灣子寨水庫壩體廊道堆石混凝土一體化澆筑分析

張紹平 李錫均 安錫光

(1.云南能投緣達建設集團有限公司，云南 昆明 650101；2.云南省水利水電勘測設計研究院，云南 昆明 650021)

1 概 述

1.1 堆石混凝土(RFC)技術定義

堆石混凝土(RFC)技術是將堆石直接入倉，然后澆筑高自密實性能混凝土(HSCC)，利用其高流動性能，填充到堆石的空隙中，形成完整、密實、低水化熱的大體積混凝土。

1.2 國內工程應用概況

新中國成立以來，全國已建成堆石混凝土壩83座，在建堆石混凝土壩37座。隨著堆石混凝土筑壩技術的不斷完善，堆石混凝土壩迎來了建設高峰期。目前，77m壩高的溪源水庫堆石混凝土高壩已建成。另外，90m壩高的松林水庫、96m壩高的清溪水庫、102m壩高的周源水庫等百米級堆石混凝土高壩正處在建設之中。

2 工程概況

灣子寨水庫位于云南省文山州文山市平壩鎮新街鄉灣子寨村，水庫由混凝土壩、溢流表孔、消能防沖等建筑物組成，堆石自密實混凝土重力壩軸線長157.0m，最大壩高44m,共分為7個壩段。1～3號壩段為左岸非溢流壩段，4號壩段為溢流壩段，5～7號壩段為右岸非溢流壩段，壩段長度在22～25m之間，壩頂高程1816.00m。輸水工程由主干管道、右干管道、左干管道、平壩管道、支管、調節池、閘閥室(坑)組成，輸水線路全長18.3km，總庫容152.6萬m3。灣子寨水庫是幫助解決平壩鎮、新街鄉周圍人畜飲水的綜合性Ⅳ等小(1)型水庫工程。

3 堆石混凝土應用情況

水庫廊道工程建設過程中，將堆石、混凝土澆筑兩項重點工序合并施工，應用堆石混凝土一體化澆筑，取得了顯著效果。

廊道施工時，首先在底板及部分側邊墻布置鋼筋，預埋排水溝模板后再澆筑高自密實性能混凝土底板。然后在側邊墻、頂拱綁扎鋼筋并支立模板，最后在同一高程范圍內，按1.5～2m層高同步上升速度(見圖1～圖5)，澆筑高自密實性能堆石混凝土。整體澆筑過程中，在廊道周邊預留30～50cm區域不堆石。

圖1 底板及部分側邊墻鋼筋布置

圖2 高自密實性能混凝土澆筑

圖3 底板人工輔助抹面/底板澆筑成型

圖4 側邊墻、頂拱鋼筋綁扎及模板支立

圖5 堆石混凝土層高同步上升(廊道形成)

4 施工流程及操作要點

4.1 施工流程

堆石混凝土壩廊道一體化澆筑施工流程分為底部鋼筋布置、底板澆筑等六個環節(見圖6)。

圖6 施工流程

4.2 實施操作要點

4.2.1 底板鋼筋布置

澆筑斜坡廊道時，其底板需按圖紙設計要求完成臺階及斜坡；澆筑水平廊道時，需人工輔助抹面；堆石混凝土倉內澆筑底板時，可直接在設計高程處布置受力鋼筋，并用架力筋固定受力鋼筋準確位置(見圖7)。

圖7 底板鋼筋布置和底板處堆石

4.2.2 底板處堆石及澆筑

底板鋼筋底部可鋪設塊石料，兩側堆石時，堆石與鋼筋應保持50cm間距(見圖7)。

進行斜坡廊道一體化澆筑時，未設外側模板，需分段、分層澆筑，且在澆筑底板部位時，避免下料點沖擊底板澆筑部位，澆筑點應保持與底板距離不小于50cm；平層廊道底板澆筑時，需在高自密實性能混凝土初凝前進行抹面處理，一般控制在澆筑后6～8h內處理完成(見圖8)。

圖8 底板澆筑

4.2.3 側邊墻及頂拱處堆石

側邊墻堆石應與鋼筋保持50cm距離，頂拱處不予堆石，若頂拱高程距離同層倉面頂部不小于50cm，可在廊道兩側預先堆高塊石，待頂拱澆筑上升50cm后再將堆石適當拋入側邊墻(見圖9、圖10)。

圖9 側邊墻及頂拱處堆石(一)

圖10 側邊墻及頂拱處堆石(二)

4.2.4 側邊墻及頂拱處澆筑

澆筑時，混凝土最大自由落下高度不宜超過3m，混凝土澆筑點應均勻布置，間距宜為3～5m。每個澆筑點澆滿后方可移動至下一澆筑點。堆石混凝土收倉時，除達到結構物設計頂面外，高自密實性能混凝土澆筑宜使適量塊石高出澆筑面50～150mm(見圖11～圖13)。

圖11 側邊墻澆筑(一)

圖12 側邊墻澆筑(二)

圖13 頂拱澆筑成型混凝土

5 質量控制

5.1 材料質量控制

對高自密實性能混凝土原材料、配合比、生產和施工各主要環節及硬化后的堆石混凝土質量均應及時進行檢查，以加強質量過程控制。澆筑前，需檢測高自密實性能混凝土性能指標，不合格混凝土嚴禁澆筑入倉。

5.2 鋼筋與模板報驗

鋼筋工程完畢后，需盡快向監理機構提交報驗申請單，專業監理工程師到現場審核確認后，方可進入下道模板工程工序，模板工程報驗后盡快進行混凝土澆筑施工。

5.3 澆筑環節質量控制

廊道邊緣堆石過程中，需安排專人指揮，塊石與灌漿廊道距離，應控制在30～50cm，以便于后續廊道工程施工。

6 特點分析

6.1 保證了工程質量

采用高自密實性能混凝土進行一體化澆筑，可避免人工振搗不密實帶來的質量隱患。采用一體化澆筑不存在常規分區澆筑的混凝土縫面，提高了壩體內部整體性，減少了壩體分縫問題。

6.2 節約人力及材料投入

堆石混凝土壩廊道材料為密實混凝土材料，澆筑過程中無須進行振搗，減少了人工投入；廊道包管部位不再需要支立模板單獨澆筑，節約了模板，從而減少了工人支模、校模、拆模工作量，簡化了施工工序。

7 結 論

壩體廊道在場地不受限制，且具備提前預制廊道的條件下，建議采用一體化澆筑施工，不僅施工質量有保障，而且經濟效益明顯，具有廣闊的應用空間。