西冶水電站樞紐大壩施工技術及質量控制

衛建文

（晉城市水利勘測設計院，山西 晉城 048000）

1 概況

西冶水電站位于陽城縣東南蟒河鎮石板村附近的西冶河干流上，是西冶河上游開發利用的控制性工程，以供水發電為主，兼顧防洪、旅游等綜合效益，水庫正常蓄水位745.00 m，死水位740.00 m，興利庫容190 萬 m3，調洪庫容 258 萬 m3，總庫容 630 萬 m3，年供水量536萬m3，電站裝機3臺，裝機容量475 kW，樞紐屬小（一）型，工程等別為Ⅳ等，主要建筑物級別為4級。樞紐大壩設計洪水標準30年一遇，校核洪水標準200年一遇。工程建成后，不僅可為下游正在籌建的大規模工業園區提供可靠充足的水源，而且能從根本上解決該區的防洪問題，為陽城縣的經濟發展起到積極的推進作用。

樞紐大壩在原選定壩址對已建壩體處理后砌筑，壩頂高程750.20 m，厚4.5 m，最大壩高31.6 m。大壩包括砌石重力拱壩和重力付壩兩部分，砌石重力拱壩中心線方位角為北偏西69.31°，拱壩頂拱軸線長176.3 m，頂拱中心角105.28°，頂拱外弧半徑96 m。重力付壩位于河道左側，壩軸線長84.4 m，其中重力墩長27 m。

2 大壩施工技術要點

2.1 基礎開挖

拱壩基礎開挖應根據不同部位采用不同的開挖方法，不能出現陡坎、尖角、爆破裂隙，兩岸壩肩作為拱座基礎必須開挖成徑向或半徑向。壩基在垂直水流方向應平順，但不宜開挖成臺階狀。當開挖接近建基面時，要預留保護層用風鏟撬挖。由于本工程要利用已砌壩體，爆破時應根據巖體情況優化爆破參數，開挖校核各控制樁位和測量點，嚴格控制爆破距離、裝藥量、安全質點振動速度等參數，避免對已砌壩體造成大的沖擊。同時要嚴格按照爆破規程要求進行鉆孔和爆破，控制設計軸線和邊線，輪廓尺寸和標高均應符合設計要求。

開挖中要隨時對照地質情況，檢查是否與勘探、設計成果符合，發現大的變化及早作出處理措施。建基面按設計要求開挖后，清除松動石塊和雜物，并用水沖洗干凈，積水排干。澆筑墊層混凝土前，應先濕潤基巖表面，鋪設一層大于M10的水泥砂漿，然后澆筑墊層混凝土。墊層混凝土在抗壓強度未達到2.5 MPa前不得進行上層砌石準備工作。

2.2 漿砌石砌筑

壩體漿砌石砌筑是大壩工程施工質量的重要環節，砌筑前要嚴格按照設計要求進行放線，放線時應盡量使用先進儀器，減少誤差，提高精度。

第一，砌筑工藝。在鋪砌座漿之前，石料應灑水濕潤，使表面充分濕潤，但不得殘留積水；鋪漿厚度應為設計灰縫厚度的1.5倍，使石料安砌后有一定的下沉余地，以利于灰縫座實，鋪漿范圍以超1 m為宜。鋪漿后須經人工稍加平整，然后擺放石料。石塊擺砌要避免石與石排列，一般組合為三角孔，大面朝下，孔徑上大下小，約為0.1～0.15 m左右，方便振搗，且有利于多填塞片,提高砌體埋石率。石料擺放就位后，應及時進行豎縫灌漿，并振（插）搗密實。

第二，面石砌筑。面石與腹石砌筑應同步上升，也可先砌面石使之超前1～2層，但相對高差不宜大于1.0 m，結合面應作豎向工作縫處理。砌筑時，石料按丁順交錯排列，丁石面積不小于砌筑總表面積的1/3；同層面石擺放為三順一丁；平、豎縫應灌飽滿密實，不允許存在通縫現象；各塊面石必須錯縫搭砌，錯縫距離應大于10 cm，縫寬2.5～3 cm，深6 cm，不得在面石底面墊塞片石。

第三，層面處理。砌石進度安排宜連續不斷逐層砌筑，一般在每一單位砌面鋪砌完成24～36 h后（視氣溫、水泥種類及標號可適當改變）進行層面處理。層面處理時，先清掃壩上的殘碴積物；人工鑿毛深2 cm以上，密度適中，石面浮漿也須鑿除；用壓力水并用竹掃把配合清洗；用布拖把吸干壩面積水；待驗收合格進行一下層壩體砌筑。

第四，腹石砌筑。層面處理驗收合格后進行腹石砌筑，腹石砌筑應做到錯縫搭接，縫緊漿飽，每層石料大致等厚，層面保持向上游1:10～1:20的傾斜坡，即迎水面略低于背水面。

2.3 灌漿

西冶水電站大壩灌漿工程包括壩基及壩肩基礎的固結及帷幕灌漿，其技術要點主要有：一是壩基固結灌漿應在有2 m以上厚的混凝土或砌石蓋重，蓋重必須保證混凝土強度達到50%以上的設計強度時才允許進行鉆孔、灌漿作業。二是所有灌漿鉆孔須按施工詳圖的規定布孔，孔位、孔斜、孔深偏差應符合設計規定。三是各類灌漿必須嚴格按照灌漿程序進行，同一地段的灌漿必須按先固結后帷幕的順序施工。固結灌漿按圍、擠、壓的原則，先周邊孔后中間孔，逐排逐序加密施工。帷幕灌漿為單排帷幕，按三次序加密施工。四是灌漿必須連續進行，若因故中斷，必須馬上處理，盡早恢復灌漿，如中斷超過30 min，則應進行鉆孔沖洗。五是灌漿水泥應保持新鮮，受潮結塊和倉儲超過3個月不得使用。六是水泥漿液攪拌時間不得少于3 min，水泥漿液從制備到用完時間不得超過4 h。

3 質量控制

質量控制和檢查必須貫穿整個施工過程，只有嚴格按照有關規范對原材料、半成品和成品及每一道施工工序按時進行質量檢查，發現問題隨時改進，才能保證整個工程的優良。

一是檢查進場原材料是否合格，砂、石骨料是否符合規范要求，水泥、鋼材是否有質保書，出廠證明以及按規定提供的復檢資料，檢測委托單位資質證書，混凝土檢測單位提供的配合比單和試塊試驗報告。膠結材料試件留置為同一強度等級的28 d齡期；每100～200 m3砌體成型試件1組，每一分部工程至少成型試件1組。

二是檢查灌漿質量。帷幕、固結的施工質量檢查主要以檢查孔壓水試驗成果為主，綜合分析各序孔的透水率及單位水泥注入量成果，檢查孔的數量及分布是否滿足規范要求。

三是檢查砌體質量。主要對砌體容重和密實度進行檢查。砌體容重宜在壩高1/3以下，每砌筑5～10 m，至少挖試坑1組，壩高1/3以上砌體試坑數量由監理、設計、施工及業主共同研究決定，漿砌石體干容重必須符合設計要求。砌體密實性（單位吸水量）應嚴格按照《漿砌石壩施工技術規定》中的漿砌石體質量檢查方法進行。當砌體質量不合格時，應及時采取補救措施或返工重砌或灌漿補強。

4 結語

西冶水電站樞紐工程于2009年9月實施，目前工程施工進展順利，全部工程將于2011年9月完工。