淺談高寒地區大壩護坡混凝土施工質量控制

丁得華

（甘肅水務山丹供水有限責任公司，甘肅山丹734100）

1 項目概況

白石崖水庫壩址海拔高程2 950 m，屬高寒濕潤類型，寒溫帶大陸性氣候特征顯著。整體特征如下：氣溫偏低，四季不分明，晝夜溫差大，無霜期短，降水量偏多，蒸發相對較小，日照充足，輻射強烈，冰期長達6 個月。根據氣象站統計，多年平均氣溫為0.9℃，極端最高氣溫為28.4℃，最低氣溫為-26.9℃，平均降水量為363 mm。

2 水利工程質量有關問題分析

2.1 可靠性

水利項目建設階段，施工的外部環境條件、施工工藝、方案等選擇情況均影響項目的實際施工效果。迄今為止，世界上還沒有任何一個國家能擬編出一套盡善盡美的設計方案，進而消除水利項目建設階段各因素對質量造成的影響。因此，水利工程施工階段應加大各工序的監管力度，最大限度地提升項目可靠性所處級別，將各種外界因素對工程質量造成的影響降至最低，從根本上保證建筑工程的建設質量[1]。可靠性是項目施工的標準與核心，對于不同類型的水利設施，大壩結構自體也存在差異，回顧既往水利工程安全事故發生情況，不難發現，混凝土施工起到很大作用。大壩護坡施工情況關系著工程失效率的高低，影響項目整體的可靠性。

2.2 大壩護坡的風險問題

目前砌石、砼預制板、砼膜袋等方法在大壩護坡施工中應用較為廣泛。混凝土護坡是國內水利項目大壩護坡施工中應用頻率較高的類型，該施工方法有工效高、質量安穩、成本偏低等諸多優勢。但若歷經大規模洪水沖擊，不難發現大壩護坡暴露出的問題嚴重制約了水利項目高效率運營，縮短了工程壽命。針對大壩護坡中安全風險的成因，經分析后認定有選用的技術工藝不合理、落實不到位、管理工作存在疏漏等原因，以上諸多因素形成了連鎖式“蝴蝶效應”，明顯降低了水利工程的建設質量，為后期運營階段壩體滑坡、坍塌等危險事件的發生埋置了安全隱患。

3 大壩護坡混凝土施工技術與質量控制措施

3.1 壩基土方開挖

土方正式開挖前，先組織工程技術組開展測量放樣工作，規劃出挖掘范疇與具體方位，按照監理工程師做出的指示設定棄渣場方位及堆置高度，并快速完善相關水土保持與環保措施。在項目部的指揮下，按照工程技術組設定的開挖邊線，采用挖掘機挖掘、自卸汽車運送、人工修坡等方法，派遣技術人員親臨工程現場進行技術指導、檢測驗收，確保壩基挖掘效果符合設計要求。在具體挖掘階段，要時常校對測量開挖規格、水平高程、邊坡坡度等指標，確保其和施工圖紙設定的要求相吻合。嚴格按照“自上而下”的原則，分層分期進行開挖，逐步下降，循序推進，針對工程土石方開挖量、堆筑量整體規劃，有機整合開挖和利用過程。本項目共細化為6 個分區挖掘壩基土（見圖 1）[2]。

3.2 壩基砂礫石開挖

設定的施工順序為由南壩至北壩，分區開挖。結合開挖庫底高程，設定挖掘機開挖厚度。用1.0 m3挖掘機輔以人工完成開挖任務，針對開挖后形成棄土使用20 t 自卸汽車運輸至指定區域。挖掘砂礫石時，為減少或規避對原狀土形成破壞，靠近設計開挖面預留出0.5 cm 保護層，用挖掘機開挖基面保護層以后，組織人力清除浮渣，而后用30 t 壓路機碾壓基面。若開挖范疇存有軟土、淤泥、富有機物土等，要用挖掘機整體挖掘清除，然后裝車運走。

