埋石混凝土重力坝施工及质量控制要点浅析

埋石混凝土重力坝施工及质量控制要点 浅析

杨锐平

富源县水务局，云南省 曲靖市  655500

  摘 要：埋石混凝土重力坝是在坝体内部采用一定比例的块石替代混凝土，从而达到减少混凝土的浇筑用量，降低混凝土水化热，防止温度裂缝的产生，同时节约工程造价的目的。在大体积混凝土结构中应用较多，但是由于防渗面板与埋石混凝土坝体结合、埋石工艺、水化热等问题在施工过程中不易控制，易出现较多质量问题。本文结合云南省大跌水水库工程埋石混凝土大坝施工实际，着重介绍埋石混凝土坝施工工艺及质量控制要点。

 【关键词】大跌水 埋石混凝土 施工工艺 质量控制

1 工程概况

    坝体设计：大跌水水库位于云南省富源县竹园镇新街村委会齐鲁村上游，距竹园镇约6Km，位于块泽河右岸二级支流—马卡小河上。水库设计控制径流面积7.74Km²，总库容167.3万m³，为小（一）型水库规模。大坝工程为埋石混凝土重力坝，最大坝高54.7m，坝轴线长265m，坝顶宽4.0m。从左向右共分13个坝段，各坝段长19～22m。其中6#坝段为溢流坝段，其余为非溢流坝段，2～9#坝段内设灌浆廊道，廊道尺寸2.5×3.5m城门洞型，坝体迎水面为0.8m厚C25W6F100防渗面板混凝土，坝体溢流面为1.0m厚C40W6F100钢筋混凝土，坝体其余部位采用C15W4埋石混凝土，埋石比例为25%。坝体设计混凝土浇筑量为14.0万m³。

        2 施工总体规划

        2.1 导流方案

        大坝导流采用原有上游老坝体作围堰，在坝体8#坝体基岩上埋设φ800mm钢管导流至大坝下游河道。枯期（11月～次4月）导流标准为5年一遇，相应流量为5.16m³/s；汛期（5月～10月）度汛标准为10年一遇，度汛流量为50.9m³/s，采用溢流坝预留缺口宽度9m与导流管联合过流；坝体浇筑至度汛坝高程后采用坝体挡水导流管泄水的方式度汛。

 2.2 施工场地规划

 混凝土拌合站、块石、砂石料布置于大坝下游开阔区域；仓库、钢筋棚布置在大坝左岸，统一堆料，集中加工的方式，建筑面积不小于500m²；利用大坝左岸高地新建蓄水池20m³，用于坝体混凝土养护、块石冲洗等；在溢流坝前布设塔吊，用于吊装大型和溢流面模板；另在上坝道路附近设置块石冲洗场地，块石上坝前采用高压水枪进行冲洗；本工程埋石混凝土采用翻转模板，面板混凝土采用组合钢模板，局部异形断面采用木模板，翻转模板依据混凝土分仓大小尺寸在厂家预制，模板制成每节可以单独拆除，而不损伤混凝土的形状。

 2.2 混凝土入仓方式选择

结合工程实际地形，在大坝下游修建混凝土拌合站，利用大坝左岸地形修建临时施工道路上坝，道路跟随坝体混凝土浇筑高度不段上升，工程自卸汽车拉运块石和面板混凝土入仓，坝体C15混凝土采用泵送入仓，随后采用挖掘机配合人工进行铺料，并采用“台阶法”“平铺法”相结合的方式进行通仓浇筑，坝体从左向右或从右向左整体一层一层推进。

 3 施工工艺及质量控制要点

 3.1 混凝土分层分块

根据温控和施工机械强度，决定按坝段长度分块分层浇筑，层厚控制为1.5m，埋石混凝土同一个坝段同一高程实行通仓一次性浇筑，以提高混凝土整体性；大坝上游防渗面板层厚控制为1.5m，每个坝段分两仓浇筑，中间设铜止水和橡胶止水。防渗面板和埋石混凝土结合位置不设模板，先采用块石在防渗混凝土断面尺寸外堆砌用作外模，注意块石不得挤占防渗面板位置，防渗面板混凝土浇筑完成后再浇筑埋石混凝土，有利于防渗面板和埋石混凝土结合，避免分离开裂。

  3.2 混凝土浇筑施工

利用大坝左岸修建临时上坝道路，块石、面板C25混凝土采用自卸汽车运输至浇筑仓面，埋石C15混凝土采用泵送入仓，溢流面C40硅粉混凝土采用塔吊吊运入仓。坝体浇筑时，先采用自卸汽车运输防渗面板混凝土至坝面，用挖机配合挖运入仓，人工平仓后振捣。待防渗面板混凝土浇筑完成后再浇筑埋石混凝土。埋石混凝土埋石率为25%，施工时，仓面应先铺一层混凝土再埋入一层块石，混凝土层高控制在50cm左右，并振捣密实，经振捣密实至块石沉入混凝土中，不得先摆石，再浇筑混凝土。结合浇筑仓面大小和施工机械实际，铺料采用平铺法、台阶法相结合，在靠近模板和钢筋较密的部位用人工平仓，使骨料分布均匀；止水部位用人工送料填满，严禁直接下料，以免止水卷曲及其底部混凝土架空；各种预埋仪观测设施周围用人工平仓，防止位移和损坏。

