翟景科 吳川花

中國水利水電第十一工程局有限公司（450000）

1 工程概況

辛女溪大壩工程距瀘溪縣白沙新城約13 km，壩址區(qū)以上控制流域面積約24.3 km2，為沅江水系支流， 水庫正常蓄水位高程為196.6 m， 相應(yīng)庫容424 萬m3。工程等級為Ⅳ等?。?）型工程，主要建筑物為混凝土擋水壩段、 溢流壩段和灌溉取水口，建筑物設(shè)計標準為4 級。大壩共分為13 個壩段，從右至左依次為1～6#右岸擋水壩段、7#和8#為溢流壩、9～13#左岸擋水壩。

埋石混凝土相對常態(tài)混凝土施工比較復雜，主要是施工工藝和原材料方面，澆筑倉號時需要配置混凝土和塊石的水平、垂直運輸，在場面較小空間布置兩套運輸設(shè)備，入倉強度均需要滿足施工質(zhì)量和進度要求，對施工布置和設(shè)備配置合理性要求較高。 通過提高埋石率，最大限度地埋石可降低水化熱減少裂縫，因此提高混凝土埋石率，是本工程項目施工的重要任務(wù)。 同時，形成埋石混凝土施工經(jīng)驗，保障埋石混凝土施工質(zhì)量，具有十分重要的施工借鑒意義。

2 主要設(shè)計指標

工程主壩為埋石混凝土實體重力壩，最大壩高68.9 m，壩頂高程201 m，寬4.5 m；左、右岸非溢流壩長分別為100 m、116 m， 基本剖面為三角形，上游面高程159.0 m 以上為鉛直面，159.0 m 高程以下設(shè)1：0.2 的斜坡面。中間溢流壩段長38.0 m，堰頂高程196.6 m，堰面采用WES 曲線。 本工程高峰期混凝土澆筑強度約為1.46 萬m3/月。 壩體混凝土設(shè)計總量為21.5 萬m3。 混凝土施工工期18 個月。

3 施工總體布置

3.1 施工道路布置

根據(jù)現(xiàn)場地形特性，根據(jù)不同施工時段，共布置四條施工道路。一是在大壩下游布置Z 型下基坑道路，是本工程最重要、交通量最大的道路。該道路前期滿足5～8#壩段EL147 以下混凝土和塊石運輸， 大壩出基坑后該道路同步回填至原始地形高程，至下游高架門機區(qū)域，作為大壩施工全過程主要道路， 滿足大壩所有埋石混凝土和其他材料入倉需要。 二是大壩下游右岸施工道路，滿足大壩7～9#壩段EL147～EL154 高程埋石混凝土運輸。三是大壩下游左岸道路， 滿足大壩3～6#壩段EL147～EL163 高程埋石混凝土運輸。四是左岸上壩公路，作為一條永臨結(jié)合道路，作用亦非常重要，滿足大壩1～3#壩段埋石混凝土及壩頂其他所有施工需要， 也是后期金屬結(jié)構(gòu)安裝、聯(lián)系左右岸交通等主要通道。

3.2 埋石混凝土垂直運輸布置

本工程埋石混凝土垂直運輸設(shè)備主要有高架門機、塔吊、長臂反鏟，局部采用混凝土泵和輪胎汽車吊輔助。

3.2.1 高架門機

根據(jù)大壩設(shè)計體型， 最大倉面面積為900 m2，大體積混凝土按照分層厚度50 cm 計算， 單層混凝土450 m3。 平倉澆筑無法滿足混凝土連續(xù)澆筑要求， 本工程采用臺階法澆筑。 臺階法澆筑最大入倉強度需要滿足45 m3/h，考慮1.5 倍保險系數(shù)，本工程布置一臺MQ900B 高架門機（最大吊重30 t），能夠滿足最大入倉強度需要。 同時， 高架門機可以輔助吊運塊石、大型鋼模板、鋼筋、小型設(shè)備機具等出入倉號。

