對石壩工程施工技術的探討

蔡群維

（安化湘資水利水電建筑工程有限責任公司，湖南 安化 413500）

1 漿砌石壩的發展

石塊修堤筑壩歷史悠久。公元16世紀西班牙用灰漿、石料修建了阿爾曼察壩。1982年印度修建了世界最高的斯里賽勒姆漿砌石重力壩，壩高144m。中國山區面積廣大，石料豐富，早在2000多年以前就利用石塊修建水利工程。1927年在福建修建了上里漿砌石拱壩。1932年在四川嘉陵江支流龍溪河修建了漿砌條石溢流拱壩。1971年建成的河南群英壩，是世界最高的漿砌石重力拱壩，壩高100.5m。在20世紀60年代以前各國以興建漿砌石重力壩為主。60年代以后中國輕型漿砌石壩發展很快。70年代開始，在中小型水利工程中，輕型漿砌石壩在數量上逐漸趨于主導地位。輕型壩以拱壩為主，支墩壩和混合壩為輔，并且創造了硬殼壩和框格填碴壩等形式。

應用很廣，主要在中型以及小型建筑中，通常石料來源廣泛的砼壩都可進行類型一樣的壩體建造，不過，因為這種壩體很難使用機械作業，在國外使用很少，而在類似于我國的諸多發展中國家，因為有充足的勞動力以及廉價的施工方案作為支撐，發展效果很好。其趨向有：第一，對于壩體修建的地理狀況的限制減少，而材料種類增多，第二，高度上升，第三，質量輕者更多，而價格下降，總體水準上升，第四，我國的漿砌石壩樣式越來越多，包括重力壩，另有其他種類：還修建了空腹重力壩、硬殼壩、寬縫填碴壩、框格填碴壩、雙曲拱壩、重力拱壩、連拱壩、大頭壩、梯形壩，還有各種形式的混合壩。壩體的新型結構有鉸拱壩、平底縫拱壩和周邊縫拱壩。

2 砼砌石壩筑壩材料要求

2.1 筑壩石料

砌體的成分是大塊石頭，它的硬度較強，以新鮮的巖石為最好，最低標準要達到整個石塊其中兩個面是新的，標號須大于300，體積上，原則上以大為好，完整性強而省膠料，但是過大的石料很難移動，不容易使用，所以，在重量上要求能夠利用人工挪動。重量在200kg以下，50kg以上，砌筑過程為了充分使用各個尺寸的材料，經常注意搭配選擇，使縫隙減少，并更容易節省連接時間和連接材料，使其完整性更好，不容易毀壞。

塊石使用搭配方法是：大塊石（50-200Kg）占70%；中塊石（20-50Kg）占20%；小塊石（2.5-20Kg）占10%。

2.2 膠結材料

細石砼砌塊石膠結材料為C10細石砼。材料組成：水泥、砂、水、一級細石。細石粒徑：一級細石5-20mm。材料配比：通過實驗確定，塌落度為5-8cm為宜。應用特點：力的對比合理，用料省，不過和易性不好，搗實效果較差，對待方式是在調配過程加入改變和易性的外加材料，例如塑化劑等，利用尺寸不大的振搗器完成振搗工作，顯著提高振搗結果。

2.3 砌筑工藝

漿砌石壩不容易掌握效果，并且施工速度很慢，能夠影響質量的主要因素是砌體重量以及兩塊材料間的粘合程度，一個重力壩是否堅實，穩定和它的表面摩擦能力以及連接面積的大小直接相關，細石砼砌石壩采用分層砌筑，對同一砌筑層之間的石料粘結力容易達到結構標準，重點要控制層間的粘結力，要注意清理表面，沒有雜質以及水分存在，保證兩個層面能夠穩定結合，持久牢固，砌體的容重要保證符合標準，通常密度大的重量也更大，另外，連接過程要嚴絲合縫，不可形成架空結構。

3 砌石工程施工的工序流程

3.1 砌筑體的表面清潔工作很關鍵，因為這個過程主要依靠人工，大量人員開展工作，運送材料，難免各種雜質附著，使表面不再干凈新鮮，所以，清潔工作一定要做好，并得到驗收人員肯定之后再砌筑，切不可存在僥幸心理，不然連接不當，不穩靠，就會形成豆腐渣工程，給未來使用留下極大隱患。

