口上水庫堆石混凝土重力壩施工技術分析

李薇

（山西水務投資集團有限公司，山西 太原 030002）

口上水庫堆石混凝土重力壩施工技術分析

李薇

（山西水務投資集團有限公司，山西 太原 030002）

水庫作為地區(qū)性水利設施，在防洪、灌溉、供水等方面發(fā)揮著重要作用，堆石混凝土重力壩憑借自身優(yōu)勢受到廣泛應用。以口上水庫堆石混凝土重力壩為實例，對堆石混凝土重力壩的壩體特點、施工技術和注意事項進行分析，以為類似工程施工提供參考借鑒。

口上水庫；堆石混凝土；重力壩；施工技術

水庫大壩作為水利項目的核心工程，其結構形式、施工技術、建設規(guī)模等直接關系到項目的總投資和運行效果。近年來，堆石混凝土重力壩逐漸替代漿砌石混凝土重力壩，正在受到越來越廣泛的應用。

1 工程概況

口上水庫位于山西省晉中市昔陽縣境內(nèi)，工程主要是給昔陽縣提供生活和工業(yè)用水，年供水量773萬m3；負責0.067萬hm2耕地的灌溉任務和保護下游近4 000人的生命財產(chǎn)安全免受洪災威脅。水庫攔河大壩形式為堆石混凝土重力壩，最大壩高58.4m，總庫容495萬m3。按30年一遇洪水標準設計大壩和泄水建筑物，并按200年一遇洪水標準校核，主要建筑物按4級設計。導流建筑物按11月至次年3月20%洪水標準控制設計，汛期導流洞和壩面聯(lián)合泄洪。

2 堆石混凝土技術介紹

堆石混凝土重力壩是在塊石之間填充自密實混凝土，在模具的約束下形成一定形狀的混凝土堆石體。目前，堆石混凝土技術已在寶泉水庫、山西恒山、枕頭壩水電站等工程得到應用，使用效果良好。

堆石混凝土重力壩具有下幾個優(yōu)點：一是顯著降低工程成本。經(jīng)過實際使用，證明堆石混凝土技術可降低壩體混凝土材料成本的10%~15%，而且也會降低相應的設備、能源、人力等投入成本，從而使整個工程的投資有了明顯下降。二是大大縮短了工期。堆石混凝土筑壩技術取消了振搗和溫控的步驟措施，大大簡化了施工工藝，充分發(fā)揮了機械化作業(yè)的優(yōu)勢，使其比常規(guī)混凝土技術節(jié)約一半以上的工期。三是工程質量容易得到控制。堆石混凝土澆筑方式和施工工藝較為簡單，對工人技術要求較低，且由于不受振搗和溫度的影響，其施工質量也容易得到保證。

3 堆石混凝土重力壩施工技術分析

口上水庫壩體最大高度為44.5m，壩底最大厚度為41.1m。為防止壩基滲漏，項目采取帷幕灌漿的防滲形式；且在大壩上游設置一層混凝土防滲面板。壩身主體為堆石混凝土結構。

3.1 筑壩材料的選擇

3.1.1 堆石料和骨料

本項目所用的堆石料由直接外購和爆破開挖所來，要求料石塊體完整，質地堅硬，不得出現(xiàn)剝落層和裂紋，要求其飽和抗壓強度不小于50MPa，一般以毛石、塊石、卵石為主。本工程要求料石直徑范圍在150～300mm，堆石的含泥量應小于0.5%。此外，在使用前要對料石進行清洗處理。

為增加堆石結構強度，在堆石料之間還要填充骨料。項目要求的粗骨料的粒徑范圍在5～20mm，超徑率應小于5%，針片狀顆粒的含量要小于8%；細骨料最合適選擇為級配良好的中粗河砂。不具備條件的施工地可按照河砂、人工砂、細沙、粗砂等順序優(yōu)先選擇。

