符那一，田茂海

（貴州海河建設(shè)工程有限公司，貴州貴陽 550000）

堆石混凝土屬于一種新型的大壩基礎(chǔ)材料，在具體的施工過程中，由于受到相關(guān)施工條件、施工規(guī)范要求以及設(shè)計(jì)方式等方面因素的影響，堆石混凝土材料并沒有充分發(fā)揮出應(yīng)有的施工特點(diǎn)。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的工程施工之后，積累了大量的工程施工經(jīng)驗(yàn)，并且對(duì)堆石混凝土重力壩的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行一系列創(chuàng)新和研究，有效提高混凝土重力壩設(shè)計(jì)工作質(zhì)量。堆石混凝土技術(shù)在具體的運(yùn)用過程中，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充填堆實(shí)內(nèi)部的空隙，形成一種非常完整以及密實(shí)程度較高的混凝土結(jié)構(gòu)。該施工技術(shù)具有低碳環(huán)保、水化熱較低、密實(shí)程度較高以及施工穩(wěn)定性良好等多方面施工優(yōu)勢(shì)，在我國堆石混凝土壩的施工當(dāng)中應(yīng)用非常廣泛，并且取得非常明顯的施工效果。該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)得到相關(guān)業(yè)內(nèi)工作人士的高度認(rèn)可，并且正在不斷進(jìn)行進(jìn)一步升級(jí)和優(yōu)化。

1 堆石混凝土重力壩設(shè)計(jì)工作存在的問題

在堆石混凝土重力壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員主要依照膠結(jié)顆粒料主把技術(shù)工作標(biāo)準(zhǔn)以及堆石混凝土壩技術(shù)導(dǎo)則作為參考依據(jù)。在具體的設(shè)計(jì)工作中，由于堆石壩的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，和混凝土重力壩的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之間存在一定的出入，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)理念存在分歧等現(xiàn)象。在我國國內(nèi)已經(jīng)建成以及正在建設(shè)的堆石混凝土重力壩的相關(guān)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，大部分的工程設(shè)計(jì)存在比較多的橫向裂縫，并且整個(gè)施工倉面較小，受外部環(huán)境的干擾較大，堆石入倉的難度較大，同時(shí)降低大體的堆石率，無法充分體現(xiàn)出堆石混凝土壩施工消耗水泥材料較少、水化熱現(xiàn)象較低以及施工速率較快、溫度控制比較簡(jiǎn)單等多方面工作優(yōu)勢(shì)，因此必須要對(duì)堆石混凝土重力壩的設(shè)計(jì)工作，進(jìn)行一系列的創(chuàng)新和升級(jí)，解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工作中存在的諸多弊端問題[1]。

2 重力壩壩體分縫設(shè)計(jì)分析

考慮到混凝土重力壩體的分縫工作，其主要工作目標(biāo)是控制溫度應(yīng)力大小，預(yù)防壩體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良裂縫問題。在一些大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中，由于結(jié)構(gòu)斷面的尺寸相對(duì)較大，混凝土澆筑施工完成之后，因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)內(nèi)部的水泥水化熱現(xiàn)象比較明顯，內(nèi)部的溫度會(huì)不斷上漲，此時(shí)混凝土構(gòu)件內(nèi)部的彈性模量會(huì)不斷降低，進(jìn)而在受到溫度影響條件下的應(yīng)力變化并不是非常明顯。在后續(xù)溫度不斷降低的條件下，混凝土構(gòu)件內(nèi)部的彈性模量比會(huì)不斷上漲，應(yīng)力變化不斷降低，在特定的約束條件下，混凝土構(gòu)件內(nèi)部的拉應(yīng)力不斷上升?；炷翗?gòu)件在完全凝固成型之后屬于一種脆性材料，在抗拉強(qiáng)度上只有抗壓強(qiáng)度的1/10左右，混凝土的拉伸形變能力相對(duì)較小，因此溫度應(yīng)力是造成混凝土出現(xiàn)裂縫問題的重要影響因素。在具體的施工過程中，堆石混凝土重力壩內(nèi)部溫度應(yīng)力變化，主要是受到水泥材料的水化熱問題所造成，和單方壩體材料以及水泥材料的使用量關(guān)系相對(duì)較大?；炷疗鍪投咽炷敛牧?，在具體的施工過程中，表現(xiàn)出的材料復(fù)合性非常明顯，同時(shí)在施工的特性和性質(zhì)上相近，重點(diǎn)區(qū)別于施工工藝和施工方式的不同。對(duì)此相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員借鑒成功的混凝土砌石重力壩的相關(guān)設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)混凝土重力壩的部分重縫橫縫以及全斷面的設(shè)計(jì)工作方法進(jìn)行總結(jié)，有效運(yùn)用在堆石混凝土重力壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，通過這種創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)工作方法，有效提高對(duì)水混凝土重力壩的設(shè)計(jì)工作效果[2]。

