾作用。

二、砼澆筑及裂縫的處理

混凝土施工是水庫工程的關鍵，要嚴格按照設計配合比進行生產，保證砼的強度、抗滲性及抗凍融破壞性。由于北方9月份后晝夜溫差大，大風多，要隨時查看溫度計，如果氣溫低于5℃后，就要采取冬季施工措施，對砼原材加熱攪拌或用熱水攪拌，攪拌混凝土時在混凝土內加防凍外加劑。

加強對混凝土澆筑過程的質量控制。特別是面板、趾板澆筑，在澆筑過程中對周邊縫止水處混凝土采用人工鋪料、φ70mm軟管振搗器振搗，以保證止水處混凝土的密實;在滑模提升時，每次提升距離不得大于50cm;且不能提升過快，人工擺動溜槽布料距離滑模上口不得大于2.0m且每層布料厚度控制在30～50cm，并分層振搗密實;混凝土振搗由專人負責，在整個混凝土澆筑過程中要有專職質檢人員跟班質量監控。

出模后人工進行第一次收面，收面后，待砼初凝，進行二次壓光收面。在混凝土表面覆蓋一側塑料薄膜，進行保溫保濕。為加強養護，可在砼上覆蓋一層稻草草席或透水土工布，并灑水養護，達到保溫和保濕的效果。保濕、保溫應指定專人負責檢查和養護。

趾板澆筑完成后的7天內，25m范圍內不得進行爆炮;25m以外爆炮時最大一段起爆藥量必須嚴格控制;在上游鋪蓋填筑或蓄水前，應組織人員并借助設備和儀器對全段趾板、面板進行裂縫檢查，對查出的裂縫做好編錄，包括縫長、縫寬、縫深、走向、所在部位等，為裂縫處理提供依據。對于縫寬0.2mm以上或深層及貫穿裂縫，一般先進行化學灌漿，常用的化學材料為環氧樹脂系膠結劑，它具有使用方便、強度高、收縮小、粘結力強的特點。灌漿完成后，再在裂縫表面涂刷手刮聚脲，對裂縫進行雙重保護。對于縫寬0.2mm以下的裂縫，不進行化學灌漿，可用角磨機對裂縫兩側各10cm范圍進行打磨，除去表面的浮塵和雜質后，刮涂2道PUA涂料進行處理，或用SK-E系列改性環氧樹脂漿材處理，均能取得良好效果。

三、止水的加工及保護

止水在砼面板堆石壩壩體中起著非常重要的作用。在施工過程中，要加強對止水的保護：

1、在運輸時要防止銅板條的強力碰撞，以免出現硬性折皺、撕裂。對于硬性折皺可用橡皮錘或木錘輕輕敲擊、復位;對于撕裂后的銅板條可從撕裂部位裁除，再進行加工。2、加工銅止水時，要根據面板及趾板的長度，爭取一次加工完成，盡量減少接頭。3、垂直縫底部的銅止水片應與周邊縫底部銅止水片連接成封閉式的止水系統。垂直縫無頂部柔性填料止水時，垂直縫底部止水應與周邊縫頂部柔性止水連接，形成封閉的止水系統。銅止水 連接采用搭接焊接，搭接長度不得小于20mm，采用黃銅條氣焊方法雙面焊接。銅止水的搭接焊接段位置應避開施工縫位置。4、在銅止水安裝完成、砼澆筑后，要用水泥袋等物品裝上泥土等軟性填充物覆蓋在銅止水周圍，以防止從壩體或巖壁滾落的塊石破壞。砼澆筑前對止水片進行檢驗，如有砂眼、釘孔、缺口等缺陷，應予焊補或置換，同時清除止水片表面的浮土、銹跡、瀝青等。

四、壩體灌漿

隨著大壩的筑起和砼的澆筑，接下來就是壩體灌漿。灌漿一般分為固結灌漿、帷幕灌漿兩種。灌漿在趾板和兩岸岸坡，如果設計勘探時發現某處巖石確實破碎，就要采取專門的灌漿措施。白楊河水庫大壩壩軸線左側山體溢洪道外就是采用水平開挖出60m深的灌漿洞而進行灌漿的。

灌漿時先對趾板固結灌漿，白楊河水庫將強風化層厚度達12m的砂礫巖剝離后，在清基面上澆筑2—3m厚砼板。基礎采用深錨桿和深固結孔灌漿，孔、排距間采用1.8m，灌漿孔深13m，灌漿壓力0.2—0.5MPa，經過固結灌漿，其實測巖石波速由不足1800m/s提高至3200—3600m/s左右，彈模達5.8GPa左右，將趾板基礎改變為弱風化基礎性質。

趾板固結灌漿完成后，再進行趾板基礎及兩岸岸坡防滲帷幕灌漿。灌漿方法采用孔內循環式，灌漿的壓力、孔徑、孔深、排數、位置都要滿足設計要求，這樣，趾板與面板通過設有止水的周邊縫共同作用，形成壩基以上的防滲體;同時趾板與經過固結灌漿、帷幕灌漿處理后的穩定基巖連成整體，封閉地面以下的滲流通道，形成一個完整的防滲體系。

作者簡介：楊光濤（1975.7——），男，水工建筑工程師，在陜西省西鄉縣馬鞍堰灌溉管理局工作。