漿砌石拱壩施工方法初探

陳蘭芳

(福建省龍巖市水利水電工程處，福建 龍巖364000)

0 概 述

砌石拱壩在中小型水利水電工程中因便于就地取材、節約三材、節省投資，壩頂可以溢流，同時在施工導流和度汛較易解決等優點，是經濟又安全的一種壩型，因此獲得了廣泛采用。但在施工過程中，如不注意施工方法，將會影響壩體的穩定和整體的防滲。

1 壩基開挖

壩址河谷呈“V”字型，谷底寬6 ～13 m，壩址基巖巖性主要為二疊系蛟洋苦竹山單元(PK)粗粒鉀長花崗巖;河床大部分基巖裸露，局部為第四系沖洪積層所覆蓋，主要成分為沖洪積砂、礫卵石、漂石等。在開挖過程中，整個大壩分二期開挖，一期593 m以下壩基，二期593 m以上基礎。總計開挖土石方有約7.7 萬m3。

大壩基礎開挖采用先岸坡后河床，即采用“自上而下”的施工方案，以及大壩基礎開挖施工的有關規范要求，大壩基礎開挖先從兩岸頂部開始，河床壩基開挖采取上、下流做圍堰施工。

1.1 開挖程序

兩岸壩基開挖采用“自上而下、分層作業”的方法，在開挖過程中，先開挖左右岸坡，然后河床開挖，同時出碴作業，分層開挖。

1.2 開挖方法

嚴格按設計及水工現行規范和招標文件的有關技術規定進行施工，對節理裂隙發育和軟弱的巖體，不良地質地段的巖體以及光滑面的打毛，按水工建筑規范的常規處理，嚴格控制建基面的徑向、平整度以及邊坡開挖。土方采用2 臺挖掘機開挖(一臺Pc320 型，一臺Pc200 型)，裝載機ZL502 臺裝載運土。石方則分右岸、左岸和河床石方開挖:

1)左、右岸石方開挖:石方開挖采用4 臺YT—24 型氣腿式風鉆鉆孔，普通雷管起爆，二臺挖掘機和二臺ZL50 裝載機共同裝碴?；A開挖采用預留保護層淺孔爆破法，開挖基礎預留1.2 m保護層，采用淺孔小炮自上而下逐層開挖，在建基面以上0.5 m范圍，采用人工撬挖，高壓水槍沖洗，人工清理。

2)河床石方開挖:河床石方采用“先鋒槽”的形式，然后逐步擴大，樣有利于排水。河床采用淺孔爆破為主，挖掘機裝碴，人工清理為輔，對裂隙夾泥采用人工挖除，高壓水槍沖洗。

3)斷層開挖:開挖之后基礎暴露出來的裂隙、斷層破碎帶、軟弱夾層等不良地質問題，按設計要求認真處理，主要采用風鎬和人工撬挖相結合方法，嚴格按有關規程、規范及設計圖紙的要求進行刻槽挖除軟弱泥石夾層［1］。

1.3 出碴方法

岸坡的覆蓋層由挖掘機翻碴至壩端下游側部位，再由裝載機出碴。岸坡石方開炸后由挖掘機直接翻碴至壩端下游側河床底部，由裝載機出碴?？衫玫氖赀\往使用地點堆放，不可利用的石碴運往下游堆碴場。

2 面石(混凝土預制塊)砌筑及勾縫

1)壩體面石砌筑根據已測量放樣所給的數據，采用二順一丁砌筑，力求使壩面連續、光滑平順，如有誤差應及時調整。

2)面石平縫寬1.5 ～2 cm，橫縫在層高上應基本一致。不得在面石底部墊塞片石。

3)面石豎縫寬度為2 ～3 cm，且豎縫在上、下層位置錯開。

4)壩面倒懸砌筑時，每層挑出的寬度不得超過該條石寬度的1/5，且面石應超前壩腹砌筑，在面石砌筑完后，應及時填筑腹石及混凝土澆筑。

5)面石座漿及勾縫砂漿其標號均為M10.0，在砌筑時砂漿標號不得低于設計要求，勾縫砂漿均應單獨拌制，少拌快用。

6)勾縫砂漿均用較細的砂，且采用較小的水灰比。

7)勾縫前必須將槽縫沖洗干凈，不得殘留灰渣和積水，并保持縫面濕潤。勾縫時分幾向縫內填充壓實，直到與壩面平齊，然后壓光，并保持21 d濕潤養護。

8)清縫深度不得小于縫寬的2 倍(一般平縫1.5～2 cm，豎縫2 ～3 cm)，縫寬不得小于砌縫寬度，一般水平縫深≥4 cm，豎深≥5 cm。

3 壩腹砌筑

工作面處理是直接關系到壩體防滲和層間抗滑及壩體穩定。因此，砌筑腹石前，工作面應先鑿去已凝固的浮漿，并進行沖洗、揩干，并鋪8 cm 左右的混凝土，以蓋住凹凸不平的層面為度，使新舊砌體緊密結合。

