水库砌石拱坝筑坝施工技术

宋观勇

浙江省正邦水电建设有限公司   311200

摘要:砌体拱坝的施工通常用于中小型水利水电工程。如果不能准确掌握砌体拱坝的施工技术，将会影响整个大坝的施工稳定性和整体的透水性。本文结合实例阐述了水库砌体拱坝的主要施工工艺、方法及质量控制，以期对今后水库砌体拱桥的施工有所帮助。

关键词:水库；砌石拱坝筑坝；施工技术；质量控制

1项目概况

在某水库上游800米处有一个水库工程。它是一个综合利用水库，总库容452.4万m³。坝址上方雨水收集面积12.62k㎡设计是基于50年一遇的洪水。设计洪水位1126.3m，校核洪水位135.2m。大坝为双曲拱坝，采用细石混凝土。坝顶设计高度为118.3m，坝顶最大高度为82.2m，坝体轴线长度为169.65，拱梁底宽度为18.3m，坝顶宽度为5.00m，厚高比为0.315，这是一座又高又薄的拱坝。

2水库砌石拱坝筑坝施工技术

2.1基础开挖

2.1.1 坝肩开挖

坝肩开挖一般由上至下进行，采用预裂技术，防止过爆和边坡破坏。如果开挖深度较大，则采用分层开挖，及时清除开挖范围内的松动岩石。

2.1.2 河床部位开挖

导流工作完成后可进行河床开挖。根据开挖的规模和深度，可采用不同的开挖方法和爆破设计。开挖应符合设计要求的岩石等级或标高，满足设计承载能力和防滑要求。

2.2面石铺设及接缝

2.2.1 面石砌筑

坝体施工布设后施工。在砌筑过程中，应注意以下几个方面:(1)饰面石材的规格应符合设计要求;(2)石浆表面不宜过薄、过厚，横向和纵向接缝应插紧，不允许堵塞石料;(3)砂浆中不允许使用粗砂;(4)面石砌体结构尺寸偏差符合相关要求;(5)砖石建筑的顶部和底部应错开，不允许有贯通接缝。

2.2.2 勾缝

面石勾缝是坝体防渗的第一关卡，施工中应注意以下几个方面:(1)接缝砂浆可采用1:0 .0 ~ 1:2.0的灰砂比;(2)接缝砂浆宜用细砂;(3)砌筑后24小时进行接缝清洗;(4)接缝前必须清除和清洗残留砂浆；缝深应是横缝和竖缝宽度的两倍。上游表面必须密实，下游表面必须美观。

2.3 腹石砌筑

2.3.1 砌筑方式

腹石砌筑的下游表面可用1/10~20级砌块砌筑。在砌块施工过程中，应连续进行砌块施工。如果由于某种原因被中断，应标记中断部分的径向接头，以避免错误连接和接头挤压。每块砌块外缘大石头的大面不应在同一平面内，应以“犬齿交错”的方式错开成凹凸面，以方便混凝土的粘结。筒仓表面不应平整，部分石材可能会突出。砌筑高度每日不超过1.2米。砌筑过程中出现临时不连续时，应进行阶梯式斜揉。强度小于2.5MPa时不宜继续砌筑，以免形成冷缝。带钢断续施工时，纵向缝、径向缝应错开1.0 m以上，不允许有上、下、径向通缝。

2.3.2 腹石摆放

进行腹石砌筑时，应在工作面上铺设8cm左右的混凝土，以覆盖不平整的水平面，提前铺设不超过1m。混凝土铺设后，应在泥浆初凝前完成腹板石的安装。腹部结石应是新鲜的、厚度大于400mm的坚硬岩石，放置前应清洗。网石应向上，与石之间不应接触。预留三角形接缝用于混凝土填充和振动。上游面石应预留空间，以方便混凝土填充和形成“防渗墙”。

2.3.3 混凝土振捣

腹石摆放到位后，混凝土应填筑至三角缝处，厚度不宜大于40mm，不得填筑。振动时，各点的时间控制在20 ~ 30左右，混凝土不要下沉、冒泡并开始部分浸泡。应随石子和混凝土的加入而振动，且无渗漏振动。第二层施工必须在第一层初凝前进行，应在振动时插入。

2.4 基岩面、工作面处理

2.4.1 基岩面处理

基坑开挖及基岩表面处理验收后，应清除和冲洗杂物，并清除积水。如发生裂缝渗漏，应提前采取排水措施，保证基岩表面无水。如果基岩是干的，事先用水打湿它。在基岩表面铺设顺层混凝土前，必须铺设一层相同等级、厚度为2 ~ 3cm的水泥砂浆，铺设面积应与混凝土浇筑强度相匹配。

