呂建文

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

膠凝砂礫石筑壩技術(shù)是介于碾壓混凝土壩和面板堆石壩衍生出來(lái)的一種新型的筑壩技術(shù)。膠凝材料的特點(diǎn)可以根據(jù)施工條件做到就地取材、施工工藝特別簡(jiǎn)單、施工速度快、經(jīng)濟(jì)性好，有利于保護(hù)環(huán)境，有利于促進(jìn)水利工程建設(shè)可持續(xù)發(fā)展。大同市守口堡水庫(kù)是我國(guó)首次將該筑壩技術(shù)應(yīng)用于永久工程，通過大量的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)性試驗(yàn)和實(shí)際的施工操作工藝流程，形成了比較成熟的施工工藝，為今后的筑壩技術(shù)發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)對(duì)該類型壩在國(guó)內(nèi)的推廣和應(yīng)用起到了積極的作用。

施工中往往會(huì)涉及到膠凝砂礫石與縱、橫向廊道混凝土的結(jié)合，以及膠凝砂礫石與左、右岸邊坡的結(jié)合，若采用26 t大型振動(dòng)壓路機(jī)根本無(wú)法碾壓到位，只能用小型壓實(shí)機(jī)具，但小型壓實(shí)機(jī)具的振動(dòng)荷載達(dá)不到設(shè)計(jì)壓實(shí)度要求，所以很難保證膠凝砂礫石的填筑質(zhì)量。經(jīng)過多次探討和不斷的試驗(yàn)，最后采用變態(tài)混凝土施工技術(shù)成功地解決了膠凝砂礫石與壩肩岸坡及混凝土周邊部位無(wú)法碾壓施工的難題，極大地提高了大壩施工速度，又能有效保證施工質(zhì)量，同時(shí)取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 工程概況

守口堡水庫(kù)位于大同市陽(yáng)高縣境內(nèi)黑水河上游段，距陽(yáng)高縣城西北方向約10 km，控制流域面積291 km2，是一座集工業(yè)供水、農(nóng)業(yè)灌溉及防洪等綜合利用的小（一）型水庫(kù)。正常蓄水位1 240.0 m，設(shè)計(jì)洪水位1 240.3 m，校核洪水位1 243.1 m，壩頂高程為1 243.6 m，最大壩高為61.6 m。

守口堡水庫(kù)工程包括樞紐工程和工業(yè)供水工程。樞紐建筑物包括兩孔泄洪沖砂底孔、取水建筑物和灌溉引水建筑物。大壩主體為膠凝砂礫石壩，壩體采用“金包銀”的重力式結(jié)構(gòu)，其中上游面板為厚1.5 m的混凝土防滲層，下游面板為厚1 m的混凝土保護(hù)層。

2 施工工藝及操作要點(diǎn)

在膠凝砂礫石的鋪筑施工中，膠凝砂礫石與大壩廊道混凝土、岸坡接觸部位機(jī)械碾壓不到，人工夯實(shí)難以保證施工質(zhì)量。采用變態(tài)混凝土有效保證了大壩整體的施工質(zhì)量。

2.1 結(jié)合面處理

變態(tài)混凝土施工前，先清除岸坡松動(dòng)巖石等雜物，對(duì)接觸面進(jìn)行鑿毛處理，并使之達(dá)到混凝土鑿毛要求的標(biāo)準(zhǔn)。待鑿毛完成后及時(shí)用高壓沖毛槍對(duì)接觸面進(jìn)行沖冼，以利于變態(tài)混凝土和常態(tài)混凝土的充分結(jié)合。

2.2 鋪設(shè)砂漿

當(dāng)變態(tài)混凝土施工能連續(xù)上升鋪筑，且施工時(shí)間均控制在初凝時(shí)間內(nèi)，則不需要鋪設(shè)砂漿。當(dāng)變態(tài)混凝土超過初凝時(shí)間時(shí)，在變態(tài)混凝土的結(jié)合面，先鋪設(shè)2～3 cm砂漿，然后再鋪設(shè)新的變態(tài)混凝土。

2.3 變態(tài)混凝土鋪設(shè)

第一，變態(tài)混凝土采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌，變態(tài)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C15。經(jīng)拌合好的變態(tài)混凝土采用25 t自卸車或裝載機(jī)水平運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，然后再利用50裝載機(jī)根據(jù)變態(tài)混凝土用量多少分別分配到不同的結(jié)合部位，并輔以人工進(jìn)行攤平，攤平厚度要比膠凝砂礫石鋪筑厚度高出5 cm以上。當(dāng)在外界氣溫較高時(shí)，為防止變態(tài)混凝土表面風(fēng)干，對(duì)新鋪設(shè)的變態(tài)混凝土及時(shí)進(jìn)行噴霧加濕處理。

