陳蘭芳

(福建省龍巖市水利水電工程處，福建 龍巖364000)

0 概 述

砌石拱壩在中小型水利水電工程中因便于就地取材、節(jié)約三材、節(jié)省投資，壩頂可以溢流，同時(shí)在施工導(dǎo)流和度汛較易解決等優(yōu)點(diǎn)，是經(jīng)濟(jì)又安全的一種壩型，因此獲得了廣泛采用。但在施工過(guò)程中，如不注意施工方法，將會(huì)影響壩體的穩(wěn)定和整體的防滲。

1 壩基開(kāi)挖

壩址河谷呈“V”字型，谷底寬6 ～13 m，壩址基巖巖性主要為二疊系蛟洋苦竹山單元(PK)粗粒鉀長(zhǎng)花崗巖;河床大部分基巖裸露，局部為第四系沖洪積層所覆蓋，主要成分為沖洪積砂、礫卵石、漂石等。在開(kāi)挖過(guò)程中，整個(gè)大壩分二期開(kāi)挖，一期593 m以下壩基，二期593 m以上基礎(chǔ)?？傆?jì)開(kāi)挖土石方有約7.7 萬(wàn)m3。

大壩基礎(chǔ)開(kāi)挖采用先岸坡后河床，即采用“自上而下”的施工方案，以及大壩基礎(chǔ)開(kāi)挖施工的有關(guān)規(guī)范要求，大壩基礎(chǔ)開(kāi)挖先從兩岸頂部開(kāi)始，河床壩基開(kāi)挖采取上、下流做圍堰施工。

1.1 開(kāi)挖程序

兩岸壩基開(kāi)挖采用“自上而下、分層作業(yè)”的方法，在開(kāi)挖過(guò)程中，先開(kāi)挖左右岸坡，然后河床開(kāi)挖，同時(shí)出碴作業(yè)，分層開(kāi)挖。

1.2 開(kāi)挖方法

嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及水工現(xiàn)行規(guī)范和招標(biāo)文件的有關(guān)技術(shù)規(guī)定進(jìn)行施工，對(duì)節(jié)理裂隙發(fā)育和軟弱的巖體，不良地質(zhì)地段的巖體以及光滑面的打毛，按水工建筑規(guī)范的常規(guī)處理，嚴(yán)格控制建基面的徑向、平整度以及邊坡開(kāi)挖。土方采用2 臺(tái)挖掘機(jī)開(kāi)挖(一臺(tái)Pc320 型，一臺(tái)Pc200 型)，裝載機(jī)ZL502 臺(tái)裝載運(yùn)土。石方則分右岸、左岸和河床石方開(kāi)挖:

1)左、右岸石方開(kāi)挖:石方開(kāi)挖采用4 臺(tái)YT—24 型氣腿式風(fēng)鉆鉆孔，普通雷管起爆，二臺(tái)挖掘機(jī)和二臺(tái)ZL50 裝載機(jī)共同裝碴?；A(chǔ)開(kāi)挖采用預(yù)留保護(hù)層淺孔爆破法，開(kāi)挖基礎(chǔ)預(yù)留1.2 m保護(hù)層，采用淺孔小炮自上而下逐層開(kāi)挖，在建基面以上0.5 m范圍，采用人工撬挖，高壓水槍沖洗，人工清理。

2)河床石方開(kāi)挖:河床石方采用“先鋒槽”的形式，然后逐步擴(kuò)大，樣有利于排水。河床采用淺孔爆破為主，挖掘機(jī)裝碴，人工清理為輔，對(duì)裂隙夾泥采用人工挖除，高壓水槍沖洗。

3)斷層開(kāi)挖:開(kāi)挖之后基礎(chǔ)暴露出來(lái)的裂隙、斷層破碎帶、軟弱夾層等不良地質(zhì)問(wèn)題，按設(shè)計(jì)要求認(rèn)真處理，主要采用風(fēng)鎬和人工撬挖相結(jié)合方法，嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行刻槽挖除軟弱泥石夾層［1］。

