李梅生

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

1 工程概況

西冶水電站大壩樞紐工程位于陽(yáng)城縣東南的蟒河鎮(zhèn)澗河上，是西冶河上游開發(fā)利用的控制性工程，控制流域面積127.6 km2，總庫(kù)容630萬(wàn)m3，主要工程任務(wù)以供水為主，兼顧防洪、發(fā)電，工程規(guī)模為?。ㄒ唬┬?，年供水能力536萬(wàn)m3。水電站總裝機(jī)容量475 kW，年發(fā)電量3.6萬(wàn)kW·h。

樞紐工程由擋水壩段、溢流壩段及泄洪沖沙底孔組成。樞紐大壩為砌石重力拱壩，軸線長(zhǎng)176.3m，頂拱角105.28°，頂拱外弧半徑96m，泄流方式采用壩頂溢流。溢流壩段軸線長(zhǎng)56.6m，共8孔，每孔凈寬6m。壩頂高程750.2m，壩頂厚4.5m，最大壩高31.6m。工程等別為Ⅳ等，主要建筑物級(jí)別為4級(jí)。設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇。

2 工程地質(zhì)情況

壩址區(qū)出露地層主要為古生界奧陶系下統(tǒng)治里組碳酸鹽巖和第四系松散堆積物。奧陶系下統(tǒng)治里組第一巖組巖性為灰白色中厚層狀白云巖，細(xì)晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖性堅(jiān)硬，局部發(fā)育小的溶孔，方解石半充填，厚度大于30m；第二巖組巖性為淺灰、青灰色中厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，局部夾白云巖，細(xì)晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖性堅(jiān)硬，局部發(fā)育溶孔，直徑0.5～2 cm，方解石半充填，層厚5～10m，分布于壩址區(qū)；第三巖組巖性為淺灰白色中厚層狀白云巖，局部夾泥質(zhì)白云巖，微細(xì)晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖性堅(jiān)硬，局部發(fā)育小溶孔，方解石半充填，層厚大于50m，分布于壩基及兩壩肩。

西冶水電站大壩漿砌石砌筑是大壩工程施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，施工從2009年10月開始，至2010年11月，共完成漿砌石35288m3，砌筑最高點(diǎn)高程750.0m，砌筑高度26.4m。

3 施工方案

為滿足大壩漿砌石砌筑要求，砂漿拌制采用現(xiàn)場(chǎng)安設(shè)的兩臺(tái)0.5m3拌和站進(jìn)行集中拌和。砂漿拌和好后，采用機(jī)動(dòng)三輪車直接運(yùn)輸至工作面?，F(xiàn)場(chǎng)根據(jù)需要修筑臨時(shí)道路。機(jī)動(dòng)三輪車行駛的砌石體上鋪裝30 cm厚的草墊，以防對(duì)砌石體造成擠壓振動(dòng)破壞。

毛石采用50型裝載機(jī)直接運(yùn)至工作面或工作面附近。根據(jù)砌筑進(jìn)度隨時(shí)修筑臨時(shí)道路，裝載機(jī)不得通過新砌體。料石采用機(jī)動(dòng)三輪車，由人工裝卸運(yùn)輸至工作面。

4 壩體砌筑施工過程

4.1 砌筑程序

首先應(yīng)砌筑角石，再砌面石，最后砌腹石。角石應(yīng)選擇較為方正的石塊，必要時(shí)加以修鑿并鋪灰安放，角石砌好后，將樣線掛到角石上，然后砌筑面石。面石可選用大小不等的石塊，以便與腹石交錯(cuò)銜接。面石外露面應(yīng)平整，厚度略同角石。

4.2 砌筑方法

在基礎(chǔ)墊層混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa后采用座漿法施工，先鑿毛墊層混凝土面，清理干凈后再鋪一層M7.5的砂漿座漿砌筑。

4.3 砌筑工藝

壩體砌筑流程為基礎(chǔ)（層面）處理、鋪漿、安放石料、豎縫灌漿、振搗、砌體養(yǎng)護(hù)與表面保護(hù)、質(zhì)量檢查。

4.3.1 基礎(chǔ)處理

首先將在墊層混凝土或砌筑砌石層面上的浮渣和雜物清除干凈，人工鑿毛后，用高壓水槍沖洗干凈，經(jīng)三檢和監(jiān)理驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行砌石。

4.3.2 鋪漿

砌筑時(shí)應(yīng)先行試放和修鑿，然后鋪好砂漿，將塊石翻回座漿，并使灰漿擠緊。鋪漿厚度應(yīng)為設(shè)計(jì)厚度的1.5倍，使石料安砌后有一定的下沉余地，以利于灰縫座實(shí)，鋪漿范圍以超過1m為宜。

4.3.3 安放石料

腹石可用較小石塊分層填筑，填筑前先鋪?zhàn)鶟{。放填第一層腹石時(shí)須大面向下放穩(wěn)，盡量使石縫間隙最小，再用灰漿填滿空隙的1/3～1/2，并放入合適的片石，用錘輕敲，使石塊擠入灰縫中。砌筑時(shí)石塊宜分層臥鋪，每砌3～4批為一分層高度，每個(gè)分層高度找平一次。嚴(yán)禁石塊間直接接觸，且不得采用外面塊石、中間填心的方式，砌縫寬2～3.5 cm。