3.3 壩殼填筑沙礫料

本項目均選用開挖料，清除腐殖土以后科學布設，開挖與填筑同步進行。先按照施工圖及現場實測斷面圖進行測量放樣，然后進行生產性試驗以明確各項參數，利用裝載機、推土機平土，各層層鋪料厚度初定30～35 cm；待沙礫料回填結束后，使用20 t振動碾予以壓實，夯實6～8 遍。為保證沙礫料填筑質量，應加強以下幾點控制：一是針對垂直軸線方向形成的接縫，用斜坡加以銜接，坡度以1∶3～1∶5為宜；二是下雨時或雨后嚴禁踐踏填筑面，雨后對填筑料進行晾曬處理；三是若沙礫料含水量低于最優含水量，則要于鋪土或土料區灑水拌和沙礫料，提高含水量[3]。

3.4 壩面水泥砂漿

本工程選用復合土工膜防滲，水庫前壩坡膜鋪設厚度6 cm 的M7.5 水泥砂漿保護層，膜上是厚度為4 cm 的M7.5 砂漿保護層。選用砼攪拌車進漿、鐵皮襯底、人工鋪筑的方式開展該項作業。因設計時在砂漿保護層鋪設時沒有規劃伸縮縫，為規避砂漿保護層于鋪膜之前出現起包問題，確保砂漿澆筑厚度符合設計要求，擬定選用跳倉法進行澆筑，各倉5 m。等到漿面稍干時采用2 m 靠尺進行檢驗，將坑洼處用砂漿找平。

3.5 混凝土施工方案及質量控制

3.5.1 前期準備 準備襯砌機、抹光機、人工抹面平臺、切縫機。東西坡面長度分別為35.22～42.14 m，坡度1∶2.5，施工道路寬＞7 m，最大壩體高15.83 m，將北壩壩體高程控制在2 963.70 m。北壩底整平為同一高程，東、西、南面壩底整平隨庫底高程，鋪設所需軌道等設備。

3.5.2 襯砌機施工原理 混凝土襯砌機是以一個大跨度的鋼構桁架為主體，行走速度控制在3～6 m/min，桁架自身帶有行走裝置，通過布料小車和襯砌小車，依次完成混凝土的布料、攤鋪、振搗與整平任務。小車分別以桁架龍骨作為軌道，自帶行走裝置。主梁上部布料小車內裝設擋料刮板和下料斗，負責完成混凝土布料；主梁下部有襯砌小車，負責完成混凝土攤鋪、振搗、碾壓、整平。

3.5.3 混凝土伸縮縫施工 本項目伸縮縫寬20 mm，各倉規格為5 m×6 m。用定制的合金鋸片切縫。斜坡切縫從低處朝高處推進，橫縫切割在前，縱縫切割在后。切縫施工于砼收盤后18～30 h 進行。切縫時以鋸片不損傷縫兩端砼、縫壁光滑為調控標準，宜早不宜遲，以規避大范圍砼形成裂縫，切縫完成后用雙阻縫聚乙烯閉孔泡沫板進行填縫[4]。

3.5.4 采取遮陰網覆蓋養護的方式，控制水分蒸發在澆筑終凝后迅速使用遮陰網覆蓋養護，在特別炎熱的高溫時節及時覆蓋，并灑水保濕，遮陰網上不能行人或堆物，養護時間不少于14 d。

3.5.5 混凝土表面保護 護坡砼澆筑結束后進行必要的保護，規劃警示標識，指派專人進行巡檢，嚴禁出現機械碾壓、牛羊踩踏等情況。加大對澆筑塊棱角的保護力度，以防對護坡外觀質量形成負面影響。

4 結束語

我國水利工程施工階段應加強各個環節的質量控制，加大監督與管理力度，從最基礎的環節提升水利工程建設質量，保證項目施工的可靠性、有效性，為我國水利工程可持續發展作出貢獻。