1.3 出碴方法

岸坡的覆蓋層由挖掘機(jī)翻碴至壩端下游側(cè)部位，再由裝載機(jī)出碴。岸坡石方開(kāi)炸后由挖掘機(jī)直接翻碴至壩端下游側(cè)河床底部，由裝載機(jī)出碴。可利用的石碴運(yùn)往使用地點(diǎn)堆放，不可利用的石碴運(yùn)往下游堆碴場(chǎng)。

2 面石(混凝土預(yù)制塊)砌筑及勾縫

1)壩體面石砌筑根據(jù)已測(cè)量放樣所給的數(shù)據(jù)，采用二順一丁砌筑，力求使壩面連續(xù)、光滑平順，如有誤差應(yīng)及時(shí)調(diào)整。

2)面石平縫寬1.5 ～2 cm，橫縫在層高上應(yīng)基本一致。不得在面石底部墊塞片石。

3)面石豎縫寬度為2 ～3 cm，且豎縫在上、下層位置錯(cuò)開(kāi)。

4)壩面倒懸砌筑時(shí)，每層挑出的寬度不得超過(guò)該條石寬度的1/5，且面石應(yīng)超前壩腹砌筑，在面石砌筑完后，應(yīng)及時(shí)填筑腹石及混凝土澆筑。

5)面石座漿及勾縫砂漿其標(biāo)號(hào)均為M10.0，在砌筑時(shí)砂漿標(biāo)號(hào)不得低于設(shè)計(jì)要求，勾縫砂漿均應(yīng)單獨(dú)拌制，少拌快用。

6)勾縫砂漿均用較細(xì)的砂，且采用較小的水灰比。

7)勾縫前必須將槽縫沖洗干凈，不得殘留灰渣和積水，并保持縫面濕潤(rùn)。勾縫時(shí)分幾向縫內(nèi)填充壓實(shí)，直到與壩面平齊，然后壓光，并保持21 d濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)。

8)清縫深度不得小于縫寬的2 倍(一般平縫1.5～2 cm，豎縫2 ～3 cm)，縫寬不得小于砌縫寬度，一般水平縫深≥4 cm，豎深≥5 cm。

3 壩腹砌筑

工作面處理是直接關(guān)系到壩體防滲和層間抗滑及壩體穩(wěn)定。因此，砌筑腹石前，工作面應(yīng)先鑿去已凝固的浮漿，并進(jìn)行沖洗、揩干，并鋪8 cm 左右的混凝土，以蓋住凹凸不平的層面為度，使新舊砌體緊密結(jié)合。

3.1 毛塊石擺置

毛塊石大面朝下，錯(cuò)縫搭接，孔縫不宜太稀太密，一般縫寬為8 ～10 cm，力求縫緊漿飽，每層石料大致等厚，層面保持向上游大致呈1∶10 ～1∶20的傾斜坡，即迎水面略低于背水面。上、下游側(cè)面毛塊石不宜貼近面層及丁石，應(yīng)留一道約20 cm寬的空間，以利混凝土充填，形成“防滲墻”;兩岸壩肩應(yīng)預(yù)留50 cm的空間回填墊層混凝土。

3.2 倉(cāng)面鏟漿

先將吊車(chē)上的混凝土倒在鐵板上，拌均勻，防止粗細(xì)骨料分離;先鏟入毛塊石三角縫中一半高度的漿，讓其先振搗，不得一次性將漿鋪滿(mǎn)，以防止漏振。

3.3 振搗與片石填塞

漿末滿(mǎn)縫深一半時(shí)不得塞片石，讓其先振搗;片石應(yīng)比毛塊石縫小一些，豎直插下，然后鏟入細(xì)石混凝土進(jìn)行振搗，塞片石要配合振動(dòng)進(jìn)行，不允許亂疊亂放。振搗一般控制在20 ～30 s左右，以混凝土不冒氣泡并開(kāi)始泛漿為度。