3.3 混凝土材料及质量要求

工程所选用水泥品种以1～2种水泥为宜，本工程采用普通硅酸盐水泥（PO 42.5），性能稳定。根据施工条件，尽量选用粒径较大、级配良好、质量优良、无含泥的粗骨料，既可以减少用水量，也可以相应减少水泥用量，还可以减小混凝土的收缩和泌水现象。细骨料采用平均粒径较大的中粗砂，从而降低混凝土的干缩，减少水化热量，对混凝土的裂缝控制有重要作用。用于埋石混凝土中的块石，必须为湿饱，其物理力学指标要求容重大于26.5KN /m

³，饱和抗压强度大于50MPa，软化系数大于0.8，块石粒径控制在30cm-80 cm之间，选择新鲜、完整的岩块，无风化剥落层或裂纹，石材表面应冲洗干净。为确保混凝土拌和质量，必须严格按照已签发的配料单进行配料，严禁擅自更改。拌和过程中，定时检测砂和骨料含水量，当含水率变化较大时需调整用水量，并保证水灰比的稳定，大坝上游防渗面板混凝土最大水灰比控制在0.5，塌落度5～7cm, 埋石混凝土控制在0.65内，塌落度14～16cm。

3.4 混凝土施工缝处理

施工水平缝应严格进行凿毛处理，在混凝土初凝后至终凝前，采用压力水冲毛，压力水一般为25MPa～50MPa，也可采用低压水、风砂枪、刷毛机及人工凿毛等方法，要求凿毛后混凝土层面无乳皮并微露粗沙。防渗面板混凝土中部预留0.15m×0.15m的凹槽并凿毛冲洗干净，有利于上下两层结合，更好的达到防渗处理效果。埋石混凝土收仓时，混凝土浇筑宜以大量块石高出浇筑面50～150mm，以加强层面结合。下仓混凝土浇筑前，已浇筑仓面上的碎块、碎石、积水及其他杂物应清理干净。混凝土浇筑前，在层间结合面摊铺 2～3cm 厚砂浆，一次铺设的砂浆面积应与砼浇筑相适应，砂浆水灰比应与混凝土的浇筑强度相适应，保证混凝土与垫层结合良好。

3.5 混凝土振捣

混凝土浇筑必须重视振捣施工作业，根据施工规范规定，振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现气泡、开始泛浆为准。采用插入式和软轴式振捣器振捣，移动距离均不超过其有效半径的1.5倍，并插入下层混凝土5～10cm，在浇筑仓内，无法使用振捣器的部位，如止水片周围，应用人工捣固措施使其密实。顺序依次、方向一致，避免漏振。同时，在靠近翻转模板处振捣作业时，应加强振捣，确保混凝土中气体充分排除，确保坝体外观质量。

  3.6 混凝土温控

入仓温度的高低，与出机温度密切相关，另外还与施工气候、入仓运输方式等密切有关。大体积混凝土必须结合当地中长期天气预报，选择最佳天气条件进行浇筑，避开高温时段，尽量安排在低温时段浇筑。浇筑宜在早晚、夜间及阴天进行，混凝土浇筑时气温不得超过25°C，入仓温度不得高于22°C，必要时对砂和粗骨料采取遮阳措施，避免暴晒，拌和用水尽量采用温度较低的河水、地下水。冬季施工，搭棚覆盖骨料，以防止冰雪冻结，仓面浇筑后加保温设施养护，防止混凝土冻裂，气温低于5°C，停止浇筑，气温较低时推迟拆模时间，应避免在夜间或气温骤降其间拆模。

  3.7 混凝土拆模养护

混凝土模板拆除时限必须符合施工图纸规定，不承重侧面模板在混凝土强度达到其表面及棱角不因拆模而损失，方可拆除，承重模板在混凝土强度达到设计值时方可拆除。混凝土收仓完毕后12～18小时内即开始洒水养护，保持混凝土表面湿润，其养护期时间不宜少于28天。大体积混凝土的水平施工缝则应养护到浇筑上层混凝土为止。本工程利用大坝左岸高位修建的蓄水池，沿大坝上游面板布设管道并开孔，专用于大坝混凝土养护，管道随坝体浇筑高度升高，满足大坝混凝土养护需求。

4 结语

埋石混凝土坝施工在实际建设过程中，控制因素复杂多变，要求各参建单位务必高度重视施工质量，精心规划布置，建立健全质量管理制度和管理体系，明确专职人员现场管理施工质量，严格工程质量“三检制”和验收程序，优化配合比设计，改善施工工艺，加强事前、事中和事后控制，加强现场取样试验检测，在配合比、温控、振捣、养护等方面采取有效技术措施，实施程序化操作、规范化控制、标准化管理，从而确保埋石混凝土重力坝的施工质量能够达到设计标准。

 参考文献：

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[5]鲍艳文，永和水电站埋石混凝土施工技术[J]，山西水利，2013（11）