3.1.2 水泥和粉煤灰

堆石混凝土技術對水泥的要求較低，硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥等，符合國家相關規(guī)定的在一般工程上均可使用。由于水利設施投資及社會影響較大，且對抗?jié)B性要求高，因此本工程選用硅酸鹽水泥。

為改善混凝土和易性，提高混凝土后期強度和降低混凝土水化熱量，需要在混凝土中加入適量的粉煤灰?？谏纤畮齑髩芜x用的Ⅱ級粉煤灰，具體指標如表1所示。

表1 口上水庫大壩所用粉煤灰指標性能

3.2 堆石混凝土施工

堆石混凝土壩體施工技術主要步驟為：倉面處理、模板設置、料石入倉和澆筑自密實混凝土、完成一層堆石澆筑。

3.2.1 倉面處理

為保證壩基的強度及防滲性，對壩基以下20m深度的范圍進行帷幕灌漿處理。在壩體施工前應對倉面進行必要清理。主要是將基巖上的雜土、植被等清理干凈，用清水沖洗干凈后將倉面中的水排除干凈。在倉面上首先澆筑一層C15混凝土墊層，對基礎面進行找平。導流明渠的堆石混凝土也要建在混凝土墊層之上。

3.2.2 模板設置

模板由腳手架在外側進行支撐，為了提高模板穩(wěn)定性，在模板內(nèi)側0.5m處埋設鋼筋，而靠近模板1m范圍內(nèi)的堆石采用人工填充。模板之間的縫隙應小于1mm。在澆筑過程中技術人員應注意模板的位置及漏漿情況，出現(xiàn)問題后立即停止?jié)仓鳂I(yè)，在堆石混凝土強度大于5MPa后便可進行拆模。

3.2.3 堆石混凝土的運輸和入倉

混凝土制備廠與壩址距離約3.2 km，選用的運輸工具為10m3混凝土罐車，在運輸過程中不再加水，到達施工地后不可直接卸料，應在罐車中攪拌混凝土不少于1min。此外，應保證混凝土供應的連續(xù)性，合理安排運輸車數(shù)量，混凝土由專門的輸送泵送入倉中。

3.2.4 澆筑自密實混凝土

大壩采用分層分塊的澆筑形式，設計分層厚度范圍在0.2～1.0m。為使工程整體結構牢固，每次澆筑前應對老層混凝土進行清除，而且保證接縫處的溫度不小于2℃。此外，每個澆筑層頂面都要留有塊石棱角，留設高度應不小于10 cm。澆筑時一般按照“Z”形進行施工，每個停留位置的澆筑范圍應不大于10m2，堆石間的空隙完全依靠自密實混凝土的自行流動填充。

3.2.5 澆筑體養(yǎng)護

在非冬季施工時，拆除模板后對澆注體進行灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于28 d。當夏季溫度過高時，還要采取澆筑層表面過水或噴霧等降溫措施。冬季施工時，需對澆筑體進行保溫養(yǎng)護，一般采用干燥的草料或麻袋覆蓋在澆筑層之上，覆蓋厚度為10～30 cm，溫度越低，覆蓋層越厚。但覆蓋草料或麻袋之前需用塑料薄膜將澆筑層表面裹嚴實，并且不再進行灑水養(yǎng)護。4 結語

堆石混凝土施工技術憑借其施工簡單、快速，成本低等優(yōu)點在中小型混凝土工程中得到了廣泛應用。口上水庫大壩通過應用堆石混凝土施工技術取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。目前大壩運行穩(wěn)定，各項指標都符合相關要求。該工程也為推廣堆石混凝土筑壩技術積累了寶貴經(jīng)驗，對中小型水利工程建設具有較大的影響。

TV642.3

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1004-7042（2017）03-0029-02

李薇（1985-），女，2011年畢業(yè)于西安建筑科技大學環(huán)境工程專業(yè)，工程師。

2017-01-13；

2016-02-27