熊 楊

(貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，貴州 貴陽(yáng) 550000)

膠凝砂礫石壩是利用天然砂礫料或開(kāi)挖石渣料和少量膠凝材料拌和后碾壓施工的一種壩型[1]，其施工技術(shù)在一定程度上和碾壓混凝土的施工方法一致[2]。作為一種新型壩型，膠凝砂礫石壩工程造價(jià)目前尚無(wú)定額依據(jù)，文章以冷水河水庫(kù)為例，參考以往工程的施工條件與方法，在選定施工造價(jià)需要的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)參數(shù)后，對(duì)膠凝砂礫石壩的單價(jià)組成、不同壩型方案的工程造價(jià)進(jìn)行綜合比較，分析探討膠凝砂礫石壩的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。

1 工程概況

冷水河水庫(kù)位于水城縣木果鎮(zhèn)境內(nèi)，水庫(kù)壩址位于長(zhǎng)江流域?yàn)踅禐踅亩?jí)支流冷水河的下游河段(一級(jí)支流為連山河)?？値?kù)容為956萬(wàn)m3。工程規(guī)模為小(1)型，工程等別為Ⅳ等。

2 經(jīng)濟(jì)性分析參數(shù)

冷水河水庫(kù)的概算編制依據(jù)包括：

1)《貴州省小型水利水電工程設(shè)計(jì)概(估)算編制規(guī)定(試行)》(黔水建[2012]6號(hào)文)；

2)《貴州省小型水利水電工程營(yíng)業(yè)稅改征增值稅計(jì)價(jià)依據(jù)調(diào)整實(shí)施意見(jiàn)(試行)》(黔水建[2016]69號(hào)文)。

工程費(fèi)率標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 費(fèi)率標(biāo)準(zhǔn)匯總表 %

3 經(jīng)濟(jì)性與施工工藝分析

工程的經(jīng)濟(jì)性分析與評(píng)價(jià)和該工程的施工工藝緊密相關(guān)。膠凝砂礫石壩工程中砂礫石的配合比、砂礫石的開(kāi)采、運(yùn)輸、砂礫石拌和方式以及施工過(guò)程都影響著其經(jīng)濟(jì)性估算[3]。

3.1 經(jīng)濟(jì)性分析

以冷水河水庫(kù)副壩為例，通過(guò)砂礫石料級(jí)配篩分結(jié)果看出現(xiàn)場(chǎng)砂礫石砂率平均值為12.3%，低于《膠結(jié)顆粒料筑壩技術(shù)導(dǎo)則》SL678-2014建議的最低砂率18%。為保障膠凝砂礫石的碾壓質(zhì)量和工作性，在實(shí)際施工中需要補(bǔ)充砂10%-13%,使得整體砂率到25%左右。水泥采用普通硅酸鹽水泥(42.5級(jí))，膠凝砂礫石材料配合比見(jiàn)表2。

表2 膠凝砂礫石材料試驗(yàn)配合表 kg/m3

壩體膠粒砂礫料來(lái)源于河道床內(nèi)天然砂礫石(粒徑≤150mm)，外摻來(lái)源于料場(chǎng)的人工砂。將天然砂礫石和人工砂通過(guò)自卸汽車(chē)分別運(yùn)送至攪拌處。

膠凝砂礫石壩主要材料包括砂礫石、水泥、粉煤灰、水等。國(guó)內(nèi)常用的攪拌方式為拌合樓攪拌及CSG不間斷攪拌[4]。冷水河水庫(kù)采用拌制膠凝砂礫石費(fèi)用較低的CSG不間斷攪拌系統(tǒng)。

CSG不間斷攪拌系統(tǒng)是一種靜態(tài)連續(xù)拌合生產(chǎn)系統(tǒng)，通過(guò)將各拌合料依照配合比放入特制的一組盒子中，通過(guò)從上到下的一系列機(jī)械攪動(dòng)達(dá)到拌和的目的。根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)提供的一次攪拌所需方量，以及以往類似工程的造價(jià)咨詢參考，采用1×1.5m3攪拌站拌制膠凝材料選用定額。又因攪拌站按租用計(jì)費(fèi)，刪除攪拌站機(jī)械單價(jià)中的一類費(fèi)用，只保留二類費(fèi)用。膠凝砂礫石拌制直接費(fèi)見(jiàn)表3。

表3 膠凝砂礫石拌制直接費(fèi)計(jì)算表

3.2 施工工藝

壩體膠粒砂礫石采用15t自卸汽車(chē)從攪拌站接料后直接運(yùn)輸上壩，后退法卸料。用推土機(jī)攤鋪找平，采用平層通倉(cāng)連續(xù)薄層鋪筑法，鋪填厚度為50cm。為減少模板用量，上下游壩坡碾壓前采用擠壓邊墻固坡成型，16t振動(dòng)碾碾壓6-8遍(靜碾2遍)。碾壓方向平行于壩軸線進(jìn)行，碾壓條帶間搭接寬度為0.3-0.4m，端頭搭接長(zhǎng)度≥1m。

