堆石混凝土重力坝施工中应注意的技术环节

刘建飞

摘 要：在重力坝建设过程中采用新型的堆石混凝土施工技术，具有多重优势，但我们在一些技术环节中还需认真研究和探索，本文就结合工作实践从堆石混凝土施工的全流程入手，阐述了该流程的技術要点，以供大家在实际施工中能有所借鉴。

关键词：堆石混凝土;重力坝;施工;技术环节

中图分类号：Tv642.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）06-0125-02

我国是一个水资源比较丰富的国家，古代先民早就学会了通过筑坝来利用水资源。现代随着国内经济的高速发展，对于水资源的需求也原来越大，相应的新型的筑坝技术也不断涌现，而堆石混凝土重力坝就是近些年来由清华大学金峰和安雪晖提出的专利技术，而且这项技术已在我国多地中小型水利水电工程中得到应用，并取得了较好的经济和社会效益。堆石混凝土重力坝施工技术具有施工进度快，水泥等材料使用少等优势，但是在修建重力坝时其施工地点、施工条件和特定的气候地质条件都存在着较大的差异，因此着重对堆石混凝土重力坝施工工艺中的各个技术环节加以研究还是十分必要的。

1 堆石混凝土重力坝施工技术的概况

1.1 堆石混凝土重力坝施工技术简述

堆石混凝土重力坝施工技术就在修建重力坝时将粒直径在300-1000mm堆石放置在重力坝的堆石仓面，待堆石仓高度达到1500-2000mm时，利用自密实混凝土对堆石体进行填充，利用自密实混凝土的高流动性、免振捣和自密实的特性，自然均匀的填满堆石体之间的空隙，最终形成密实、连续、高强度的混凝土。

1.2 堆石混凝土重力坝施工工艺

1.2.1 仓面清理和验仓

在进行混凝土浇筑前首先对坝体基础的工作面上表层的石隙、岩体的裂纹、松软的土层、松动的堆石或是在前一次混凝土浇筑产生的乳皮和残留的低强度混凝土进行认真的清理，并检验合格。

1.2.2 模板的安装

按照坝体的建造的要求采用钢膜或木模等模板建立堆石空仓，其建造高度要根据拟堆石高度进行。在没有平整度要求时，可使用浆砌块石墙替代模板，而浆砌块石墙模板最终可作为结构的一部分保留下来。

1.2.3 堆石入仓

如果坝体施工地点地形开阔采用自卸汽车直接上坝，如果施工条件差或施工空间狭小利用塔机吊仓或吊车加吊仓等方式将堆石料堆运送到坝体指定位置，一般要求厚度1500-2000mm左右，并使堆石表面基本平整。

1.2.4 自密实混凝土生产、运输和浇注

自密实混凝土按照施工设计比例生产，采用自卸罐车、泵送、挖掘机挖斗、溜槽及吊罐等方式，对堆石体进行浇筑。

2 堆石混凝土施工中应注意的技术环节

2.1 堆石的选取

在重力坝施工中堆石多为就地取材，堆石可以是坝体周边爆破料、基础开挖的石料、河卵石等，也可以采用回采料和洞挖料。其关键技术环节在于对堆石料粒径、强度和含泥量的控制。首先堆石料要新鲜无风化质地坚硬，其粒径不小于300mm，但最大不能超过坝体结构断面中最小边长的25%。堆石饱和抗压强度不得小于30Mpa，岩石软化系数不低于0.75，由于片状岩石各断面的抗压强度存在较大的差异，所以堆石不宜采用片状岩石。最后就是堆石的含泥量，堆石应在选料场进行冲洗，清理表面的泥土，使其含泥量不大于0.5%，堆石中混有泥块是绝对不允许的，如果石料上有泥土，应用高压水管对筛选出的块石料进行冲洗，保证无明显含泥并晾晒干燥。

2.2 仓面清理和验仓

按照混凝土浇筑的不同阶段其仓面的清理和验仓标准是不同的，在对坝体基础层面进行浇筑时，其基岩面要求表面松动的岩石层应该全面清除，直至出现坚硬的岩层，而且在浇筑前对基岩面要进行冲洗，清除表面的杂物和泥土。并对基岩面进行凿毛，一般采用风镐或风砂枪凿毛，在浇筑进入全面浇筑时，在每次浇筑的衔接面，在浇筑前要对衔接面进行粗糙化处理，一般采用高压水枪冲毛法，冲毛必须在浇筑完成待混凝土终凝后开始，混凝土抗压强度不低于2.5Mpa，宜采用25-50Mpa的高压水冲毛机进行冲毛，冲毛枪宜距离混凝土面100-150mm，冲毛枪与混凝土面宜呈70-75°，按射流与混凝土表面接触的宽带状轨迹自左向右进行扫描，且应少量重叠。同时清除衔接面的混凝土乳皮和表面残余的混凝土掉渣。这个衔接面中如果由于堆石较大高出浇筑面，其限度不超过150mm，一般情况下堆石形成的凸凹，也可以起到不同浇筑层的齿合作用，更好的促进不同混凝土浇筑层的结合，提高坝体的整体性。

在进入浇筑尾期时的封顶面，只要达到无杂物、无乳皮、成毛面、表面清洁无积水即可。

2.3 模板的安装

由于堆石混凝土浇筑时的自密实混凝土有很高的流动性，所以模板承受的流体侧压力相当高，而且模板底部极易发生位移和混凝土跑模，因此为保证混凝土浇筑过程的稳定性、连续性，模板在安装时要有较好的定性、刚度和密闭性。目前广泛采用的模板安装方式有组合模板、悬臂大模板两大类。在组合模板模板中，钢模板通过内拉式或外撑式支撑结构，将模板固定，对于内拉式要将拉条固定在仓内预埋钢筋桩上，这样混凝土在凝固后拉条就留在混凝土中，钢材消耗量较大。而臂大模板施工时采用预埋螺栓固定，内侧仅少量拉筋，堆石较方便，拆模外观质量较好，模板支立速度快，但安装过程需要吊车配合支立。这两种模板安装各有利弊，在施工中可以根据具体情况灵活掌握。但是无论选用哪种模板安装方式，模板的接缝都必须小于1mm，在靠近模板1m范围内的堆石采用人工填充，并在堆石体与模板间预留100mm宽的保护带，以防止在堆石过程中对模板支撑的破坏，在混凝土浇筑过程中必须设专人进行监测，观察模板支撑体系和模板的位移情况。模板的拆除要在混凝土强度达到2.5Mpa后方可进行。

2.4 堆石入仓