3 堆石混凝土重力壩壩體分縫設(shè)計(jì)創(chuàng)新案例分析

針對(duì)我國貴州省余慶縣達(dá)古臺(tái)水庫大壩工程展開分析，該水庫大壩工程采用的是C9015堆石混凝土重力壩結(jié)構(gòu)，壩頂高程為800.00m，最大壩體高度為42.0m，壩體頂部寬度為6.2m，壩體的底部最大寬度為32.95m，壩體的頂部總長(zhǎng)度為196.0m。該混凝土重力壩在設(shè)計(jì)工作中，采用部分中縫和橫縫全斷面的整體設(shè)計(jì)工作方式，在設(shè)計(jì)工作中充分考慮壩體結(jié)構(gòu)兩邊的基礎(chǔ)巖性變化條件，從中設(shè)置出兩條橫向伸縮縫，最大的伸縮縫距離為132.0m。除此之外，在重力壩的上游區(qū)域防滲面板結(jié)構(gòu)當(dāng)中，總共設(shè)置出6條短縫。

在實(shí)際工作中為了充分了解壩體堆石混凝土的施工周期，以及運(yùn)行過程中的溫度變化狀況，針對(duì)該水庫大壩工程的施工溫度進(jìn)行一系列監(jiān)測(cè)，打鼓臺(tái)水庫大壩工程壩體的最長(zhǎng)段距離132.0m，在全距離結(jié)構(gòu)當(dāng)中總共設(shè)置出一個(gè)溫度監(jiān)測(cè)剖面，同時(shí)在壩體的769.00m高層結(jié)構(gòu)位置，設(shè)置了三個(gè)溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn)，設(shè)定為T1、T2、T3。在779.00m高程位置總共設(shè)置溫度計(jì)兩支，即T4和T5，789.00m高程位置出一只溫度計(jì)為T6[3]。

通過相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員的計(jì)算分析，可以得出打鼓臺(tái)水庫大壩的堆石混凝土絕熱溫度大小為11.88℃。在理論計(jì)算上，最大的溫度提升值和儀器設(shè)備的實(shí)測(cè)最大溫度值之間存在明顯差異，造成溫度差異的影響因素可能分為以下幾個(gè)方面：①建立理論主要在絕熱的工作狀況下，200cm范圍之內(nèi)的堆石壩對(duì)溫度的提升值大小，不存在非常明顯的影響。在本次工程混凝土重力壩的施工設(shè)計(jì)過程中，工程所使用的對(duì)置混凝土材料直徑大小范圍在30～80cm之間，設(shè)計(jì)工作人員在對(duì)常規(guī)溫度問題分析過程中，沒有對(duì)堆石壩早期的溫度差變化問題以及溫度的非均勻性分布問題的影響加以考慮，將對(duì)此混凝土材料設(shè)定成一種溫度變化均勻的材料，而均化堆石混凝土材料的熱學(xué)性質(zhì)在具體的施工過程中，表現(xiàn)出的變化現(xiàn)象非常明顯，堆石材料的性質(zhì)需要依照材料的質(zhì)量加權(quán)平均計(jì)算之后，可以得到具體的參數(shù)數(shù)值。由于本次工程建設(shè)所在地區(qū)的氣溫相對(duì)較低，為堆石混凝土澆筑施工，向外界環(huán)境散熱提供了非常有利的工作條件。堆石和致密式混凝土在施工過程中，存在的溫度差相對(duì)較大，因此對(duì)于實(shí)施細(xì)則所產(chǎn)生的影響也需要加以有效的控制；②儀器監(jiān)測(cè)點(diǎn)位設(shè)置的不同，在整個(gè)散熱條件上也各有不同，儀器的監(jiān)測(cè)點(diǎn)和堆石率和整個(gè)壩體的對(duì)視率之間存在較大的差異材料的比熱數(shù)值，根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)值大小來進(jìn)行參考，在具體的施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)材料的使用情況可能和實(shí)際的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間存在一定的差異。打鼓臺(tái)水庫工程在2018年4月正式開始下閘蓄水，現(xiàn)階段在使用過程中蓄水量已經(jīng)超過794.00m，距離正常的蓄水位高度還差3.0m。經(jīng)過一年時(shí)間的使用和檢驗(yàn)，在處于不同外部環(huán)境溫度條件下，堆石混凝土重力壩沒有出現(xiàn)非常明顯的裂縫問題壩體結(jié)構(gòu)一切正常[4]。

