堆石混凝土技術在水庫大壩施工中的應用

祁鳳姣（湖南益眾水利建設有限公司）

堆石混凝土技術在水庫大壩施工中的應用

祁鳳姣（湖南益眾水利建設有限公司）

近年來，水庫大壩施工已成為水利工程建設的重要內容，其中堆石混凝土施工技術是水庫大壩施工中的難點。在此背景下，本文以某工程為例，對堆石混凝土技術在水庫大壩施工中的應用進行了詳細的論述，以供參考。

堆石；混凝土；水庫大壩；施工

1　引言

堆石混凝土土方施工期限較長，且實際工程量也相對較大，所以通常是水庫大壩施工中的難點部分，一旦工程質量不達標，則必然對整個工程造成嚴重影響。在此情況下，必須加強對堆石混凝土技術的研究分析。

2　工程概況

某水庫為新建小一型，興利庫容282.3萬 m3，總庫容383.8萬m3。水庫大壩設計為C15堆石混凝土重力壩，壩頂高111m，最高壩高程44.8m，最大挖深達到7.1m。同時，該水庫壩頂高程2099.80m，壩頂寬5m，上游壩坡與下游壩坡分別為1：0、1：0.75。此外，水庫壩址以上控制徑流面積達9.55km2，水庫壩址河底高程 2062m。主河道長 3.11km，河道平均坡降15.6‰，多年平均徑流584.9萬m3，P=75%年徑流458.6萬m3。此水庫建成之后，能夠使得周邊1.05萬畝耕地的農業灌溉缺水問題得到較好的解決。

3　堆石混凝土施工技術的實際應用

3.1堆石混凝土重力壩設計要點

該水庫總庫容達383.8萬m3，屬于小一型建設項目，工程等級為Ⅳ等。攔河大壩與輸水隧洞4級是樞紐工程的主要建筑物，次要的建筑物包括擋土墻、排水溝與臨時的建筑物等。該水庫工程區域內基巖呈現裸露的情況，石料較為豐富，開采條件相對良好，運輸距離較短，周圍的土料較少。通過有關計算可知，該水庫重力壩與土石壩均符合壩體建設的要求。通過各方面的對比發現，兩種壩型中，建設重力壩是較為經濟的。

堆石混凝重力壩設計的洪水標準為30年一遇，也就是P=3.33%，校核的標準則為200年一遇，也就是P=0.5%。壩體施工期間的臨時度汛洪水標準為全年10年一遇，也就是P= 10%，壩體施工導流洪水標準為枯季5年一遇，即為P=20%。消能防沖建筑物設計洪水標準為20年一遇，即為P=5%。

該水庫堆石混凝土重力壩主要由4個壩頂構成，其中，壩0+64.0～0+71.0m屬于溢流壩段，其他的均屬于非溢流壩段，并且在溢流壩頂位置處，結合水庫兩岸交通方面的要求，設置了壩頂交通橋，以此來為水庫兩岸的交通與溝通提供途徑。此外，該水庫壩基采用了帷幕灌漿進行防滲處理，帷幕灌漿設計為孔距2m的單排孔布置，帷幕線全長398.7m。在進行壩段帷幕施工時，應當深入弱透水層（q＜5Lu）內5m，并且還要適當的增加巖溶位置處的鉆孔，或者是在此處設置雙排。

3.2堆石自密實混凝土壩施工工藝

3.2.1材 料

（1）堆石料

對于工程施工中所需要用到的堆石料，應當盡可能的選擇并采用新鮮的、完整的、質地堅硬的毛石與快石料，并且還要保證塊石的粒徑不小于30cm，如果粒徑小于30cm，則需要確保塊石的總量要小于堆石料總重量的10%，但最大粒徑必須要在1m以內。對于水庫施工中采用的堆石料，則主要由壩體周圍山體的開采獲得。

（2）水泥

此水庫大壩工程施工過程中所需要的水泥，均采用由某固定水泥生產廠制造的32.5普通硅酸鹽水泥，此種類型的水泥質量能夠國家有關標準的要求。

（3）粉煤灰

選用的粉煤灰需要滿足《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中的有關規定。

（4）細骨料

該水庫壩體工程施工中要用到的細骨料主要選用工地現場生產的人工砂，其性能指標能夠滿足 《水工混凝土施工規范》有關規定。

（5）粗骨料

粗骨料則采用工程場地現場生產的碎石，粒徑處于5～20cm范圍內，且其針片狀顆粒含量低于8%，其他的性能指標也能夠滿足《水工混凝土施工規范》的有關規定。

（6）外加劑

此水庫壩體工程施工過程中需要的外加劑則采用由某公司提供的堆石混凝土專用外加劑（聚羧乙酸），此種外加劑的性能指標能夠滿足《混凝土外加劑》和《水工混凝土外加劑技術規程》的有關規定。