3.4 倉(cāng)面打毛、沖洗與擦干

在施工時(shí)應(yīng)保證每次砌筑前有5 ～8 m長(zhǎng)壩段倉(cāng)面已打毛(或沖毛)完畢，且在已打毛(沖毛)的層面上應(yīng)沖洗揩干，不得有積水。

竹背水庫(kù)大壩砌筑時(shí)是先進(jìn)行兩側(cè)面石超前砌筑1 ～2 層(約1 m高)，待面石砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，再進(jìn)行腹石的鋪砌，這樣不僅方便了壩體的施工放樣，還由于砌筑腹石已在兩側(cè)面石中間，無(wú)砌體施工放樣干擾及膠結(jié)材料漏失之慮，故可提高了腹石的砌筑效率。當(dāng)砌筑過(guò)程中因故臨時(shí)間斷時(shí)，應(yīng)留階梯形斜槎，當(dāng)采用分條間歇施工時(shí)，縱縫和徑向縫均應(yīng)錯(cuò)開(kāi)1.0 m以上，不允許出現(xiàn)上下、徑向的通縫。

兩岸壩肩與基巖結(jié)合面處理得好壞，直接關(guān)系到大壩的安全，施工時(shí)應(yīng)認(rèn)真細(xì)致做好:本工程是先進(jìn)行壩體砌石，在壩體兩岸壩肩基巖之間留下混凝土勢(shì)層厚度的空隙(約0.5 ～1.0 m)，每砌筑1 ～2 層高度后，進(jìn)行一次混凝土勢(shì)層的澆筑而毋需立模。

4 原材料及中間產(chǎn)品

4.1 毛塊石

石料要求＞40 cm的質(zhì)地堅(jiān)硬、新鮮完整標(biāo)號(hào)達(dá)400#的巖石，進(jìn)壩前沖洗干凈，不含有黏土、苔蘚等雜物。

4.2 碎石、砂

石子粉末含量控制在8% 左右，含泥量低于1%，針片狀含量≤2%，無(wú)風(fēng)化，硬度高，且級(jí)配良好。砂含泥量＜1.0%，顆粒堅(jiān)硬，級(jí)配良好，本工地的砂主要為天然河砂的中砂。

4.3 拌和配料

水泥各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所提出的規(guī)定，同時(shí)在運(yùn)輸、儲(chǔ)存、使用也應(yīng)符合相關(guān)要求。嚴(yán)格按照混凝土施工配合比配料，不得隨意增減數(shù)量，水泥、砂、碎石應(yīng)同時(shí)放入，其拌和時(shí)間≥2 min，坍落度3 ～5 cm，施工過(guò)程中原材料呂質(zhì)的變化要及時(shí)調(diào)整配合比。

5 其 它

為防止壩體開(kāi)裂，可采取的措施:①當(dāng)氣溫接近年最高溫度時(shí)，停止砌筑;在氣溫超過(guò)年平均氣溫的季節(jié)，可分段澆筑，分段長(zhǎng)度約為20 m，到氣溫接近或略低于年平均氣溫時(shí)封拱;當(dāng)氣溫低于年平均氣溫時(shí)，施工不分縫。②壩體全年施工，砌筑時(shí)壩體分縫，在氣溫等于或略低于年平均氣溫時(shí)封拱。

6 結(jié) 語(yǔ)

砌石拱壩的工程質(zhì)量應(yīng)從對(duì)原材料的選用、砂漿或混凝土的配制、石料鋪砌、砌體養(yǎng)護(hù)等各施工環(huán)節(jié)實(shí)行質(zhì)量控制，在施工進(jìn)行中，認(rèn)真地落實(shí)質(zhì)控措施，防患于未然，對(duì)進(jìn)一步提高砌石拱的施工質(zhì)量是可以做到的。

［1］馬世茂，哩玉華，孟明霞. 漿砌石拱壩施工方案［J］. 河南水利與南水水調(diào)，2009(07):100－102.