本工程現(xiàn)場采用30 t 吊鉤繞法，可以起吊6 m3臥罐入倉。

3.2.2 塔吊

根據(jù)塊石入倉強度和吊重需要，在大壩7#壩段上游側(cè)安裝一臺C7052 塔吊，最大起吊重量19.4 t，最遠端起吊重量5 t，最大覆蓋半徑70 m，塔吊采用固定基礎(chǔ)，無行走軌道，主要負責4～10#壩段塊石入倉、模板安裝、鋼筋等材料入倉，應(yīng)急情況下輔助混凝土入倉。

3.2.3 長臂反鏟

長臂反鏟主要承擔大壩EL154.00 m 高程以下混凝土和塊石入倉， 長臂反鏟布置根據(jù)道路情況隨機安排。 根據(jù)倉號設(shè)計體型，最大單個壩寬20 m，選用一臺臂長27 m 的長臂反鏟， 斗容0.45 m3，能夠滿足最寬倉號入倉覆蓋范圍和強度要求。

3.3 水平運輸布置

混凝土水平運輸采用3 臺15 t 自卸汽車，混凝土從拌合站運至門機起吊平臺約4 min， 卸料約為3 min，自卸汽車一個運輸循環(huán)為14 min，一臺自卸汽車1 h 可拉運28 m3混凝土， 滿足混凝土入倉強度需要。

塊石由石料廠通過進場公路運至現(xiàn)場儲料場，采用20 t 自卸汽車運輸， 場地內(nèi)儲料場占地1 300 m2，能夠儲存2 000 m3塊石，按照15%埋石率計算，能夠滿足13 000 m3混凝土澆筑使用。 塊石從儲料場至倉面有200 m 距離，采用20 t 自卸汽車運至工作面，ZL50 裝載機和長臂反鏟配合入倉。 塔吊吊塊石入倉時，配備一臺1 m3反鏟配合裝入吊籠入倉。

鋼筋、模板等其他材料通過平板汽車運至工作面，垂直運輸設(shè)備吊運入倉。

3.4 風水電布置

大壩混凝土施工用水：利用布置在左岸的40 m3水池，水池為鋼板焊接而成，采用φ50 mm 鋼管作為主供水管布設(shè)至作業(yè)面附近，以保障大壩混凝土澆筑、養(yǎng)護、灌漿施工等用水。 現(xiàn)場道路灑水及其他臨時用水，由10 m3灑水車臨時供給。

施工用電方面，現(xiàn)場主要用電設(shè)備有高架門機、塔吊、電動空壓機、強制拌合站、高壓沖毛機、電焊機、混凝土振搗設(shè)備等。 該工程在大壩下游左右岸和拌合站分別布置三臺400 kVA 變壓器，在生活營地布置一臺200 kVA 變壓器，滿足現(xiàn)場生產(chǎn)用電和生活用電。 另外，為保證臨時停電等其他狀況出現(xiàn)，另配置三臺發(fā)電機作為備用電源，施工現(xiàn)場布置一臺400 kW 發(fā)電機， 拌合站布置一臺300 kW 發(fā)電機，生活營地布置一臺50 kW 發(fā)電機。

施工供風： 在左壩肩EL201 平臺布置1 臺12 m3移動式電動空壓機提供施工用風，主要用于混凝土施工用風， 機動配置兩臺21 m3電動空壓機，用于灌漿工程施工。 供風主管路采用φ50 mm 鋼管，工作面留有風包可隨時接管用風。

3.5 砂石拌和系統(tǒng)布置

本工程壩址附近沒有合適開采料，壩肩和基坑開挖料為泥質(zhì)粉砂巖， 不能作為混凝土骨料使用。因此，本工程砂石骨料采用外購，外購砂石料場距離壩址12 km。 砂石料經(jīng)過試驗各項指標能夠滿足工程質(zhì)量要求，砂石骨料產(chǎn)量滿足大壩混凝土施工強度需要。

根據(jù)施工計劃安排，混凝土生產(chǎn)強度需要滿足45 m3/h。 本工程選配一臺HZS90 強制拌和站，混凝土理論生產(chǎn)強度為90 m3/h， 實際按照75%出功計算可達到67.5 m3/h，能夠滿足本工程混凝土施工強度要求。拌和系統(tǒng)布置在大壩壩址下游500 m 處[1]。

