2.日照市东港区水利局 山东日照 276800
【摘要】细石砼灌砌毛石重力坝，本文浅述以有效保证施工质量为前提，正确选择坝址、坝型，合理安排施工程序，严格进行质量控制，在基础采用固结灌浆、旋喷灌浆防渗，坝体混凝土板桥防渗，迎水面采用钢筋混凝土防渗面板。
【关键词】细石砼灌砌毛石重力坝；正确坝址、坝型；合理施工程序；质量控制；固结灌浆、旋喷灌浆，混凝土防渗墙，钢筋混凝土防渗面板。
1.水库概况
1.1工程规模：花朵子水库为小(2)型水库，工程等别属V等，大坝等主要建筑物为5级建筑物。砌石重力坝设计洪水标准为20年一遇(P=5%)，校核洪水标准为200年一遇(P=05%)，水库设计总库容43.2万m3，兴利库容121.9万m3，死库容6.2万m3，水库200年一遇校核洪水位156.27m， 20年一遇设计水位155.55m，死水位148.4m，兴利水位153.5m。
1.2主要工程内容：花朵子水库主要包含挡水建筑物、泄水建筑物、取水兼放空建筑物、防汛路和管理区等工程，挡水建筑物主要为C15细石混凝土灌砌毛石重力坝，重力坝坝轴线长145.80m，坝顶高程157.20m，坝顶宽5.0m，最大坝高17.70m。泄水建筑物主要为开敞式WES溢流堰，挑流消能，溢流坝段长36.80m，总净宽32.0m（4孔*8.0m）。取水兼放空建筑物包含取水口、坝下埋管和闸阀室，放水洞位于坝体桩号0+046处，进口底高程146.50m，穿坝采用DN800钢管引至下游闸阀室，在闸阀室分为DN500生态供水管和DN500供水管。
1.3水文流域概况：新建花朵子水库位于东港区三庄镇下崮后村，三庄河支流上。水库坝址以上控制流域面积为10.6km2，流域为纯山区，干流平均坡度为0.036。
1.4年径流量：经分析计算花朵子水库多年平均天热径流量为334.2万m3。1.5工程地质：坝基岩体为潜粗安岩，中等风化状态，其整体隔水性能较好，一般具弱透水～微透水性，但局部地段(勘探桩号0+120～0+180上部、0+200～0+250中上部)具中等透水，存在裂隙性渗漏问题。
2坝体结构
2.1坝顶宽度：坝顶宽度为总宽度5.0m,净宽4.50m。
2.2坝体分缝、止水：为满足温控防裂、施工强度的要求，根据本工程地质条件及坝长，依据砌石坝设计规范，参照类似工程经验，大坝共设7条横缝，共分8段，最大间距19.0m,最小间距17.0m。在大坝横缝上游面、下游面最高尾水位以下均布置止水设施。上游坝面模缝内设置2道止水，止水片为“W”型铜片止水，止水带采用651型止水带。
2.3排水布置：为了及时排出透过坝基的渗水及基岩裂隙水，在河床坝基部位布置一排主排水孔幕，为不致削弱坝基防渗厚度，排水孔距上游坝面4.0m,坝基而以下为DNI50mm排水孔，坝体内为DN150m钢管，深入基岩3-5m，孔距4m。坝体排水孔布置在上游坝面下游侧40m，孔距4.0m，采用DN300无砂混凝土管。坝体和坝基排水管通过DN300无砂混凝土管排向下游河槽。
2.4坝体材料分区：坝体混凝土分区设计考虑了溢流坝段剖面、非溢流坝段剖面两个典型剖面。坝体混凝土应满足强度、抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷、低热等性能方面的要求。根据坝体混凝土的不同部位、不同工作条件及不同特性，坝体混凝土分成了下列四个区。1区:坝顶C40混凝土；II区:C20垫层砼；Ⅲ区:溢流坝段下游C30抗冲磨混凝土，闸墩、闸阀室等C30混凝土(闸墩、导墙、放水洞)，抗渗等级确定为W4,抗冻等级确定为F200;IV区:坝体内部C15细石混凝土砌石及其他细部混凝土，抗渗等级确定为W4,抗冻等级确定为F150。