3.2.2施工工藝

（1）基礎倉面的處理

在將堆石放入倉庫之前，需要對基礎倉面進行一定的處理，并且還要依據常規性混凝土處理方式進行。

（2）堆石入倉

①本工程堆石料入倉主要由塔吊機、挖掘機、吊籃方式進行，對于自密實混凝土入倉，則采用輸送泵方式進行。②當基礎倉混凝土強度超過2.5MPa時，就可以進行堆石入倉作業，但需確保每一層堆石的厚度為1.2～1.5m。③對于要入倉的毛、塊石料，均需要滿足石料的有關要求。同時，在進行堆石操作時，還需要確保堆石體外露面所包括的粒徑不超過200mm的石塊量小于10塊/m2。④當建基面進行堆石入倉作業之前，需要對其進行一層厚度為30～50cm的抗離析型專用自密實混凝土的澆筑施工，并且還要在混凝土出現初凝現象之前，就將堆石全部埋入混凝土中，以保證堆石混凝土與基礎的良好結合。⑤在堆石入倉過程中，嚴禁將泥土帶入堆石倉面，進而使得基礎倉面混凝土施工不會受到較大的沖擊的影響。⑥對于粒徑較大的堆石，則應當將其放置在倉面的中下部位置處。⑦在完成了堆石的入倉作業之后，還要做好防雨水措施，并且在進行自密實混凝土澆筑之間，還需要避免雨水沖刷堆石，以此來有效防止泥漿堆積在接觸面上。

（3）模板

①堆石混凝土模板可采用木?；蚴卿撃５?，同時還能采用砂漿標號超過M10的漿砌石墻來代替。②堆石混凝土模板需具有不大于2mm的縫隙的密閉性，以避免漏漿問題的出現，并且其剛度與強度也要能夠抵抗由混凝土產生的測量壓力。③堆石體不應接觸有外觀要求的模板，并且還要留置不小于3cm的空隙，以此作為保護層，堆石體與模板之間的預留空隙要小于10cm。④當混凝土強度超過2.5MPa之后，就可拆除模板。

（4）泵送自密實混凝土

在泵送自密實混凝土之前，需要詳細的檢查泵管、接頭的連接的完好性，并且還要依據以下順序進行有關作業：①將0.5～0.8m3的清水加入泵車的料斗中，然后使其從管道泵出。②采用相同配比的水泥砂漿來潤泵。③泵送自密實混凝土。

（5）自密實混凝土的澆筑

①自密實混凝土的入倉可通過泵送、溜槽等方式實現。②在進行自密實混凝土的澆筑施工時，不得向倉內加水。③在自密實混凝土澆筑過程中，需在整個倉面上均勻的布置澆筑點，并且還要確保澆筑點之間的距離小于3m。當填滿了一個澆筑點之后才可進行下一個澆筑點的填筑，嚴禁在倉面上循環澆筑。④需要確保自密實混凝土澆筑的連續性，獨立的倉面還應當連續澆筑完成。⑤除了表層的密室混凝土之外，每一倉的澆筑頂面需要留置塊石棱角，此塊石棱角的高度要超過自密實混凝土頂面的5～20cm，以此來為下一倉的粘結提供便利。

（6）堆石入倉的間隔時間

①當氣溫不低于15℃時，并且在完成了自密實混凝土澆筑24h之后，也就是混凝土強度達到2.5MPa時，就可以進行堆石入倉作業。②當氣溫處于5～15℃時，并且在完成了自密實混凝土澆筑36h之后，也就是混凝土強度為2.5MPa時，就可以堆石入倉。③當氣溫處于0～5℃時，并且在結束了自密實混凝土澆筑作業48h之后，具體來說就是混凝土強度達到2.5MPa之后，就可以開始堆石入倉作業。

（7）堆石混凝土的溫控與養護

一般情況下，堆石混凝土不需要考慮溫控，入倉溫度需低于28℃。但需確保每100m2倉面，最少要有1個溫控測量點，并且還要保證每一層堆石混凝土溫控測量點多于3個，并且還要將其均勻的布置在倉面上。此外，完成了堆石澆筑作業之后，應避免太陽暴曬，并在堆石澆筑結束之后的6～8h內開始灑水養護，以保持混凝土表面的濕潤。

4　結語

綜上所述，本文通過堆石混凝土施工技術的實例分析發現，其有利于提高堆石混凝土在水庫大壩中的施工質量，進而推動我國水庫大壩投入使用之后的正常運行，促進我國社會經濟的可持續發展。

［1］潘選明.堆石混凝土技術在灑谷水庫施工中的應用［J］.水利水電技術，2014，45（08）：83～85.

［2］李記連.堆石混凝土技術在石河水庫除險加固工程中的應用［J］.河北水利，2012（12）：33.

［3］陳景富，王永海.堆石混凝土在安徽大龍潭大壩加固中的應用［J］.水科學與工程技術，2013（01）：57～59.

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2095-2066（2016）26-0076-02

2016-9-1

祁鳳姣（1986-），女，工程師，本科，主要從事工程資料、投標文件、預結算方面的工作。