堆石混凝土技術在長坑三級水庫的應用

李風亮

（北京華實水木科技有限公司，北京 100083）

1 廣東省中山市水電管理總站工程概況

長坑三級水庫位于廣東省中山市五桂山北臺溪支流長坑上，是一座以防洪、供水為主，兼有發(fā)電功能的?。á瘢┬退畮?，始建于1972年，總庫容131萬m3，水庫集雨面積5.17km2，大壩全長64m，由漿砌石壩和土壩組成。水庫運行至今已近40a，受當時資金和施工條件的限制，大壩建設質量較差，建成后漏水明顯且日趨嚴重。多年來，雖經過多次維修加固處理，但仍未能從根本上解決安全隱患。該水庫地理位置非常重要，水庫一旦失事，所造成的損失將不可估量。另外該水庫重建后還有可提升的水資源利用空間，通過抬高正常蓄水位加大水庫興利庫容及解決滲漏問題后，水庫的年供水能力可大大提高。要實現(xiàn)這一目標就必須對原水庫進行重建。重建后的長坑三級水庫總庫容為161.32萬m3，按照50a一遇洪水設計，500a一遇洪水校核，主要建筑物為4級，次要建筑物為5級。該水庫為大壩重建擴容工程，大壩設計為堆石混凝土重力壩，最大壩高26.5m，壩頂寬5.5m。重建工程大壩主體全部采用堆石混凝土施工技術。

2 堆石混凝土施工工藝

2.1 堆石混凝土施工流程

2.1.1 堆石的選取

所選取的塊（卵）石粒徑原則上不小于300mm，根據(jù)堆石的運輸及入倉能力，應選取盡可能大的塊石，允許少量小粒徑石頭入倉，但杜絕石渣砂土。

2.1.2 清理倉面

混凝土倉面的處理只需滿足常規(guī)要求，保證接合面的泥土含量不超標即可。

2.1.3 支立模板或砌筑石墻

模板的支立較普通混凝土而言更加嚴格，須保證更好的穩(wěn)定性、剛度和密閉性。該工程為使大壩外形更加美觀，使用了曲面滑模（如對外觀無特殊要求亦可采用砌石墻替代模板，該方法能有效解決模板的剛度、強度及密封等問題）。

2.1.4 堆石入倉

該工程地形狹小，不便于運石車直接上壩，故利用塔吊，堆石入倉形成自然堆積狀態(tài)即可，輔以人工碼放會使其更加密實，經濟性更加突出，對表面過多的石渣通過人工剔出。

2.1.5 專用自密實混凝土的生產與澆筑

該工程使用專業(yè)拌和樓生產的專用自密實混凝土運抵現(xiàn)場直接澆筑，無須振搗即可密實；可以直接用混凝土泵車輸送，地泵天泵均可，也可以使用吊罐挖掘機或搭接溜槽等方式直接入倉澆筑，澆筑方式靈活多樣，不需任何振搗。

2.1.6 連續(xù)循環(huán)施工，實現(xiàn)多層澆筑

每層堆石混凝土的澆筑高度一般不宜超過1500～1800mm。在施工能力有保證的前提下，可以連續(xù)循環(huán)施工，即在上層堆石混凝土澆筑完成12h后循環(huán)堆石入倉澆筑自密實混凝土，可大大提升堆石混凝土的施工速度。

堆石混凝土施工工藝如圖1所示。

3 施工中應注意的問題及處理措施

3.1 模板

由于自密實混凝土具有很強的流動性，從而對模板產生較大的側壓力，可按2～3倍的水壓力計算，所以與普通混凝土相比，自密實混凝土對模板的要求較高，必須要有很好的穩(wěn)定性、剛性及密閉性，在模板與基礎倉面交界處須用砂漿進行密封，在縫隙比較大的模板之間應夾雙面膠墊條以增加密封性，否則將會出現(xiàn)跑模、脹模、漏漿，造成模板位移，從而影響堆石混凝土的表面，會出現(xiàn)麻面等現(xiàn)象。

