堆石混凝土技術在水庫施工中的應用研究

張智宏

（安徽天晟建設工程有限公司 安徽合肥 230000）

堆石混凝土技術在水庫施工中的應用研究

張智宏

（安徽天晟建設工程有限公司 安徽合肥 230000）

堆石混凝土技術在我國水庫施工中應用廣泛，其屬于新型的混凝土施工技術，具有較大的體積。本文主要結合A水庫施工，對堆石混凝土及時在水庫施工中的應用進行研究。本文主要針對對石混凝土施工工藝進行研究，同時對在應用過程中蘊含的工程質量、檢測、經濟效益等問題進行研究。實驗證明：該堆石混凝土技術相對其他混凝土來講，可以顯著增強其澆注速率，可以方便控制混凝土質量，同時減少了人為因素對混凝土澆筑產生的影響，并去除了溫控設備，實現了成本的極大降低。

堆石混凝土技術；水庫；應用研究

1 前言

堆石混凝土技術是基于自密實混凝土技術而產生的新型、大體積混凝土施工技術，指的是講符合一定粒徑需求的大塊石、卵石等直接放入倉，使其形成一定空隙的堆石體，在次基礎上，進行堆石體表面澆筑，使其符合自密實混凝土要求，并參考自重進行堆石空隙填充，使其形成具有完整、密實、低水化熱、強度較好的混凝土。該新型混凝土技術具有極為獨特的施工工藝、簡單的施工方法、較快的施工技術以及較少的單方水泥容量等優點。目前，在我國水庫施工中應用廣泛?；诖?，本文主要結合A水庫施工，對堆石混凝土及時在水庫施工中的應用進行研究。希望通過本文分析，為相關人員進行混凝土技術研究提供借鑒。

2 工程概述及施工技術

2.1 工程概述

A水庫屬于?。á瘢┬退畮?，水庫樞紐包括四個部分，壩址以上流域占地面積45km2，壩高最大值為42.5m，壩頂的寬度為5.5m，壩底部寬度最大值在32.31m，壩軸線長度為203m，總庫容則高達233萬m3。

該工程的主要工程量包括：土方與石方分別開挖12023m3，與19539m3，對于土方來講，起回填為8637m3?；炷恋臐仓繛?6391m3，在混凝土澆筑中，僅有上游防滲面板以及下游的溢流壩段面板使用普通混凝土，其余均采用堆石混凝土。

2.2 施工工藝

該灑谷水庫堆石混凝土技術的施工工藝如圖1所示。

（1）鑿毛：堆石混凝土在進入下一倉進行澆筑之前，要進行混凝土表面粗糙度處理，使新舊混凝土充分融合，形成一個整體，從而避免滲水，實現層間穩定。A水庫大壩使用刷毛的鑿毛方式。

（2）清潔倉面：對于混凝土倉面來講，只要確保符合常規要求，并確保結合面位置的泥土含量不超標即可。

（3）堆石料沖洗：為確保自密實混凝土與堆石料之間充分結合，需要對堆石料進行沖洗。對于天晴引起爆破開車的新鮮石料無需進行沖洗；當天氣導致堆石料中含有較多的泥，則要置于大壩水洞的下游，進行沖洗。

圖1 堆石混凝土技術在水庫施工中的施工流程圖

（4）堆石入倉：在左右壩肩位置修葺壩公路，運石車便可直接上壩，并配合使用挖機進行堆石。堆石入倉的結果是形成自然堆積狀態，并結合人工碼放，確保其密實，實現經濟效益的提高。對于表面含有過多石渣，應采用人工剔除模式進行剔除。

（5）自密實混凝土的澆筑、維護以及后期檢測：對A水庫工程來講，起混凝土拌以及系統距離都與澆筑面距離較近，因此攪拌機產生自密實混凝土，然后直接進入泵到達堆石體倉面。澆筑完成后，每層混凝土都要進行養護，事先要預防太陽暴曬，以免水分損失嚴重，出現裂紋，且裂紋不規則。對于混凝土澆筑完成形成初凝之后，要進行連續灑水養護，確保堆石混凝土表面始終處于濕潤狀態。澆筑完成之后，要進行后期檢測，包括強度、密實度、抗滲、水化熱溫升的檢測。