4 堆石混凝土重力壩壩體分區(qū)設(shè)計(jì)

在針對(duì)堆石混凝土重力壩的分區(qū)設(shè)計(jì)工作中，大壩的基礎(chǔ)墊層和防滲面板選用的是常態(tài)混凝土材料。在具體的施工過程中，首先需要對(duì)大壩基礎(chǔ)表面的混凝土墊層進(jìn)行施工和處理，然后再進(jìn)行后續(xù)的鑿毛處理。完成該項(xiàng)施工之后，需要在表面澆筑堆石混凝土材料，堆石混凝土壩澆筑施工完成之后，需要在上游區(qū)域使用常態(tài)混凝土來對(duì)防滲面板進(jìn)行施工。

在重力壩壩體分區(qū)設(shè)計(jì)過程中，必須要滿足工程建設(shè)施工的相關(guān)規(guī)范要求，但是通常情況下，因?yàn)閴误w的分區(qū)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜，在具體的施工過程中增加模板支力、模板拆除以及后續(xù)的鑿毛施工流程，在施工中受到外部因素的影響相對(duì)較大，很容易造成常態(tài)混凝土和堆石混凝土面之間，結(jié)合形成一種比較薄的軟弱結(jié)構(gòu)面，影響到整個(gè)工程的施工質(zhì)量和穩(wěn)定性。因此，在針對(duì)水庫大壩的壩體分區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，必須要對(duì)混凝土所具有的流動(dòng)性以及防滲性能特點(diǎn)來進(jìn)行綜合分析，在施工過程中不選用常態(tài)混凝土材料，并且對(duì)壩體的分區(qū)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，取消兩岸邊坡墊層混凝土施工環(huán)節(jié)，達(dá)到大壩分區(qū)同步澆筑施工的效果，有效降低外部施工條件所產(chǎn)生的影響，提高工程整體的施工質(zhì)量和效率。工程建設(shè)完成之后，通過兩岸的邊坡鉆孔取樣分析，可以看出自密實(shí)混凝土的施工效果非常明顯和基巖的膠結(jié)性良好。施工完成之后的水庫工程已經(jīng)正式投入使用，在壩體的防滲面板上，防滲漏效果非常明顯，整體的施工使用效果良好。

5 結(jié)束語

通過對(duì)我國貴州省的水庫工程案例分析可以看出，在堆石混凝土重力壩的設(shè)計(jì)工作中，需要對(duì)重力壩的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行創(chuàng)新，并且在實(shí)踐工作過程中，對(duì)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量進(jìn)行有效的把控，要充分依照實(shí)驗(yàn)過程中得出的正確施工參數(shù)數(shù)據(jù)，對(duì)堆石混凝土重力壩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新，不斷提高壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。