林從建

(福建省水利投資集團(tuán)(沙縣)水務(wù)有限公司，福建 沙縣 365500)

1 概 述

福建省沙縣雙溪水庫攔河壩為3級(jí)建筑物，壩型采用細(xì)石混凝土砌石重力壩，壩長231.0 m，最大壩高67.0 m。砌石壩壩基為C15混凝土墊層，厚0.5 m；上下游面為C25現(xiàn)澆混凝土，厚度分別為1 m和0.7 m；壩體采用C15細(xì)石混凝土砌毛塊石。壩體主要工程量：大壩墊層混凝土0.47萬m3，壩體上、下游面混凝土2.46萬m3，細(xì)石混凝土砌壩腹為15.48萬m3，壩體各種構(gòu)筑物(廊道、放空底孔、溢流堰、壩頂交通橋及閘墩混凝土等)為1.3萬m3，合計(jì)大壩筑壩混凝土及毛塊石量為19.71萬m3，筑壩鋼筋1 834 t。筑壩材料運(yùn)輸量非常大，按計(jì)劃工期30個(gè)月計(jì)算，平均月運(yùn)輸上壩材料1.6萬 t，平均月運(yùn)輸上壩材料強(qiáng)度6 500 m3。

傳統(tǒng)砌石壩筑壩材料的運(yùn)輸方法主要靠塔吊、索道纜機(jī)空中吊裝運(yùn)輸毛塊石料、細(xì)石混凝土料上壩，單次運(yùn)輸量小、時(shí)間長，致使工程進(jìn)展十分緩慢。因此，如何改善筑壩材料上壩運(yùn)輸速度、運(yùn)輸方式，成為影響壩體工程施工進(jìn)展的關(guān)鍵因素。

2 筑壩材料運(yùn)輸方案及可行性分析

2.1 筑壩材料運(yùn)輸方案

根據(jù)自密實(shí)混凝土堆石壩的施工經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)壩面已澆混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa，即可利用自卸汽車配合挖掘機(jī)直接在堆石灌注混凝土后的壩面上作業(yè)——運(yùn)載、卸載和碼放堆石料，壩面作業(yè)機(jī)械化程度較高、施工速度快。因此，本工程擬采用自密實(shí)混凝土堆石壩的材料上壩方式，采用自卸汽車運(yùn)輸毛塊石直接上壩，挖掘機(jī)抓鏟配合卸料、堆放毛塊石進(jìn)行砌壩，在保證質(zhì)量和安全的前提下加快工程的施工進(jìn)展。

2.2 可行性分析

以汽-20(載重20 t)為例，前軸重力為60 kN，后軸重力為140 kN，前輪著地寬度及長度為0.25×0.2×2，后輪為0.5×0.2×2。汽車對(duì)地面的壓強(qiáng)為：前輪為0.6 MPa，后輪為0.7 MPa，沖擊系數(shù)取2，則汽車對(duì)地面的最大壓強(qiáng)為1.4 MPa。雙溪水庫大壩壩體砌石膠結(jié)材料為C15混凝土，根據(jù)混凝土強(qiáng)度隨齡期和穩(wěn)定變化的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得“混凝土強(qiáng)度增長表”(見表1)。當(dāng)氣溫為25 ℃時(shí)，2 d混凝土強(qiáng)度可達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的41%；當(dāng)氣溫為5 ℃時(shí)，3 d后可達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的20%，則C15混凝土3 d的膠結(jié)強(qiáng)度為3～6.45 MPa，遠(yuǎn)大于1.4 MPa?；炷疗鍪w完成2～3 d后，壩面砌石混凝土的抗壓強(qiáng)度完全能夠滿足汽車在上面運(yùn)輸行走的要求，不會(huì)影響大壩砌體質(zhì)量。