砌體每天砌筑高度不允許超過1.2m。砌體轉(zhuǎn)角處和交接處需同時(shí)砌筑，對(duì)不能同時(shí)砌筑的面必須留置臨時(shí)間斷處，且為階梯形斜槎，高度不超過1m，砂漿強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa方可繼續(xù)施工。砌筑前應(yīng)將原砌體表面浮渣清除干凈，砌筑時(shí)避免擾動(dòng)原砌體。

4.3.4 豎縫灌漿

石料擺放就位后及時(shí)進(jìn)行豎縫灌漿并振搗密實(shí)。砂漿砌料石，砌體平縫寬度15～20 mm，豎縫寬度20～30 mm，并用砂漿勾縫防滲。

4.3.5 砌體養(yǎng)護(hù)與表面保護(hù)

砌體施工完成后12～18 h開始養(yǎng)護(hù)，氣候干燥炎熱時(shí)須提早養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)增加養(yǎng)護(hù)次數(shù)，延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。養(yǎng)護(hù)主要采用灑水的方式，保持砌體表面潮濕，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d，勾縫砂漿養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于21 d。每一部分砌體完成后，禁止在上部堆放雜物和停放機(jī)械設(shè)備。

4.3.6 質(zhì)量檢查

砌體容重和空隙率檢查：在壩高1/3以下每砌筑5～10m高挖試坑一組，壩高1/3以上的砌體視監(jiān)理意見進(jìn)行。有抗?jié)B要求的部位進(jìn)行壓水試驗(yàn)，每砌筑4～5m高，進(jìn)行一次鉆孔壓水試驗(yàn)，每100m2壩面鉆孔3個(gè)，每次試驗(yàn)不少于3孔。砌體表面砌縫寬度應(yīng)滿足以下條件：平縫料石1.5～2 cm，塊石2～2.5 cm；豎縫料石2～3 cm，塊石2～4 cm。每砌筑10m2抽檢一處，每處檢查縫長(zhǎng)應(yīng)不少于1m。以上各項(xiàng)檢查符合質(zhì)量要求時(shí)方可進(jìn)行下一道工序。

4.4 砌筑材料與砌筑質(zhì)量要求

4.4.1 砌筑材料質(zhì)量要求

該工程砌體工程為壩體M7.5小石子砂漿砌石。砌石原材料有石料、水泥、砂子、水及外加劑。毛石呈塊狀，中部厚度不小于15 cm，且堅(jiān)實(shí)新鮮，無(wú)分化剝落或裂紋，表面無(wú)污垢、水銹等雜質(zhì)。料石除做到塊石的要求外，外露面應(yīng)整齊，厚度不小于25 cm。砂漿采用的砂料粒徑為0.15～5 mm，細(xì)度模數(shù)為2.5～3.0，砌筑料石砂漿砂的最大粒徑應(yīng)不大于5 mm，小石子最大粒徑應(yīng)不大于10 mm。水泥采用與混凝土相同的P.O42.5水泥。水采用河道的天然水。

4.4.2 砌筑質(zhì)量要求

漿砌石砌筑測(cè)量放樣樁距為2～5m，每層放樣控制高度為1～2m。

4.5 漿砌石溫控要求

冬季停工期間應(yīng)進(jìn)行覆蓋保溫，在砌體水平面覆蓋一定厚度的土料或砂礫料，垂直面覆蓋聚乙烯泡沫板進(jìn)行保溫。

5 漿砌石質(zhì)量評(píng)定

本工程漿砌石共分177個(gè)單元工程，質(zhì)量評(píng)定為全部合格，其中130個(gè)單元工程評(píng)為優(yōu)良，優(yōu)良率達(dá)73.45%。

6 改進(jìn)措施

通過一年的施工監(jiān)測(cè)，西冶水電站漿砌石取得了一定成績(jī)，但還存在以下幾方面問題，需進(jìn)行改進(jìn)。一是根據(jù)氣溫高低調(diào)整砌筑高度。冬季膠結(jié)材料初凝時(shí)間較長(zhǎng)，砌筑高度宜按1m控制；夏季膠結(jié)材料初凝時(shí)間短，砌筑高度宜按0.7m控制。嚴(yán)防砌筑高度過大，增長(zhǎng)砌筑時(shí)間，此時(shí)下部砌體已初凝而上部仍在繼續(xù)施工，易對(duì)工程造成破壞，影響工程質(zhì)量下部砌體。二是夏季砌石應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的坍落度，防止氣溫過高坍落度損失過大而出現(xiàn)過干現(xiàn)象，使砌體混凝土不易振搗密實(shí)。坍落度宜按8 mm控制。三是砌筑施工中的層間鑿毛費(fèi)時(shí)費(fèi)工，建議采用沖毛機(jī)鑿毛，以提高工作效率。