第二，與常態(tài)混凝土結(jié)合部位的變態(tài)混凝土施工。施工前，應(yīng)先鋪設(shè)膠凝砂礫石料，預(yù)留出鋪設(shè)變態(tài)混凝土的區(qū)域，膠凝砂礫石料攤鋪?zhàn)匀黄露?∶1的底部寬度距常態(tài)混凝土結(jié)合面為30 cm，頂部寬度控制在80 cm為宜，變態(tài)混凝土澆筑區(qū)域斷面為梯形斷面。

第三，與巖石岸坡結(jié)合部位的變態(tài)混凝土施工。針對(duì)不同的坡比，采用不同的施工順序，當(dāng)岸坡坡度緩于或等于1∶0.5時(shí)，先鋪設(shè)變態(tài)混凝土，后鋪筑膠凝砂礫石料；當(dāng)坡度陡于1∶0.5時(shí)，先鋪設(shè)膠凝砂礫石料，后攤鋪?zhàn)儜B(tài)混凝土，膠凝砂礫石料攤鋪?zhàn)匀黄卤?∶1，膠凝料的底部與巖石岸坡結(jié)合面距離不少于50 cm。

第四，在施工過程中，針對(duì)高溫天氣，為使變態(tài)混凝土更好地與膠凝砂礫石料在施工時(shí)間上相匹配，在拌合變態(tài)混凝土?xí)r，根據(jù)變態(tài)混凝土的配合比加入緩凝高效減水劑，以此來(lái)延長(zhǎng)變態(tài)混凝土初凝時(shí)間。但是為確保施工質(zhì)量，盡可能在不大于4 h以內(nèi)完成變態(tài)混凝土的施工。施工中若發(fā)現(xiàn)上層變態(tài)混凝土已超過初凝時(shí)間，應(yīng)在下層變態(tài)混凝土結(jié)合面施工前先行鋪設(shè)2～3 cm的砂漿后再進(jìn)行施工，以便變態(tài)混凝土層之間緊密結(jié)合。

2.4 結(jié)合部位碾壓

當(dāng)膠凝砂礫石料和變態(tài)混凝土鋪筑完成后，采用26t單鋼輪振動(dòng)碾對(duì)膠凝砂礫石料與變態(tài)混凝土結(jié)合部位進(jìn)行碾壓，根據(jù)膠凝砂礫石料現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)，普通膠凝砂礫石料最佳碾壓遍數(shù)為6遍，振動(dòng)碾行走速度控制在1.0～1.5 km/h，其它碾壓參數(shù)與膠凝砂礫石料碾壓參數(shù)相同。

2.5 勾槽

為確保變態(tài)混凝土的施工質(zhì)量，加入變態(tài)混凝土內(nèi)的灰漿量多少控制也是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。為使?jié){液能夠更加充分利用，做到經(jīng)濟(jì)合理，在鋪設(shè)好的變態(tài)混凝土頂面沿中心線方向進(jìn)行人工勾槽，勾槽可根據(jù)實(shí)際情況制作專用齒鈀進(jìn)行，勾槽寬度和深度以漿液不外溢為參照標(biāo)準(zhǔn)。

2.6 加漿

加漿量是保證變態(tài)混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵。施工前，先通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定單位體積變態(tài)混凝土所需的加漿量和水泥漿液的比級(jí)，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)試得出本變態(tài)混凝土每立方米內(nèi)的加漿量為30 L，水泥漿液比級(jí)為1∶0.8。漿液拌制采用自制的專用水泥漿攪拌設(shè)備，攪拌筒內(nèi)標(biāo)有漿液的容積，根據(jù)所需漿液量從攪拌筒內(nèi)放出。在加漿過程中，攪拌筒內(nèi)的攪漿葉片應(yīng)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，確保漿液時(shí)刻處于均勻狀態(tài)。

2.7 覆蓋溝槽

通過現(xiàn)場(chǎng)觀察，待漿液完全下滲后，人工對(duì)溝槽進(jìn)行覆蓋。

2.8 振搗

變態(tài)混凝土的振搗采用Φ100高頻振搗器，其變態(tài)混凝土加漿振搗結(jié)束條件與常態(tài)混凝土結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)相同，振搗控制時(shí)間為25～30 s。

4 結(jié)語(yǔ)

變態(tài)混凝土施工技術(shù)在膠凝砂礫石壩施工中的應(yīng)用，成功解決了膠凝砂礫石鋪筑過程中壩肩兩岸坡及常態(tài)混凝土周邊無(wú)法碾壓的問題，從而使膠凝砂礫石筑壩技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到了充分發(fā)揮，并且簡(jiǎn)化了施工過程，加快了工程進(jìn)度，有效縮短了施工工期。

以守口堡水庫(kù)大壩工程為實(shí)例，采用變態(tài)混凝土很好地起到了膠凝砂礫石與左、右壩肩的岸坡和縱、橫向廊道常態(tài)混凝土結(jié)合的過渡作用，既能保證工程質(zhì)量，又能加快施工進(jìn)度，極大地降低了施工管理費(fèi)用，從而降低了施工成本，并取得了很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，為國(guó)內(nèi)同類型筑壩技術(shù)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。