仙人山水电站浆砌石重力坝施工质量控制

张 胜

(临沧新华水利水电开发有限公司，云南临沧677000)

1 工程概况

浆砌石重力坝主要材料是石料，其形状、大小极不规则，砌筑作业主要由人工完成，操作简单，劳动强度大，施工质量受工人的个体技能和职业素质影响。虽然采取了防渗面板和帷幕灌浆联合防渗工程措施，但良好的坝体砌筑质量仍是此类坝型防渗的关键。因此，在浆砌石坝施工过程中，如何减小工人劳动强度、控制坝体砌筑质量，值得施工人员关注。下面结合工程实例，浅析浆砌石坝体施工质量控制问题。

仙人山水电站为引水式小(Ⅰ)型水电站，工程属Ⅳ等小型工程，电站设计水头250 m，引用流量为11.7 m3/s，装机容量3×8 MW，装机利用4 604 h。拦河坝为浆砌石重力坝，最大坝高28 m，坝顶长度75.7 m，其主要工程量为:土石方开挖3.5 万m3、混凝土 0.5 万 m3、浆砌石总量为 1.6 m3。

2 原材料质量控制

2.1 块石

砌筑石料主要为灰岩，通过爆破试验确定爆破参数，控制块石粒径，本工程石料开采的爆破孔间排距为1.5 m ×2.0 m，单耗0.68 kg/m3，采用浅孔开采，少量特大块石用液压破碎锤或解炮来处理。选用材质坚硬，无风化剥落层或裂纹，石材表面无污垢、水锈等杂质，干密度不低于2.3 t/m3，抗压强度不小于30 MPa、软化系数不小于0.75。毛石呈状块，厚度不宜小于15 cm，片石用于塞缝，用量不超过该处砌体总量的10%。本工程最大粒径控制在1.5 m3以内，便于吊装。

进仓石料质量控制分三阶段:①石料场不合格料就地清除。②运至坝区的不合格料不入吊蓝。③吊运到仓面的不合格料严禁使用。

2.2 砂、水泥

1)所用水泥、砂应符合现行施工规范及设计技术要求，施工前检查出场合格证和复检报告是否符合质量要求。

2)采用中粗砂，最大粒径不大于5 mm，含泥量小于5%。

3)水泥按品种、标号、出场日期分别堆放，做好防雨、防潮。严禁使用出场日期超过3 个月或结块水泥。

3 砌筑质量控制

针对浆砌石施工的一般特性，并结合本工程的实际特点，在施工过程中采取了如下措施进行砌筑质量控制。

3.1 入仓石料质量控制

坝体浆砌石是分层分块进行施工的，石料垂直运输是关键问题。若采用人工入仓方式劳动强度大、运输速度慢，要投入大量劳动力，施工成本较高，施工进度慢。若汽车直接入仓须待砌筑面有一定强度后才允许行车，等待时间较长，不能连续施工，施工进度同样无法保证;砌筑面一般是坑洼不平，每一层须用混凝土找平，层块间施工干扰大且重复工作量大，同时浪费混凝土，增加施工成本，也加大了交通运输的安全风险;每砌筑一层，进仓道路也要随着修筑1 次，汽车轮胎也会夹带泥土到仓面，影响工程质量;汽车直接入仓卸料时会对已完成的砌体产生较大冲击力，影响砌体质量。

本工程采用门式起重机吊运块入仓方式，操作如下:①选择合适位置布置门式起重机，最大限度覆盖砌筑部位，局部采用胶轮车人工运输。②在门机起吊范围内开挖冲洗池，利用简易渠道从原河引水至冲洗池后再流入原河道。③用钢丝绳编制两套网状吊蓝，将吊蓝放置门机吊装范围后用反铲装块石入蓝。④将装入吊蓝的块石吊入冲洗池内进行浸泡式清洗2 ～3次，局部不干净配合人工高压水枪冲洗，然后吊放到仓面，再装另一吊蓝进行循环作业。

3.2 砂浆运输及质量控制

1)采用小型搅拌车运输至仓面集料处，砌筑时，人工取料。搅拌车入仓时，利用高压水对其轮胎进行认真冲洗。

2)严格按实验确定的配合比进行配制，砂浆必须采用机械拌和，拌和时间不少于2 min。严禁将砂浆直接卸到地面上，拌制好的砂浆在拌成后2 h 内使用完毕，不得使用过性砂浆。每天制作1 组砂浆试件。