3.2 鋪墊砂漿：鋪漿主要是控制鋪漿的厚度，以確保砂漿飽滿，安石穩固。座漿厚度應比設計砌縫寬度厚1/3為宜，對于毛石砌體，座漿厚度約8cm左右，填平起伏之處，鋪漿完成后，手動調整平坦程度，對顆粒過大的骨料清理掉，再擺放石頭，膠結層設置完成后，要保證在初凝完成前擺放好石料的位置，砂漿鋪墊要注意如果是提前鋪墊，寬度不能大于1.5m，以防止未安裝好石體而砂漿固化。

3.3 石料安放：在完成座漿的平面上，放上干凈而濕潤，經過清理的石頭，用鐵錘找準位置后使其更加密和，待座漿溢出即停止，安放過程要密切注意石頭和石頭中間的縫隙大小，這個寬度要超過混凝土骨料內最大顆粒的2倍以上，砂漿初凝之前，找好位置，不再挪動。

3.4 豎縫灌漿與搗實：豎縫灌漿與搗實，是保證砌體質量的重要措施。石料安放好，應立即進行灌搗工作。砌層高度在50cm以下的，可以一次性灌平后，用小型插入式振搗器進行振搗，超過50cm時應分層貫注、振搗。因為石頭形狀并不規則，不能掌握石塊間的距離，為了更少的使用混凝土，并有助于容重的增大，在有豎縫的地方加入小石頭，振搗過程將這些小石塊踩壓進縫隙里面，表面要平坦，這也有利于大石頭之間的塌陷被填滿，方便在下一層工作時運送材料。

4 施工機械與材料上壩及進倉

4.1 漿砌石工程是一種主要依靠手工施工為主的工程，所需施工機械主要有塔吊或門機-用于提升石料及砼進倉，自卸汽車-運輸塊石及砼進倉，砼攪拌機-拌制細石砼，小型插入式振搗器-石縫砼振搗，保證砌石密實度。

4.2 漿砌石壩之所以速度提不上，是因為運送和進倉手段仍比較原始，依賴大量勞動力以及簡單的推車和升降工具，仍屬于密集型勞動的范疇，缺乏更先進的方法。利用壩肩修筑上壩公路、合理利用壩體斷面寬度，采用自卸汽車通過壩面運輸可大大提高了施工速度。 塔吊輸送進倉是汽車運輸進倉的有效補充途徑。采用鋼絲繩自制的繩網作為吊籃，人工把塊石搬入鋼絲網內，沖洗干凈后直接進倉砌筑。

4.3 石料的存放和施工快慢也有關系，必須以最合理的方式安排，對于原存放點過遠，或者要加緊趕工的時候，要就近選擇臨時存放處，位置在大壩的上方還是下方要根據水庫存水需要以及這個期間對水的多少來掌握，雨季到來之前，要存放一些備用料，以防洪水災害帶來的材料緊缺。

5 質量控制及檢測

5.1 砼砌石壩的主要質量控制項目有倉面清理、砌筑厚度、壩體排水孔保護、壩體分縫。每砌筑一層，兩方的表面必須干凈無渣滓，混凝土表面需要鑿毛以增大摩擦力，而倉面要經過清洗，將內部積水清除，對砌筑的厚度嚴格把握，如果尺寸過大會發生架空，通常把握在50cm上下，由于倉面作業需要大量人員，增大了勞動能力的同時也降低勞動空間，更容易產生雜質，要注意小的顆粒，固體，以免誤入排水孔，壩體分縫應掛線砌筑，做到上下垂直，前后平順，分縫面用M7.5砂漿摸平。

5.2 砌體質量檢查內容主要包括：砌體的容重、灰漿是否飽滿、砌筑的壩體是否存在漏水通道等。通常采用挖試坑的辦法進行檢測，計算砌體干容重，干容重必須大于或等于設計容重。對開挖試坑還應進行表面觀測，觀察試坑表面膠結材料的密實情況，同時直接對試坑進行充水，觀測砌體漏水情況。各項參數必須符合設計及《漿砌石壩施工技術規定》（SD120-84）的要求。試坑要求每砌5～10m挖一組，每組3個試坑。

[1]張宗亮，袁友仁，馮業林.糯扎渡水電站高心墻堆石壩關鍵技術研究[J].水力發電，2006(11).

[2]華東水利學院等.砌石壩設計[M].北京：水利出版社，1980.