3 堆石混凝土技術在水庫施工中的應用問題研究

對于堆石混凝土技術在水庫施工中的應用問題主要包括堆石混凝土質量問題、檢測問題以及經濟評價問題三部分，下面進行具體研究：

3.1 堆石混凝土質量問題研究

任何技術，其發展的根本在于確保工程質量提高。對于堆石混凝土來說，其質量與自密實混凝土質量密切相關，因此必須嚴格把控自密實混凝土的施工質量管理。要實現自密實混凝土質量密切把控，需要在原材料合格前提下，從以下幾個方面進行研究：

（1）水量。首先檢測砂石中水的含量，并盡可能確保砂石混合均勻，從而確保砂石中水的含量實現相對平衡；接著基于砂石中水的含量調整用水量。

（2）溫度。在實際施工中，自密實混凝土施工與溫度密切相關，且自密實混凝土對溫度極為敏感。工作性能在不同的溫度會有不同表現，因此要依據現場溫度，對混凝土狀態進行調整。

（3）攪拌時間。對混凝土來講，其性能與攪拌時間密切相關。對于自密實混凝土來講，其生產過程中，要基于環境溫度以及原材料溫度，對攪拌時間進行控制，從而生產可以滿足性能要求的自密實混凝土。

此外，對自密實混凝土生產中出現的性能突變也是影響工程質量的主要因素。對于A水庫來講，其在澆筑過程中，施工人員沒有充分均勻混合砂石，導致自密實混凝土生產性能突變。解決對策為：以砂中含粉取代粉煤灰，并依據實驗室配合比去除砂中含有的粉量，并提高自密實混凝土單方配合比中砂的含量，降低單方自密實混凝土中粉煤灰的用量，試拌，查看自密實混凝土質量是否滿足需求。

3.2 堆石混凝土檢測問題

為保證施工質量，對于堆石混凝土來講，在澆筑完成后，要進行強度、密實度、抗滲、水化溫升等的檢測。常用的檢測方法如下所示：

（1）堆石混凝土壩體可以通過鉆孔取芯樣、壓水試驗進行檢測。芯樣觀測可以實現自密實混凝土密實度以及與塊石膠結填充，壓實試驗可以檢測透水率、滲透系數等；

（2）可以通過開挖1.5m×1.5m×1.5m試坑，對堆石混凝土壩體進行檢測，并實現自密實混凝土密實度的檢測，同時實現混凝土與塊石膠結填充的觀測，對實現混凝土容重的測量；

（3）以RIS-K2型探地雷達作為觀測手段，對堆石混凝土壩體的孔洞、裂隙等進行檢測。

3.3 堆石混凝土經濟評價研究

同埋石混凝土相比，堆石混凝土雖有相近之處，但卻有質的不同。埋石混凝土施工復雜，施工速度較低，具有較低的石含量，對于工程質量不能很好掌控；然而堆石混凝土施工簡單，具有較高的施工速度和石含量，可以很好掌控工程質量。如表1所示為埋石混凝土與堆石混凝土的對比表。

表1 堆石混凝土與埋石混凝土比對表

從施工單價角度來講，堆石混凝土低于埋石混凝土，主要原因在于堆石混凝土使用較多價格低廉的塊石進行填充，降低了原材料成本，并堆石混凝土操作簡單，無需振搗便可實現自動填充密實，節省人工成本以及機械費用?；炷僚c塊石相結合，既可以節省成本，還可以強化容重以及抗剪強度，確保施工質量極大提高。

A水庫施工中使用堆石混凝土技術，同普通混凝土相比，表現出較優的混凝土和易性，解決普通混凝土流動性與粘聚力相悖的理念，解決了普通混凝土產生離析現象的問題。堆石混凝土可以大幅度降低工程建設成本、人工費用以及水泥用量等，總體來講，施工成本降低15～20%；明顯縮短施工周期，有原計劃施工期縮短了四個月，整個建設工程相對于原計劃來講，縮短了4個月。

4 結論

本文主要結合A水庫施工，對堆石混凝土及時在水庫施工中的應用進行研究。本文對A水庫概括進行了具體描述；然后文章對堆石混凝土技術在水庫施工中的施工工藝以及技術應用中所涉及的工程質量、經濟效益以及檢測等問題進行研究。事實證明：堆石混凝土技術可以顯著增強混凝土的澆筑速度，是混凝土質量易于控制，同時減少了人為因素對混凝土澆筑的影響，并去除了溫控設備，節約了成本。

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2015-11-2