4 埋石混凝土施工方案

4.1 技術(shù)交底

埋石混凝土施工需要配置兩套垂直運輸手段，同時滿足混凝土和塊石入倉，所以施工干擾大，施工協(xié)調(diào)工作較多。 項目部組織項目總工和技術(shù)人員作了充分的現(xiàn)場調(diào)查和方案策劃，方案編制完成后由項目總工作全面技術(shù)交底。 交底對象有現(xiàn)場技術(shù)員、質(zhì)檢員、施工隊長、班組長、拌合站技術(shù)員、設(shè)備操作手等，交底內(nèi)容主要為施工方案、設(shè)計圖紙、作業(yè)指導書、模板安裝工藝、混凝土澆筑工藝和開始入倉工藝、澆筑順序等。 交底形式包括室內(nèi)理論講解、現(xiàn)場實際講解、設(shè)備運輸試運行等。 通過全方面技術(shù)交底，匯總技術(shù)人員和施工管理人員提出建議和思路，進一步優(yōu)化了方案和工藝，充分做好了技術(shù)準備工作，為后續(xù)施工中可能出現(xiàn)的問題提前準備應(yīng)急預案。 所以，技術(shù)交底是一個系統(tǒng)工作，在埋石混凝土施工前是一項非常重要的環(huán)節(jié)。

4.2 施工縫面處理

4.3 鋼筋制作及安裝

鋼筋原材料必須符合設(shè)計和規(guī)范要求。 進場鋼筋均應(yīng)附產(chǎn)品質(zhì)量證明書及出廠檢驗報告，并按照規(guī)范進行鋼筋相關(guān)項目試驗，試驗合格可用于工程施工。

大壩鋼筋總共約500 t，鋼筋在鋼筋加工廠加工制作完成。8 t 隨車吊經(jīng)2#鋼便橋運至壩址附近，由吊車或高架門機吊運至工作面安裝。

鋼筋加工設(shè)備有鋼筋切斷機和彎曲機，少量鋼筋加工采用人工。

鋼筋吊運至工作面后由人工安裝綁扎焊接。 鋼筋加工、運輸、安裝過程中避免污染。 安裝綁扎的技術(shù)質(zhì)量標準，應(yīng)符合設(shè)計要求和行業(yè)規(guī)范。

4.4 止水安裝

大壩工程共布置12 條橫縫。 根據(jù)設(shè)計圖紙要求，銅止水在金結(jié)加工廠壓制成型，現(xiàn)場焊接安裝。安裝前將止水片表面的油漆、油污、銹污及污皮等清除干凈，并將砂眼、釘孔補好、焊好。 采用雙面焊搭接時，不得鉚接、穿孔或僅搭接而不焊等，要求焊接質(zhì)量符合規(guī)范。

4.5 模板安裝及加固

根據(jù)大壩的結(jié)構(gòu)特點，模板主要采用多卡翻轉(zhuǎn)模板、局部采用散裝鋼模板及木模板。 大壩主體上下游面主要采用多卡模板，基礎(chǔ)或結(jié)構(gòu)部位采用組合鋼模板拼裝。 壩體灌漿廊道采用預制混凝土模板。

4.6 埋石混凝土入倉澆筑

采用臺階法從大壩上游向下游鋪料， 先鋪塊石，后鋪混凝土，前進同時加高，逐步推進形成明顯臺階，直至整個倉號澆筑至收倉面高程。

布料要求：

觀察組在對照組的治療基礎(chǔ)上，給予貞芪扶正顆粒（修正藥業(yè)集團股份有限公司，國藥準字Z20053398）15g，口服，每日2次，以21 d為1個療程，共用藥2個療程。

1）嚴格按混凝土澆筑倉面設(shè)計要求施工，澆筑方向、臺階寬度、坯層厚度、布料順序等工藝嚴格控制、分層攤鋪，臺階寬度不小于2 m。

2）鋪料厚度控制在40～50 cm，布料應(yīng)均勻有序、分層清晰。

3）除特殊部位外倉內(nèi)下料不允許堆高，堆料高度不大于1 m，人工攤鋪。

4）倉內(nèi)出現(xiàn)泌水情況時要及時排出。

5）嚴禁不合格混凝土入倉，已入倉的不合格混凝土需清除干凈。

6）混凝土自由下落高度不得超過1.5 m，遇有鋼筋網(wǎng)不得大于1.0 m。

7）根據(jù)設(shè)計圖紙要求，大壩上游臨水面和建基面2.5 m 范圍內(nèi)不埋石，下游側(cè)1 m 范圍內(nèi)不埋石。

8）埋石混凝土澆筑時，嚴格控制塊石和模板之間距離，塊石要規(guī)范擺放，塊石周邊混凝土振搗密實，振搗棒盡量避免與塊石和模板拉筋接觸。 塊石強度不得低于設(shè)計要求。