2.5主要结构布置
主要结构布置：C15细石混凝土砌毛石重力坝，坝顶高程157.20m，最大坝高18.44m，坝顶轴线长145.80m，坝顶设交通路宽5.0m，坝顶交通路通过右岸连接路和左岸防汛路与现状交通路相连接。根据坝高及坝址地质条件，挡水坝段剖面上游面145.50m高程以下坡度1:0.2，145.50m高程以上为铅直面；下游坝坡1:0.7,起坡点高程为151.49m，上、下游坡面直线交点位与坝顶。大坝基础面设置1m厚C20垫层混凝土，垫层砼坡度1:2.0,向上游倾斜。
3.细石砼灌砌毛石重力坝施工技术要点
本细石混凝土砌毛石重力坝，施工中严格遵守以下规范：《砌体工程施工规程》、《水利水电建设工程验收规程》。
3.1坝址石方开挖：地基开挖自上而下、先岸坡后河床，以挖至弱分化层为目的。首先将砾石覆盖层挖除，在表层0.3m以下的强风化层采用450型大挖带破碎锤松动后清除外运，保护层采用风镐撬挖到设计面。坝基开挖成向上游倾斜的坡面，梯级开挖。基面形成后，人工撬除松散岩片、颗粒，清洗洁净。坝基开挖完毕，经过建设单位、设计、监理部门和地质专家验收合格后进行下道工序施工。
3.2坝基处理
3.2.1基础开挖：根据地质建议，结合工程实际情况，大坝建基面开挖至中等风化岩体上部的基岩。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2.2地基及防渗技术处理
为加强基岩的整体性与均一性，提高基岩的整体质量，对坝基进行固结灌浆，灌浆孔深入基岩5.0～8.0m，呈梅花型布置，孔排距均为3.0m，左岸坝基0+000～0.034固结灌浆，孔深8.0m,其余坝段孔深5.0m。右岸坝肩高压旋喷灌浆，防渗长度58.20m，桩顶高程平正常高水位153.50m，底部入岩2.0m，旋喷桩直径1.20m.，间距0.9m。为防止右岸坝肩绕渗，在右岸与坝体接触部位采用C20混凝土刺墙，刺墙两侧填壤土。左岸坝肩采用固结灌浆防渗，防渗长度10.0m，孔深8.0m，孔距1.0m。
3.3细石砼灌砌坝体腹石施工技术要点
细石砼灌砌石施工的工序流程：砌筑工作面清理→材料选择→铺垫细石砼→块石料安放→竖缝灌细石砼→振捣→质量检查→成品养护。分层灌砌采取均衡上升的施工顺序。
坝体腹石为C15细石砼砌毛石，采用直接砌筑法。在已处理好的砌石体层面上不坐浆直接安放乱毛石块，砌筑层高1.0m左右，根据石块形状可横向放或竖向安放，石块安放时采取小头或小面朝下，并塞垫小石块架空和垫稳安放的大块石，尽量减少石块下部分与原砌石体层面的接合面积，安放的各块石之间亦用小片石塞好保持(10～20)cm以上的间隙。块石的安放按坝段或结合水久施工缝大面积安放，然后按(30～50)cm分层浇灌混凝土，用Φ30mm或Φ50mm插入式振捣器有序振捣，振捣时用撬棍对个别没安稳或浇灌混凝土撞动了叠在一起的石块进行适当撬动，以使混凝土能充分填实空隙，对石块不规则、缝隙较宽的地方可以边振捣边寨片石。浇灌每层混凝土时要求将石块大部分覆盖，留小部分外露，以便形成锯齿形起伏的层面，增加层面间的接合，进行连续施工，一次性将整块、整层已安放好块石的部位全部浇灌完，然后待混凝土初凝后用压力水将表面冲毛，待混凝土达到一定强度后(-般达到2.5MPa以上，时间大约为3d),按上述方法继续往上施工。细石砼灌砌毛石重力坝施工前，验收清基面，坝基表层浇筑厚500mm厚C15砼底板。机具选择：坝体施工量大，水平运输采用挖掘机和自卸汽车吊运，作业区内垂直运输采用轮式吊车吊运块石，商混车配泵车输送砼料，做到入仓速度快，仓面扰动小。