3.2 堆石及基礎倉面

堆石入倉是堆石混凝土施工過程中的首要環(huán)節(jié)，堆石料的質量直接影響到堆石混凝土的澆筑效果，對入倉的堆石粒徑必須嚴格控制，風化嚴重的堆石禁止入倉，含泥量過高的堆石入倉前必須清洗，否則會影響自密實混凝土與堆石的黏結效果，在進行堆石時對碎石過多的自卸車卸下的石料最好用挖掘機翻倒再入倉，這樣可以減少大量摔碎的石渣入倉，從而避免過多的碎石渣堵塞堆石孔隙影響澆筑效果，如采用塔吊堆石入倉，堆石質量更容易控制。

澆筑完成的堆石混凝土表面，須對澆筑過多的自密實混凝土地帶鑿毛，清除乳皮。自卸車直接上壩堆石，會將上一倉澆筑完成的堆石混凝土外露石渣碾碎，不易清掃，可在此基礎面上撒上素灰，增強交界面的接合；如若采用塔吊入倉，在澆筑的堆石混凝土表面可多露一些塊石形成毛面，以減少鑿毛增加倉面抗剪及防滲效果。

3.3 專用自密實混凝土的生產及運輸

進行堆石混凝土澆筑的自密實混凝土受氣溫，砂石料含水率、級配，攪拌時間等因素影響較大，具有很強的敏感性，混凝土工作性能較難控制，所以必須要有有經驗的技術人員進行現(xiàn)場控制才能保證其較好的澆筑質量。

自密實混凝土具有很強的黏性，對攪拌機的要求較高，在進行攪拌時盡量采用雙臥軸強制式攪拌機，并確保足夠的攪拌時間；在采用混凝土泵輸送自密實混凝土時，由于高壓會造成流動性增加或者降低，所以必須對入倉時的自密實混凝土性能按照堆石混凝土需要的技術指標進行嚴格控制，不符合者嚴禁入倉，嚴格保證入倉時自密實混凝土的質量；拌和站離工地較遠且日照較強時，應對罐車采用彩條布包裹并灑水降溫，減少自密實混凝土的性能損失，高溫季節(jié)盡量選擇在晚間澆注。施工場地條件較好、混凝土用量較大的工程，最好在現(xiàn)場自建拌和樓，便于控制成本與質量。

3.4 堆石倉現(xiàn)場澆筑方式

堆石混凝土澆筑方式靈活多樣，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境條件可采用泵車、吊罐、溜槽、挖掘機等方式直接入倉，無須振搗，快捷方便。此外倉面澆筑順序也是整個澆筑過程中的一個重要環(huán)節(jié)，不能任由工人隨意移動澆筑地點，必須采用“Z”或“N”字形澆筑方式，各個澆筑點不宜超過2m，在有外觀要求的模板處，可放慢澆筑速度，加長澆筑距離，減小混凝土入倉落差，并輔助輕微敲打模板，這樣在拆模后混凝土表面光滑美觀。

3.5 表面裂縫預防

日照較強的高溫季節(jié)，在堆石表面澆筑過厚的自密實混凝土經過曝曬易產生干縮裂縫，在堆石混凝土澆筑完成時，可在自密實混凝土覆蓋較多的地帶，人工或用挖掘機拋扔一些小碎石，以減少混凝土表面的干縮裂縫。在初凝時應灑水養(yǎng)護，在濕度較小的地區(qū)還應遮蓋養(yǎng)護。

4 結語

根據(jù)SD120—84《漿砌石壩施工技術規(guī)定》、CECS03—2007《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程》、SL31—2003《水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程》等規(guī)定，委托佛山市科衡水利水電工程質量檢測有限公司對已澆筑完成的堆石混凝土采取鉆孔取芯與芯樣評定、芯樣強度檢測、壓水試驗、抗?jié)B性能檢測等方法進行質量檢測與評定，各項指標都證明其良好的密實性及抗?jié)B性能，均滿足水工混凝土的規(guī)范要求。