3.1 毛塊石擺置

毛塊石大面朝下，錯縫搭接，孔縫不宜太稀太密，一般縫寬為8 ～10 cm，力求縫緊漿飽，每層石料大致等厚，層面保持向上游大致呈1∶10 ～1∶20的傾斜坡，即迎水面略低于背水面。上、下游側面毛塊石不宜貼近面層及丁石，應留一道約20 cm寬的空間，以利混凝土充填，形成“防滲墻”;兩岸壩肩應預留50 cm的空間回填墊層混凝土。

3.2 倉面鏟漿

先將吊車上的混凝土倒在鐵板上，拌均勻，防止粗細骨料分離;先鏟入毛塊石三角縫中一半高度的漿，讓其先振搗，不得一次性將漿鋪滿，以防止漏振。

3.3 振搗與片石填塞

漿末滿縫深一半時不得塞片石，讓其先振搗;片石應比毛塊石縫小一些，豎直插下，然后鏟入細石混凝土進行振搗，塞片石要配合振動進行，不允許亂疊亂放。振搗一般控制在20 ～30 s左右，以混凝土不冒氣泡并開始泛漿為度。

3.4 倉面打毛、沖洗與擦干

在施工時應保證每次砌筑前有5 ～8 m長壩段倉面已打毛(或沖毛)完畢，且在已打毛(沖毛)的層面上應沖洗揩干，不得有積水。

竹背水庫大壩砌筑時是先進行兩側面石超前砌筑1 ～2 層(約1 m高)，待面石砂漿達到一定強度后，再進行腹石的鋪砌，這樣不僅方便了壩體的施工放樣，還由于砌筑腹石已在兩側面石中間，無砌體施工放樣干擾及膠結材料漏失之慮，故可提高了腹石的砌筑效率。當砌筑過程中因故臨時間斷時，應留階梯形斜槎，當采用分條間歇施工時，縱縫和徑向縫均應錯開1.0 m以上，不允許出現上下、徑向的通縫。

兩岸壩肩與基巖結合面處理得好壞，直接關系到大壩的安全，施工時應認真細致做好:本工程是先進行壩體砌石，在壩體兩岸壩肩基巖之間留下混凝土勢層厚度的空隙(約0.5 ～1.0 m)，每砌筑1 ～2 層高度后，進行一次混凝土勢層的澆筑而毋需立模。

4 原材料及中間產品

4.1 毛塊石

石料要求＞40 cm的質地堅硬、新鮮完整標號達400#的巖石，進壩前沖洗干凈，不含有黏土、苔蘚等雜物。

4.2 碎石、砂

石子粉末含量控制在8% 左右，含泥量低于1%，針片狀含量≤2%，無風化，硬度高，且級配良好。砂含泥量＜1.0%，顆粒堅硬，級配良好，本工地的砂主要為天然河砂的中砂。

4.3 拌和配料

水泥各項技術指標應達到符合現行國家標準所提出的規定，同時在運輸、儲存、使用也應符合相關要求。嚴格按照混凝土施工配合比配料，不得隨意增減數量，水泥、砂、碎石應同時放入，其拌和時間≥2 min，坍落度3 ～5 cm，施工過程中原材料呂質的變化要及時調整配合比。

5 其 它

為防止壩體開裂，可采取的措施:①當氣溫接近年最高溫度時，停止砌筑;在氣溫超過年平均氣溫的季節，可分段澆筑，分段長度約為20 m，到氣溫接近或略低于年平均氣溫時封拱;當氣溫低于年平均氣溫時，施工不分縫。②壩體全年施工，砌筑時壩體分縫，在氣溫等于或略低于年平均氣溫時封拱。

6 結 語

砌石拱壩的工程質量應從對原材料的選用、砂漿或混凝土的配制、石料鋪砌、砌體養護等各施工環節實行質量控制，在施工進行中，認真地落實質控措施，防患于未然，對進一步提高砌石拱的施工質量是可以做到的。

［1］馬世茂，哩玉華，孟明霞. 漿砌石拱壩施工方案［J］. 河南水利與南水水調，2009(07):100－102.