9）埋石混凝土澆筑時應(yīng)嚴格控制厚度、寬度、強度及塊石所占比例等指標。

10）埋石混凝土埋石率控制在設(shè)計要求范圍內(nèi)，澆筑時應(yīng)先鋪一層混凝土，再放一層塊石，振搗密實至混凝土將塊石包裹嚴密，不允許先擺石再鋪混凝土。

11）根據(jù)設(shè)計要求，塊石直徑不得大于分層澆筑混凝土厚度的1/3。 要求塊石質(zhì)地堅硬，無風化，無裂縫，飽和抗壓強度指標大于設(shè)計要求強度，清洗干凈。

12）澆筑時要求石料鋪放要均勻排列，石料間距不小于100 mm，石料與模板的間距按設(shè)計要求執(zhí)行，以確保混凝土將塊石包裹密實。

5 提高埋石率措施研究

5.1 埋石率統(tǒng)計

通過對2018 年3-6 月各壩段在施工過程中的埋石率統(tǒng)計， 并結(jié)合設(shè)計圖紙給出的埋石率要求，統(tǒng)計各壩段實際埋石率，見表1。

表1 大壩埋石率數(shù)據(jù)統(tǒng)計表（2018 年3 月-2018 年6 月）

5.2 存在問題

1）塊石入倉設(shè)備少，在6 月之前塊石入倉為自卸車運輸至長臂挖機覆蓋范圍內(nèi)，長臂挖機完成塊石入倉。 由于長臂挖機還承擔混凝土入倉任務(wù)，所以造成埋石率較低。

2）塊石入倉順序：攤鋪混凝土→振搗密實→擺放塊石→攤鋪混凝土→振搗密實→擺放塊石。 現(xiàn)場施工過程中，發(fā)現(xiàn)塊石周邊難以振搗密實，振搗棒很容易碰到塊石，工人振搗混凝土存在困難，施工進度偏慢。

3）降雨后，施工道路泥濘，塊石水平運輸影響較大，單倉塊石入倉量較少。

4）現(xiàn)場施工人員更替較快，主要骨干人員流失，人員功效低。

5.3 處理措施

1）做好技術(shù)交底，做好工人培訓教育，提高工人工作積極性，提高工作效率。

2）增加設(shè)備一臺倉內(nèi)挖機、一臺汽車吊、一臺裝載機，配合吊裝模板、鋼筋，運輸混凝土、塊石。 加快塊石入倉，提高每一倉號的塊石入倉量，提高埋石率[2]。

3）塊石入倉順序，提前規(guī)劃好每個倉號塊石、混凝土入倉方式，提前用自卸車、裝載機、挖機、長臂反鏟、汽車吊將塊石放入倉號。 倉號內(nèi)配置小挖機，在澆筑過程中擺放塊石，施工時先鋪一層混凝土，鋪料厚度不大于50 cm，然后再放一層塊石，振搗密實至塊石沉入混凝土。 現(xiàn)場施工時，適當提高混凝土坍落度，容易振搗密實，能提高埋石率。

4）降雨后，施工道路泥濘，塊石水平運輸受影響較大，現(xiàn)場采用挖機修整道路、鋪設(shè)鋼板、焊接防滑條等來保證雨天塊石、混凝土運輸。

6 結(jié)語

辛女溪水庫工程提高大壩埋石率的施工技術(shù)研究和應(yīng)用， 總結(jié)了埋石混凝土施工工藝和工法，提高了施工效率，保障了施工工期，找出了一系列提高埋石率的方法和措施，取得了良好的成效。 為辛女溪項目節(jié)省了一定的投資和施工成本，為大壩埋石混凝土施工積累了豐富和寶貴的經(jīng)驗，形成的成果可在類似水利水電工程中推廣和應(yīng)用。