表1 混凝土強(qiáng)度增長表

3 砌筑工藝

本工程采用“直接砌筑法”(福建省省級(jí)工法)進(jìn)行壩腹砌石施工(見圖1、圖2)。

圖1 “直接砌筑法”工藝流程

圖2大壩腹石砌筑施工示意

(1)筑壩原材料要求。石料應(yīng)采用毛石，膠凝材料應(yīng)采用一、二級(jí)配細(xì)石混凝土。

(2)擺石。采用毛石直接砌筑法工藝。在已鑿毛、沖洗干凈的倉面上直接擺大塊毛石，層厚控制在1.0～1.2 m，不求單塊自穩(wěn)；豎縫允許點(diǎn)、線接觸，大頭朝上小頭朝下，石料較平整的一面不得朝下；若操作調(diào)整困難時(shí)可用小石墊空，避免毛石底面與水平縫面出現(xiàn)面接觸。因毛石形狀不規(guī)則，所以豎縫的形狀呈三角狀，寬度大小不一，不執(zhí)行《漿砌石壩施工技術(shù)規(guī)定(試行)》(SD 120—84)4.2.6的規(guī)定(該規(guī)定要求毛石砌體豎縫寬度為8～10 cm)。

(3)灌豎縫(含補(bǔ)小塊毛石、片石)同鋪漿法。灌豎縫通常分2～3層進(jìn)行，先灌底層豎縫混凝土(高約30～40 cm)并振搗密實(shí)后進(jìn)行補(bǔ)小塊毛石；再灌第二層豎縫混凝土(高約30～40 cm)并振搗密實(shí)后進(jìn)行表層塞補(bǔ)片石；最后灌頂層豎縫混凝土縫并振搗密實(shí)。

(4)層面控制(有別于鋪漿法)。砌體的層面應(yīng)適當(dāng)向上游傾斜，便于排水。

(5)沖毛、養(yǎng)護(hù)?；炷脸跄螅娇p面應(yīng)采用高壓水沖毛處理，養(yǎng)護(hù)2～3 d，待壩面混凝土面養(yǎng)護(hù)超過重車上壩碾壓強(qiáng)度且不會(huì)破壞壩面時(shí)，可直接運(yùn)輸毛石料上壩砌筑。

4 上壩道路規(guī)劃與運(yùn)輸筑壩材料方案

上壩道路的合理規(guī)劃對(duì)材料的便捷高效運(yùn)輸有著至關(guān)重要的影響。根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)要求，本工程前期修建了上(繞)壩公路。此外，為了方便大壩運(yùn)輸石料作業(yè)，尚需新建通往各施工層面和工區(qū)的施工便道，主要包括：通往大壩上、下游基坑，各控制高程的上壩道路，通往砂石料加工場(chǎng)和混凝土拌和系統(tǒng)的施工道路，以及下游連接兩岸施工便橋等(見圖3)。

筑壩用的混凝土拌合料、鋼筋模板等大部分依靠索道纜機(jī)垂直吊裝運(yùn)輸。根據(jù)實(shí)際需要，也可采用汽車輔助運(yùn)輸?shù)姆绞?，運(yùn)到壩面作業(yè)區(qū)。

壩面作業(yè)區(qū)域施工時(shí)，考慮汽車在壩面行走需要，相鄰壩段應(yīng)均衡升高，相差不能超過1～2 m，便于壩面規(guī)劃汽車運(yùn)輸通道。同時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)圖可知，整個(gè)大壩斷面從313.33～258 m高程，壩體寬度5～46.50 m，壩面扣除上、下游壩殼面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)厚度1.7 m，有足夠?qū)挾瓤刹贾眯熊囄恢谩?/p>

圖3筑壩石料施工運(yùn)輸?shù)缆芬?guī)劃

5 結(jié) 論

傳統(tǒng)漿砌石壩施工速度慢的主要原因就是筑壩材料上壩及進(jìn)倉方法落后，其施工方法是用塔吊及索道纜機(jī)等提升設(shè)備，將材料運(yùn)輸上壩，并依靠人工進(jìn)行擺石，機(jī)械化程度低，施工速度緩慢。本工程充分利用地形和已有的交通道路(1條棄渣道

路、1條縣道、1條新建永久公路)，并根據(jù)施工需要，在左右岸壩肩合適高程處修筑施工上壩公路。同時(shí)，合理利用壩體斷面寬度，采用自卸汽車直接通過已施工砌石壩面，將石料運(yùn)輸?shù)街巫鳂I(yè)區(qū)；再采用根據(jù)挖掘機(jī)改裝的抓鏟為主、人工輔助的方法進(jìn)行壩面擺石，大大提高了石料運(yùn)輸上壩和壩面毛塊石擺放的速度，有利地促進(jìn)了大壩砌筑施工進(jìn)度。

參考文獻(xiàn)：

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[3] SL 631—2012，水利水電工程單元工程施工質(zhì)量驗(yàn)收評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[S] ．