荔波浪詳水電站混凝土砌毛石雙曲拱壩的主要施工技術(shù)

摘要：浪詳水電站為引水式電站，最大壩高為49.6m，壩頂軸線長(zhǎng)149.672m。采用混凝土砌毛石雙曲拱壩，能減少投資，又能保證電站運(yùn)行安全。施工過(guò)程要嚴(yán)格按照工程施工規(guī)程規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，使浪詳水電站混凝土砌毛石雙曲拱壩取得良好的效果。

關(guān)鍵詞：水電站；攔河大壩；混凝土砌毛石；施工技術(shù)

1概述

荔波縣浪詳水電站工程大壩壩址位于荔波縣城南約50km的撈村鄉(xiāng)約3km的打狗河干流河段上，為不對(duì)稱\"u\"型谷，斜向谷。電站水庫(kù)總庫(kù)容為0．0783×10Sm，工程規(guī)模為小(1)型，工程等別為Ⅳ等。大壩主要建筑物為4級(jí)建筑物，壩型為C15砼砌毛石拱壩，按30年一遇洪水設(shè)計(jì)， 300年一遇洪水校核。大壩拱冠梁上游面曲線采用二次拋物線，平面拱圈形式為等厚的圓弧線。最大壩高49.60m，壩頂軸線長(zhǎng)149.672m。其中380m高程以下為拱壩，樁號(hào)為壩0+37.375至壩0+119.173，長(zhǎng)度為80m；380m高程以上右岸樁號(hào)壩0+000至壩0+37.375、左岸壩0+119.17 3至壩0+149.672為非溢流壩段，長(zhǎng)度為69.672m。

拱壩壩頂厚5m，壩底厚9m，壩高38m，寬高比為0.237。最大外半徑76.68m，最大中心角101.961°。壩體內(nèi)部用C15砼砌毛石，迎水面依次為M10砂漿砌C15砼預(yù)制塊厚300，C20砼防滲心墻平均厚度1.35m。下游面用MIO砂漿砌C15砼預(yù)制塊厚300。壩體底部設(shè)C15砼墊層厚1.0m。兩岸非溢流壩壩頂寬4m，壩頂高程為391.60m，壩高11.60m。

2主要施工技術(shù)

2.1 壩肩壩基處理

浪詳水電站壩址基礎(chǔ)巖性為中厚層灰?guī)r，無(wú)斷層切割，層間軟弱夾層不發(fā)育，壩基范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有大型巖溶洞穴，對(duì)一些小型的巖溶洞穴、溶隙，可結(jié)合清基開(kāi)挖回填混凝土和灌漿處理。該壩最大壩高49.6m(含墊座)屬中壩，因此根據(jù)拱壩設(shè)計(jì)規(guī)范和初步設(shè)計(jì)審查意見(jiàn)，把大壩的建基面放在弱風(fēng)化巖中下部。最低高程為342m，上設(shè)1m厚C15砼墊座，起拱高程343m。壩肩壩基設(shè)計(jì)邊坡輪廓面開(kāi)挖，采用預(yù)裂爆破或光面爆破，以便準(zhǔn)確控制拱座利用巖面形狀，并提高保留巖體的整體質(zhì)量。

為增加基巖的強(qiáng)度、剛度，提高彈性模量，增進(jìn)巖體的均一性和整體性，在整個(gè)壩基進(jìn)行固結(jié)灌漿處理和壩肩進(jìn)行接觸灌漿。為了防止繞滲及沖蝕，對(duì)壩基進(jìn)行防滲帷幕處理。河床段灰?guī)r巖體透水性隨風(fēng)化程度降低而減小，以壓水試驗(yàn)呂榮值小于3Lu為底限；兩岸無(wú)相對(duì)隔水層分布，且地下水位低，但巖溶不甚發(fā)育，除局部遇裂隙帶外，一般弱風(fēng)化以下巖體透水性較小，同時(shí)考慮壩址抬高水頭僅28m，河流流量較大，允許水庫(kù)有一定滲漏量，防滲帷幕綜合考慮深入新鮮基巖2 0～30m即可，底界以呂榮值小于3Lu控制。觀測(cè)設(shè)計(jì)該大壩屬于4級(jí)建筑物，應(yīng)進(jìn)行上下游水位、氣溫、水溫、壩體溫度、水平垂直位移等的觀測(cè)，從而有助于掌握大壩的工作狀態(tài)，指導(dǎo)施工和大壩安全運(yùn)行。

2.2 大壩施工

2.2.1砌體施工

①筑壩材料

砌體所需的石料和膠結(jié)材料的基本物理力學(xué)指標(biāo)應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)定，該大壩砌體所用石料為600#毛石，毛石塊重應(yīng)大于25kg，中部厚不小于15cm。石料應(yīng)為新鮮灰?guī)r巖塊，不應(yīng)使用風(fēng)化石料和易風(fēng)化的泥質(zhì)巖塊石料，應(yīng)盡量減少甚至杜絕片狀石上壩。使用前必須鑒定其標(biāo)號(hào)，同時(shí)進(jìn)行有關(guān)物理力學(xué)指標(biāo)的測(cè)定，嚴(yán)格控制上壩石料。

②壩體設(shè)計(jì)指標(biāo)

