水庫擴(kuò)建混凝土砌毛石重力壩砌筑施工技術(shù)實例剖析

王 輝

(興義市水務(wù)局，貴州 興義562400)

0 引 言

我國砌筑毛石重力壩具有悠久的歷史，其數(shù)量位居世界首位?；炷疗雒亓巫鳛橐环N重要的水利工程，其施工質(zhì)量的高低對整個大壩的安全產(chǎn)生著嚴(yán)重的影響，對大壩功能的發(fā)揮具有直接的聯(lián)系，因而在其砌筑施工中，必須對大壩的砌筑質(zhì)量進(jìn)行保證。

1 工程概況

木浪河水庫是一座以農(nóng)業(yè)灌溉、城鎮(zhèn)及工業(yè)供水為主，兼有水力發(fā)電的中型水庫，設(shè)計灌溉面積6 233 hm2(新增灌溉面積2 127 hm2);擴(kuò)建后正常蓄水位由原來的1225.00 m增加到1242.00 m，最大壩高由原來的69.4 m增加到92.2 m;總庫容由原來的4 710萬m3增加到9910萬m3，大壩由原來的砌石拱壩加高加厚為混凝土砌毛石重力壩［1］。

新建泵站兩座，月亮田泵站(2 ×500 kW)、灑貢泵站(2 ×1 250 kW);新建輸水管道31.2 km;新增城市供水管道24.5 km(流量0.55 m3/s)。

完成土石方開挖17萬m3，C15 混凝土砌毛石及M7.5 漿砌石2.7萬m3，灌漿30 000 m，混凝土及鋼筋混凝土澆筑1.6萬m3，鋼筋制安及鋼支撐300 t，土石方回填6萬m3，管道安裝14 Km，帷幕水泥灌漿2 200 t。

2 砌筑材料質(zhì)量要求

主要包括5個方面:

2.1 施工用水

應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范以及要求進(jìn)行施工用水的選擇，做好水質(zhì)的檢測工作，保證施工用水的質(zhì)量符合工程要求［2］。本工程取用河水作為施工用水，其水質(zhì)滿足規(guī)范要求。

2.2 水泥

施工現(xiàn)場的水泥應(yīng)該根據(jù)其品種以及標(biāo)號的不同進(jìn)行分別存放，將前后進(jìn)入施工現(xiàn)場的水泥進(jìn)行分開，優(yōu)先使用先到施工現(xiàn)場的水泥，嚴(yán)禁將先后到的水泥進(jìn)行混合使用［3］。

現(xiàn)場庫房墊起地面高30 cm以上，堆放高度不超過10 包。水泥為避免儲存時間過長，作好用量計劃和采購，水泥存放時間按出廠日期算起，超過3個月視作過期水泥，使用前必須重新檢驗，確定是否合格。

施工中所采購使用的水泥應(yīng)具有出廠合格證及質(zhì)量檢驗報告單，并按質(zhì)量抽樣檢測規(guī)定100 ～200 t(或不同批號)取樣進(jìn)行檢驗，檢驗結(jié)果合格后方可使用。

2.3 砂

砂采用機(jī)制砂，要求粒徑為0.15 ～5 mm，細(xì)度模數(shù)為2.5 ～3.0 mm。機(jī)制砂要求應(yīng)符合表1 的規(guī)定。

2.4 毛石

采用的毛石應(yīng)質(zhì)地堅實，無風(fēng)化剝落和裂紋;石材表面的泥垢、水銹等雜質(zhì)，砌筑前應(yīng)清除干凈。毛石應(yīng)成塊狀，中部厚度不宜＜15 cm。毛石采用甲方指定的料場(本標(biāo)段擬用業(yè)主指定料場的塊石)毛石的物理學(xué)指標(biāo)應(yīng)符合表2 要求。

表1 機(jī)制砂要求

表2 石料的物理學(xué)指標(biāo)

2.5 膠凝材料(用于砌筑工程的水泥砂漿)