2.4.2 工作面处理

注浆石坝工作面包括纵向和径向垂直节理面、内杆面和水平面。对付工作面最好的办法就是让它变得粗糙。在工作面混凝土初凝和终凝之间，可以用高压水或风水冲洗混凝土浆料，露出粗砂，也可以收集后在混凝土表面刷缓凝剂，待混凝土终凝后再磨粗。如果没有洗涤设施，则需要人工凿。凿子合格后，用高压水冲洗仓面，去除积水。建议用风管吹水，保持工作面湿润。以水灰比0.02 ~ 0.03再铺同一等级的砂浆，再铺8 ~ 10cm厚的混凝土放置砌块石。

2.5 骨料及拌合物

2.5.1 粗细骨料

天然砂中，粘土含量应小于5%，其中粘土含量应小于2%，有机含量应低于标准颜色，细度模量应在2.4 ~ 2.8之间。当使用超过此范围的砂石时，人工砂(粒度小于0.15mm)中石粉的含量应在6% ~ 12%之间。为了增加石粉的含量，密度应大于2.5t/m³， so3的含量应小于1%。在施工过程中，应及时测量砂子的细度模量和含水量，并随时调整混凝土配合比。

2.5.2 混凝土拌和物

水泥质量必须符合现行国家标准。除了厂家的质量检测报告外，每一批水泥都要有实验室检测报告。混凝土搅拌时间约2.5min，在混凝土运输过程中应避免离析、排水和分离。同一等级混凝土，28天龄期内每100m³砌体应选取3个成型试件。任意一组混凝土试块的抗压强度应大于设计标号的85%，混凝土强度保证率应大于等于80%。当混凝土等级小于200时，CV值不宜超过0.19~0.22。混凝土坍落度在3 ~ 5cm之间，混凝土原料配比误差约±2%。由于施工过程中原材料质量的变化，应及时调整配合比。

3  水库砌石拱坝筑坝施工质量控制

3.1 大坝材料的质量控制

大坝的材料质量决定了大坝的基本质量。尽快核实坝顶石、坝腹石、粗骨料、细骨料的选址、材料、数量、运输距离和开采难度，并进行相应试验。堆场内应适当储存一定数量的材料，以保证高强度施工提供合格的材料。原石和石材应“新鲜、干净、坚硬”，原石的硬度指标和软化系数指标应满足设计要求，碎石堆积等级为5cm ~ 20cm和20cm ~ 40cm。砂的细度模数对坝体的压实和防渗效果有很大影响，根据类似工程经验，应控制在2.4 ~ 2.8范围内，水泥等建筑材料也应符合各项指标要求。由于条石现场开采率低，导致条石外包。院子里只有一块石头，所以早期的监督不是很重要。随着仓库施工面和施工强度的增加，石材供应质量问题逐渐突出。根据现场勘察，监理方和施工队在现有采石场沟上游80m处开挖了一个采石场。院子的两部分相辅相成，能更好的解决问题。当地河沙为细度模量不稳定的小河沙，适宜的细砂通常为粗混砂。

3.2 大坝外观质量控制

虽然当地中小水库的大坝建设受到投资资金等条件的限制，但应根据现有的场地条件，尽可能控制大坝的外观质量。拱坝面石的水平、垂直弧度、溢流堰段的混凝土外观、坝顶的工程外观应进行调整。

3.3 施工准备及后续工作

由于大坝施工机械化程度低，大坝施工质量不确定，很难保证大坝施工质量。为了保证施工质量，监理人员应密切关注施工现场和施工过程。在整个施工现场监督过程中，值班人员要填写施工现场记录，定期分析整理，注意工作人员思想的变化;加强对原石的检测记录、坝体砌体库料浆厚度、混凝土搅拌水泥砂的质量、搅拌物料称重及搅拌时间、混凝土机口及筒仓表面坍落度的分析，并按相应单位工程进行整理归档。大坝建设要求所有工种、工序基本固定，关键工种、工序施工人员不得随意调整。

3.4 水库砌体拱坝施工裂缝处理

砌体拱坝面对大坝施工缝时，应适当增加各层砌体高度，以降低施工裂缝水平。如果发现裂缝的渗透性不达标，应要求专业人员进行处理，避免井水流动方向上形成裂缝，从而扩大裂缝对流量的影响，从而对整个工程产生重大影响。

结语

随着不同地理位置的不同环境因素，水库砌体拱坝筑坝施工技术的优势逐渐体现出来。砌体拱坝可以克服施工场地面积小、施工材料难等一系列问题，在透水性方面也能体现稳定的防渗功能。这是大坝系统中常用的技术，此外，注浆石拱坝具有就地取材、节约材料的优点，保证了整体的施工效率和工期。

参考文献

[1]孙以晴.大石牛水电站浆砌石拱坝施工控制[J].水利技术监督,2017,25(5):155-157.

[2]张胜.仙人山水电站浆砌石重力坝施工质量控制[J].技术与市场,2014,21(12):90-91.