基巖(C1d2-2灰黑色中厚層灰?guī)r)：

彈模：12GPa

線脹系數(shù)：6.8×1 0-6／℃

泊桑比：0.27

設(shè)計(jì)容重：2.75t／m。

濕抗壓強(qiáng)度：60Mpa

壩體(二級(jí)配C15砼砌毛石，石料標(biāo)號(hào)要求為6 00舞)：

彈模：9GPa

線脹系數(shù)：7×10-6／℃

泊桑比：O.22

設(shè)計(jì)容重：2.3t／m。

壩體各層封拱溫度：15℃

漿砌石體導(dǎo)溫系數(shù)：3℃／月

泥沙容重：O.8t／m'

泥沙內(nèi)摩擦角：12℃

③壩體砌筑

該工程大壩位于狹窄的\"U\"型河谷，兩岸岸坡陡峭，受地形條件的限制。在大壩下游左、右岸分別安裝了40t.m、60t.m兩臺(tái)塔式起重機(jī)，吊運(yùn)混凝土、塊石入倉(cāng)，砌石拱壩因砌體單位水泥用量較低，又是分層砌筑，散熱條件較好，加之砌體的線膨脹系數(shù)、彈模、溫度應(yīng)力均較小，故不作分縫分塊處理，而采用逐層砌筑，整體上升的施工方法。當(dāng)最低氣溫在0℃～5℃時(shí)，砌筑作業(yè)要注意保護(hù)，最低氣溫在0℃以下時(shí)，停止砌筑。同時(shí)當(dāng)砌筑的日平均氣溫超過(guò)年平均氣溫時(shí)采用降溫措施，在最高氣溫超過(guò)28℃時(shí)，停止砌筑作業(yè)。如一定要在高溫下施工，需縱向分塊，并按20m左右分設(shè)一道橫縫或兩壩肩各設(shè)橫縫一道，縫寬至少0.8m。待寒冷低溫季節(jié)將橫縫填塞作為封拱，其封拱時(shí)日平均氣溫不低于5℃。為利于石料與膠結(jié)材料的結(jié)合，石料表面要粗糙，上壩前在壩外沖洗干凈，砌筑時(shí)呈飽和而不帶水狀態(tài)；基底在開(kāi)砌之前使基巖面潤(rùn)濕，鋪石前先鋪砂漿并用震搗器搗實(shí)，鋪砂漿厚度一般2～3cm，細(xì)骨料混凝土5～10cm；石料放置平穩(wěn)后用鐵錘敲擊，豎縫灌滿漿后在縫隙間填塞小塊石并稍加敲擊；砌體灰縫相互錯(cuò)開(kāi)，壁免形成通縫。面砌要丁砌順砌相間，并力求與內(nèi)部同是上升；壩體上升的層面盡量保持向上游大致呈1:30～1:20的傾斜坡，即迎水面比背水面略低。分段砌筑的高差不要過(guò)大，控制在1～1.5m以下。段面相接以斜面為好，壩體砌筑過(guò)程中及時(shí)作好防暑、防凍、防雨、防沖等工作；新砌體的防震、保溫、保濕等養(yǎng)護(hù)工作。養(yǎng)護(hù)期不少于一周。

澆筑防滲心墻時(shí)，利用兩側(cè)砌體作為模板，心墻與兩側(cè)砌體的連接不需作特殊處理。心墻澆筑時(shí)不設(shè)伸縮縫(溫度縫)，按段長(zhǎng)10～15m分段澆筑，澆筑層高度不得大于1.5m，工作縫及層面須鑿毛，豎直工作縫應(yīng)埋設(shè)止水，水平工作縫采用鍵槽連接。防滲心墻澆筑砼時(shí)的最高氣溫不得超過(guò)28℃，最低氣溫不得低于℃，當(dāng)最高氣溫高于28℃時(shí)，采取措施降低骨料溫度。

2.3生產(chǎn)系統(tǒng)及混凝土配合比選擇

①混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)。建成一套自動(dòng)化較高的砂、碎石生產(chǎn)系統(tǒng)，產(chǎn)量50m3/h生產(chǎn)流水線，為二級(jí)配混凝土提供條件?；炷涟韬驼緸樽詣?dòng)化拌和站，產(chǎn)量為200m3/h。

②混凝土配合比選擇?；炷了槭橇喜捎枚?jí)配，水泥采用P.O32.2低發(fā)熱量水泥，水灰比為，坍落度為4～6cm，（見(jiàn)浪詳水電站大壩工程混凝土配合比表），經(jīng)過(guò)90天齡期的復(fù)核試驗(yàn)，防滲墻混凝土抗壓強(qiáng)度為22.5MPa，抗?jié)B強(qiáng)度滿足規(guī)范要求；砌石混凝土抗壓強(qiáng)度為18.5MPa。

浪詳水電站大壩工程混凝土配合比表

3結(jié)束語(yǔ)

在施工過(guò)程中，通過(guò)挖坑檢測(cè)，測(cè)得最大砌體孔隙率為2.5%，單位吸水量為0.02L/d.m。說(shuō)明了在采取合理適用的施工技術(shù)，因地制宜地制定切實(shí)可行施工措施的前提下，保證了施工質(zhì)量，滿足了設(shè)計(jì)要求，并且，取得了在陡峭地形條件施工的寶貴經(jīng)驗(yàn)，值得總結(jié)和研究。浪詳水電站大壩工程2006年汛期通過(guò)蓄水安全鑒定后下閘蓄水，最大水位高出溢流堰2m，大壩工程運(yùn)行至今，已經(jīng)通過(guò)嚴(yán)寒和高水位的考驗(yàn)，未見(jiàn)任何不良情況，運(yùn)行狀態(tài)良好。