必須對膠凝材料的配合比進(jìn)行嚴(yán)格的控制，滿足工程施工和易性以及強(qiáng)度的要求，其配合比需要嚴(yán)格按照工程的試驗進(jìn)行確定。在進(jìn)行膠凝材料的拌合時，需要嚴(yán)格按照配料單上面的指示進(jìn)行材料的配置，嚴(yán)禁出現(xiàn)私自改動的現(xiàn)象，在對配料進(jìn)行稱量的過程中，必須對稱量的誤差進(jìn)行嚴(yán)格的控制，通常應(yīng)該符合以下條件:水泥為±2%;砂為±3%;水為±1%。

在進(jìn)行拌合的過程中，需要根據(jù)砂料的含水情況對拌合用水進(jìn)行隨時的調(diào)整，以此對水灰比的準(zhǔn)確性進(jìn)行保證。膠凝材料的拌制時間:人工拌和應(yīng)至少干拌三遍，再濕拌至色澤均勻，方可使用［4－5］。

膠凝材料的拌制時間:其允許間歇時間按表3執(zhí)行。在進(jìn)行膠凝材料的運(yùn)輸以及存儲過程中，如果發(fā)生在運(yùn)輸或貯存離析現(xiàn)象，那么必須對其進(jìn)行重新拌合。

膠凝材料的允許間歇時間見表3。

表3 膠凝材料的允許間歇時間

3 重力壩砌筑施工要點

主要包括5個方面內(nèi)容:

3.1 砌體砌筑要求

本工程主要采用座漿法進(jìn)行砌筑，將砂漿的稠度應(yīng)該控制在約40 mm，如果在施工中氣溫發(fā)生改變，那么需要對砂漿的稠度進(jìn)行合理的調(diào)整。在砌筑的過程中，應(yīng)該同時砌筑砌體轉(zhuǎn)角處以及交接處［6－7］。在進(jìn)行砌筑的過程中，需要先鋪筑砂漿，再鋪設(shè)砌石，其質(zhì)量應(yīng)該滿足以下要求:

3.1.1 平整

必須保證相同一個層面的鋪筑的平整，兩塊相鄰砌石之間的高度的差別不應(yīng)該＜25 mm。

3.1.2 穩(wěn)定

在進(jìn)行砌石的安放時，必須保證其穩(wěn)定性，平面較大的一面應(yīng)該哦朝下，對其進(jìn)行合理的敲擊，保證安放的平穩(wěn)性。

3.1.3 密實

石塊之間不應(yīng)該產(chǎn)生直接接觸現(xiàn)象的產(chǎn)生，座漿及豎縫混凝土填塞應(yīng)飽滿密實，鋪漿應(yīng)均勻，豎縫填塞混凝土應(yīng)插搗至表面泛漿為止。

3.1.4 錯縫

在相同的一個砌筑層面，相鄰兩個石塊之間應(yīng)該采用錯縫砌筑的辦法，嚴(yán)禁出現(xiàn)順流向通縫的現(xiàn)象產(chǎn)生。上面與下面兩塊砌石，也需要采用錯縫搭接的方法，嚴(yán)禁出現(xiàn)豎向通縫的現(xiàn)象。

3.1.5 豎縫振搗

應(yīng)以達(dá)到冒汽泡且開始泛漿為1 適度。

3.2 毛石砌筑工藝

砌筑采用座漿安砌，石塊大面朝下，小面朝上，水平面平整;料石就位緊壓后，將底部的座漿擠壓四溢填縫，然后將小石塊嵌入縫內(nèi)，應(yīng)注意防止先用小石填縫，后再倒入砂漿，這樣易使砂漿干燥，形成空隙［8］。

應(yīng)分層砌筑，每層用砂漿和小石塊填平后才能繼續(xù)砌第二層。料石縫寬≤2 ～4 cm，塊石砌體灰縫≤4 cm。安砌完畢后，未凝固前，嚴(yán)禁在砌體上重力敲打搬運(yùn)重物，破壞砂漿的黏結(jié)強(qiáng)度。毛石砌筑時，石塊間不得有相互接觸現(xiàn)象，灰縫厚度宜為20 ～30 mm 。