3.4重力坝上、下游M10浆砌石技术要点：重力坝上、下游面采用M10水泥砂浆，勾缝砂浆M15。石科表面要粗糙，上坝前在坝外冲洗干净。每砌筑层为3层，每砌筑一层找平一次，每砌筑上升2m埋一层安全挂钩，以利于安全网安置。砌筑时上、下游按一顺一丁的方法。采用铺浆法砌筑，砌筑平缝宽度保证在1.5～2cm。竖缝宽度2～3cm。砌縫应密实、无架空、无漏浆。砌筑前先进行测量放样，并根据上、下游坝面坡比埋设标识。每上升Im进行一次放样。勾缝前，必须将槽缝冲洗洁净，不得残留灰碴、积求，并保持缝面湿润。
3.5防渗混凝土施工技术要点：本工程混凝土主要为C20垫层混凝土、C30溢洪道抗冲磨混凝土和闸墩、桥板C30混凝上，为保证混凝土强度等级，抗冻、抗渗等级达到设计要求，各部位混凝土配合比应通过试验确定，并严格执行《普通混凝土配合比设计规程》。表面充浆要饱满光滑，严禁蜂窝、麻面现象出现。施工时要认真阅读各专业设计图纸，核对相关尺寸，自下而上，精心浇筑。钢筋制安时应注意上下结构、各种设备的预理钢筋和二期混凝上的预留钢筋。抗冲磨混凝土掺加聚丙烯纤维，移入量控制在2%，浇筑后应及时保温保湿，防止开裂。
3.5.1温度控制要点：为有效保证砌石坝混凝土达到设计要求，对C20垫层混凝土、C30抗冲磨混凝土和C30常态混凝土部位温控措施如下:控制入仓温度、最高温升和内外温差，控制混凝土的浇筑温度不超过19°C。垫层混凝土属于薄板结构，受基岩约束较强，极易出现裂缝，施工时跳仓浇筑。
3.5.2混凝土防裂要点：防裂主要针对坝基垫层混凝上、溢洪道抗冲磨砼和常态混凝土，施工中应严格优化选择原材料(水泥、粉煤灰、骨料、外加剂等)，合理设计配合比，使混凝土具有良好的和易性、耐久性和较强的抗裂性；施工过程中严格控制原材料质量。
3.6灌浆工程要点：灌浆工程施工工序如下：钻孔→冲孔→压水试验→灌浆，施工应严格遵守现行相关规范和设计要求。固结灌浆孔所穿地层主要为坝基下伏基岩，造孔采用地质钻机钻进。施工中孔位偏差、孔深、冲洗后孔底沉积厚度等指标均应符合相关规范和设计要求。为合理确定灌浆压力、灌浆材料，浆液稠度以及压力与浆液变换的关系等技术参数，应根据灌浆区的地质条件，进行现场灌浆试验。灌浆试验应按逐渐加密的程度进行实施，其施工方法应与准备采用的施工方法大致相同。灌浆选用普通硅酸盐水泥，分段进行施工，段与段间一般可不待凝，但孔口段、破碎带、吃浆量特大和孔内有涌水的孔段，宜适当待凝。
结语：花朵子水库工程由日照市东港区水务集团有限公司承建，山东省水利勘测设计院设计，山东众城监理公司监理。花朵子水库每年可提供灌溉用水量34万m3，生活供水量11万m3，生态水量为33.4万m3。目前坝体安全运行良好，生态效益、经济效益显著。
参考文献[1] SD120-84 浆砌石坝施工技术规定[S] 水利电力部;1984：19，29～36；
[2]许四复，郭诚濂.土石坝施工.水利水电出版社；[3]吕昕水利水电工程中土石方施工技术的分析 ;2012；[4]宋凤莲水利水电工程施工土石方调配方法及其应用 ;2013
论文作者:李杰1, 赵敏2
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第14期
论文发表时间:2019/10/29
标签：混凝土论文; 坝基论文; 毛石论文; 重力坝论文; 基岩论文; 水库论文; 下游论文; 《建筑实践》2019年第14期论文;