3.3 砌筑工艺控制

砌筑质量受人的因素影响非常大，施工中除按常规的“三检”“盯仓”等措施外，为便于工人操作和现场管理，制定了砌筑工艺技术要求。

1)正确理解砌筑施工四字方针—— “平、稳、满、错”，“平”是指每层层面大致要平整，局部高差控制在50 cm 之内，且不得向下流倾斜，相邻高差的控制在300 cm 以内;“稳”是指铺浆后每块石头要放置稳固，局部不平要用小石块塞稳;“满”是指砌缝要浆满缝实;“错”是指层间、层内砌石采用错缝砌筑。

2)砌筑前将层面上的浮渣、浮石清理干净，并用清水进行冲洗。块石要新鲜坚硬，面石色泽均匀、平整，砌筑前进行湿润，不得使用风化石或有污垢、污泥石料进行砌筑。砂浆随拌随用，不得使用已初凝的砂浆进行砌筑。

3)按台阶状分层砌筑，先铺砂浆后砌石，砂浆要饱满。严禁采用架砌多层块石再灌缝方法进行施工。石块大面要朝下，放置稳固，石块间上下错缝、内外搭接，不得采用外面侧立块石、中间填心的方法砌筑。砌缝要满浆实缝，缝宽一般为3 cm左右，较大缝隙要用石块填实，不得有空缝或用砂浆填灌大缝隙。严禁石块间直接接触。

4)砌体层面要大致平整，且要砌成下游高上游低的反坡层面，不准砌成上游高下游低的顺坡层面。相邻砌块高差水宜超过30 cm，砌体每天砌筑高度要控制在1.2 m 左右，对于当天没完工或因故临时中断的砌筑段，应预留出阶梯形的斜槎口，待砂浆强度达到2.5 MPa 后才可继续施工。在继续砌筑前，应将原砌体表面的浮渣清除，砌筑时应避免振动下层砌体。

5)雨天施工时应做好砌筑面覆盖，防止雨水冲刷。小雨砌筑时，减小水灰比，及时排除仓面积水;如遇到大雨或暴雨时，应立即停止施工对已施工的砌体进行覆盖保护，妥善保护浆砌石表面。雨后先排除积水，并按施工规范要求及时处理雨水冲刷的部位。

6)做好浆砌石养护。砌体完成后及时用麻袋或草袋覆盖，养护期间经常洒水，保持表面潮湿。通常采用低压胶水管人工喷水养护。

4 项目协调及质量控制

浆砌石重力坝主要项目为坝体浆砌石，为了更好地防止渗漏，通常采用“金包银”方式进行设计，即上游设置防渗混凝土面板、坝底设置垫层混凝土、基础帷幕灌浆、下游设置混凝土溢流面等项目。各项目既相互独立又相互关联，若安排不当，不但影响施工进度，同时也影响工程质量，对施工造成极大安全隐患。

4.1 防渗面板施工协调及质量控制

浆砌坝防渗面板一般比较薄(本工程为60 cm)，为保证混凝土与砌石体咬合牢固，减少模板工程量，降低成本，通常先砌石再浇筑混凝土。混凝土施工同砌石施工进度跟进，砌筑完一层安排相应面板混凝土浇筑，本工程混凝土面板按2 m/层跟进，钢筋按2.5 m/层跟进。为确保混凝土质量，按照升层在砌石体中先预埋模板拉条环，便于模板加固，利用加固模板螺杆在上游侧搭设操作平台。面板混凝土施工程序为:操作平台搭设→仓面清理→绑扎钢筋→模板安装→仓位验收→混凝土浇筑。

4.2 溢流面板施工协调及质量控制

根据溢流曲线，做好分层分块。在砌石体中先预埋模板拉条环，便于模板加固，混凝土分层为4 m(斜长)，采用泵送混凝土，溢流面混凝土施工程序为:仓面清理→绑扎钢筋→模板安装→仓位验收→混凝土浇筑。预埋拉条环时应垂直于溢流面，混凝土振捣时应勤检查拉条是否牢固、模板是否漏浆，发现问题及时处理。溢流面混凝土实行“跳仓法”浇筑。

4.3 帷幕灌浆施工协调及质量控制

本工程的帷幕灌浆轴线布置在上游坝趾齿槽中心。坝址地形为“V”河谷，为避免灌浆占用砌筑工作面，采用预埋PVC管在坝(堰)顶施工。因坝(堰)高度不高，预埋管方案可行。严格控制预埋管的角度和牢固，减少后期钻孔工程量。

5 结语

混凝土面板砌石重力坝自身特点，使用材料主要为石料，施工质量受人为因素较大，劳动强度大，施工质量不容易控制。由于本工程在边境山区，劳动力成本较低，又有合适材料，只要施工中严格控制原材料质量、工艺质量，该类坝型仍是类似地区小水电建设的首选方案。