由于毛石塊形狀不規(guī)則，空隙大的應(yīng)先填一部分砂漿，用小毛石填充。砌好以后要試搖動若不穩(wěn)定，可墊小毛石，不允許干填塊石后再灌漿。用較大的平毛石，先砌轉(zhuǎn)角處、交接處和洞口處，再向中間砌筑。砌前應(yīng)先試擺，使石料大小搭配，大面平放朝下，外露表面要平齊，斜口朝內(nèi)，各皮毛石間應(yīng)利用自然形狀經(jīng)敲打修整使其能與先砌毛石基本吻合，搭砌緊密，逐塊臥砌坐漿，使砂漿飽滿。

3.3 操作要點

3.3.1 鋪漿(座漿)

水泥砂漿的鋪筑厚度應(yīng)該是設(shè)計厚度的1.5倍，這樣做的主要目的是在安裝石料的過程中能夠存在下沉余地，能夠保證灰縫座實。逐塊座漿，逐塊安砌，在操作的過程中，需要對石塊的位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證座漿的密實性，避免空洞現(xiàn)象的產(chǎn)生［9］。一般來說，毛石砌體的座漿的厚度約為8 cm，以蓋住凹凸不平的層面為度。

3.3.2 擺放石料

在已座漿的砌筑面上，擺放洗凈濕潤(或飽和面干)的石料，并用鐵錘擊石面，使座漿開始溢出為度。石料之間的砌縫寬度應(yīng)嚴(yán)格控制，采用水泥砂漿砌筑，一般為2 ～4 cm。

3.3.3 豎縫灌漿

擺放毛石之后，立即需要進(jìn)行豎縫灌漿作用，同時應(yīng)該做好振搗以及壓實的工作。在振搗之后，縫面會產(chǎn)生一定的下沉現(xiàn)象，可以等到上一層的平縫鋪漿時一同將其填滿。

3.3.4 振搗

水泥砂漿砌縫寬度較小，采用人工搗插方法，常用的搗插工具有鋼筋搗插捧，或竹片搗插捧，或特制搗插鋼板。

3.3.5 二次砌筑時間

每一單位砌面鋪砌完成24 ～36 h后(視氣溫、水泥種類，強(qiáng)度等級不同而定)，即可進(jìn)行清理沖洗，準(zhǔn)備上一層的鋪筑。

3.3.6 勾縫

石墻面或柱面的勾縫形式有平縫、平凹縫、平凸縫、半圓凹縫、半圓凸縫和三角凸縫等，一般毛石墻面多采用平縫或平凸縫。勾縫線條應(yīng)順石縫進(jìn)行，且均勻一致，深淺及厚度相同，壓實抹光，搭接平整。陽角勾縫要兩面方整。陰角勾縫不能上下直通。勾縫不得有丟縫、開裂或黏結(jié)不牢的現(xiàn)象。

3.4 砌體的養(yǎng)護(hù)

砌體砌筑結(jié)束后，膠結(jié)材料需要一段凝固硬化的過程，才能逐步達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度。在這段時間里需要精心養(yǎng)護(hù)，保持砌體內(nèi)部具有適宜的溫度水分，不致因氣候的影響，而產(chǎn)生水化反應(yīng)不良或溫差過大，致使砌體出現(xiàn)溫度裂縫或干縮裂縫。在凝固后的7 ～10 d，應(yīng)及時養(yǎng)護(hù);低于5 ℃時，就要對砌體采取冬季保養(yǎng)措施。

4 結(jié) 語

綜上所述，在水庫工程改造建設(shè)中，混凝土砌毛石重力壩的運(yùn)用非常廣泛，壩體的砌筑質(zhì)量要求也是非常高的，上述工程主要采用的是座漿法進(jìn)行毛石砌筑施工。

施工過程中，不僅要嚴(yán)格控制施工材料，對毛石的質(zhì)量進(jìn)行控制，還需要加強(qiáng)施工工藝的研究，保證砌筑工程的質(zhì)量。

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