連續(xù)上升鋪筑時(shí)，層間間隔時(shí)間控制在直接鋪筑允許時(shí)間以內(nèi)。施工縫和冷縫應(yīng)進(jìn)行縫面處理，處理合格后方可加墊層繼續(xù)施工。施工縫和冷縫必須通過(guò)高壓水沖毛后，鋪10-15mm墊層砂漿，采用M5砂漿。沖毛以微露砂中粗顆粒為宜，砂漿的配料精度及拌和質(zhì)量應(yīng)滿足要求，砂漿應(yīng)由機(jī)械拌制。邊鋪墊層砂漿邊覆蓋上層膠凝砂礫石，砂漿應(yīng)與膠凝砂礫石一樣逐條帶攤鋪，并應(yīng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)將上層膠凝砂礫石碾壓完畢，嚴(yán)防墊層砂漿失水發(fā)白現(xiàn)象。膠凝砂礫石層邊緣部位應(yīng)做專門(mén)處理，一般宜碾壓成1∶4的斜坡面，恢復(fù)施工后將坡腳處厚度<150mm的部分切除。因降雨或其它原因造成施工中斷時(shí)，應(yīng)及時(shí)對(duì)已攤鋪的膠凝砂礫石進(jìn)行平倉(cāng)碾壓?；謴?fù)施工時(shí)，應(yīng)對(duì)結(jié)合面進(jìn)行處理。

基于上述資料，計(jì)算膠凝砂礫石單價(jià)見(jiàn)表4。單價(jià)組成分析圖見(jiàn)圖1。

表4 膠凝砂礫石單價(jià)表

圖1 單價(jià)組成分析圖

根據(jù)圖1的單價(jià)組成分析圖，可以看出費(fèi)用比例最大的是材料費(fèi)，超過(guò)膠凝砂礫石單價(jià)的50%，其中最主要的是水泥、天然砂礫石、人工砂、柴油等。天然砂礫石料料場(chǎng)確定為庫(kù)尾河床，該砂礫石料源位于庫(kù)區(qū)S2泉上游，開(kāi)采方便，受河床水位影響小。且該位置位于汛期洪水以上，可常年開(kāi)采，副壩施工進(jìn)度有保障。所以，膠凝砂礫石壩能就地取材，既降低材料成本，又具有減少污染，加快施工進(jìn)度的優(yōu)點(diǎn)，是一種值得推廣的壩型。

4 不同壩型對(duì)比

冷水河水庫(kù)副壩可研階段推薦黏土心墻壩為基本壩型，初設(shè)階段經(jīng)過(guò)進(jìn)一步勘察，增加混凝土面板堆石壩方案以及膠凝砂礫石壩方案進(jìn)行同精度比選。依據(jù)《貴州省小型水利水電工程設(shè)計(jì)概(估)算編制規(guī)定(試行)》(黔水建(2012)6號(hào)文)；《貴州省小型水利水電工程營(yíng)業(yè)稅改征增值稅計(jì)價(jià)依據(jù)調(diào)整實(shí)施意見(jiàn)(試行)》(黔水建[2016]69號(hào)文)，按照統(tǒng)一價(jià)格水平，綜合計(jì)算這3種不同壩型擋水工程綜合造價(jià)。其綜合造價(jià)主要包括以下幾個(gè)重要部分：擋水大壩投資，帷幕灌漿投資，土料場(chǎng)占地投資。具體情況見(jiàn)表5。

表5 不同壩型工程造價(jià)對(duì)比表 萬(wàn)元

從表5可以看出：從工程造價(jià)方面分析，膠凝砂礫石壩方案比混凝土面板堆石壩方案的工程總投資節(jié)省325萬(wàn)元，節(jié)省幅度為11.57%。從生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面分析，黏土心墻壩需單獨(dú)設(shè)置符合防滲土料標(biāo)準(zhǔn)的土料場(chǎng)，增加臨時(shí)占地，不利于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)保護(hù)；而膠凝砂礫石壩可開(kāi)采河床天然砂礫石經(jīng)一定處理后筑壩，無(wú)需開(kāi)采大量石料和土料，有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

冷水河水庫(kù)副壩最終推薦采用了膠凝砂礫石壩，該壩型經(jīng)濟(jì)效益較好，并有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)。

5 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)膠凝砂礫石壩施工工藝的分析介紹，結(jié)合相關(guān)概算編制依據(jù)，在選定工程造價(jià)分析參數(shù)后，對(duì)膠凝砂礫石壩單價(jià)進(jìn)行了計(jì)算和分析。同時(shí)對(duì)三種不同壩型進(jìn)行了分析比較，在為膠凝砂礫石壩的經(jīng)濟(jì)分析提供參考的同時(shí)，也證明了在具有豐富天然砂礫石料的地區(qū)進(jìn)行工程施工時(shí)，采用膠凝砂礫石壩工藝，可以降低施工成本、減少環(huán)境污染、加快施工進(jìn)度。因此，膠凝砂礫石壩具有廣泛的應(yīng)用前景。