對石壩工程施工技術(shù)的探討

蔡群維

（安化湘資水利水電建筑工程有限責(zé)任公司，湖南 安化 413500）

1 漿砌石壩的發(fā)展

石塊修堤筑壩歷史悠久。公元16世紀(jì)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(qū)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(jì)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(fā)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(shù)量上逐漸趨于主導(dǎo)地位。輕型壩以拱壩為主，支墩壩和混合壩為輔，并且創(chuàng)造了硬殼壩和框格填碴壩等形式。

應(yīng)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(yè)，在國外使用很少，而在類似于我國的諸多發(fā)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(fā)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(zhì)量輕者更多，而價格下降，總體水準(zhǔn)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(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)要達(dá)到整個石塊其中兩個面是新的，標(biāo)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(jīng)常注意搭配選擇，使縫隙減少，并更容易節(jié)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(jié)材料

細(xì)石砼砌塊石膠結(jié)材料為C10細(xì)石砼。材料組成：水泥、砂、水、一級細(xì)石。細(xì)石粒徑：一級細(xì)石5-20mm。材料配比：通過實驗確定，塌落度為5-8cm為宜。應(yīng)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(diào)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(jié)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(zhì)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(wěn)定和它的表面摩擦能力以及連接面積的大小直接相關(guān)，細(xì)石砼砌石壩采用分層砌筑，對同一砌筑層之間的石料粘結(jié)力容易達(dá)到結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，重點要控制層間的粘結(jié)力，要注意清理表面，沒有雜質(zhì)以及水分存在，保證兩個層面能夠穩(wěn)定結(jié)合，持久牢固，砌體的容重要保證符合標(biāo)準(zhǔn)，通常密度大的重量也更大，另外，連接過程要嚴(yán)絲合縫，不可形成架空結(jié)構(gòu)。

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(guān)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(zhì)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(dāng)，不穩(wěn)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(wěn)固。座漿厚度應(yīng)比設(shè)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(diào)整平坦程度，對顆粒過大的骨料清理掉，再擺放石頭，膠結(jié)層設(shè)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(jīng)過清理的石頭，用鐵錘找準(zhǔn)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(nèi)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(zhì)量的重要措施。石料安放好，應(yīng)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(yīng)分層貫注、振搗。因為石頭形狀并不規(guī)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(xì)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(wǎng)作為吊籃，人工把塊石搬入鋼絲網(wǎng)內(nèi)，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(guān)系，必須以最合理的方式安排，對于原存放點過遠(yuǎn)，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(jù)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(zāi)害帶來的材料緊缺。

5 質(zhì)量控制及檢測

5.1 砼砌石壩的主要質(zhì)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(jīng)過清洗，將內(nèi)部積水清除，對砌筑的厚度嚴(yán)格把握，如果尺寸過大會發(fā)生架空，通常把握在50cm上下，由于倉面作業(yè)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(chǎn)生雜質(zhì)，要注意小的顆粒，固體，以免誤入排水孔，壩體分縫應(yīng)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(zhì)量檢查內(nèi)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(shè)計容重。對開挖試坑還應(yīng)進行表面觀測，觀察試坑表面膠結(jié)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(shù)必須符合設(shè)計及《漿砌石壩施工技術(shù)規(guī)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(yè)林.糯扎渡水電站高心墻堆石壩關(guān)鍵技術(shù)研究[J].水力發(fā)電，2006(11).

[2]華東水利學(xué)院等.砌石壩設(shè)計[M].北京：水利出版社，1980.