水庫(kù)大壩施工技術(shù)分析與探討

張宏洲

(江西省民盛水利建設(shè)有限公司，江西九江332005)

水庫(kù)大壩施工技術(shù)分析與探討

張宏洲

(江西省民盛水利建設(shè)有限公司，江西九江332005)

作為水庫(kù)建設(shè)的基礎(chǔ)性工程，水庫(kù)大壩施工質(zhì)量的好壞直接影響到水庫(kù)使用的安全性和長(zhǎng)久性，與社會(huì)的穩(wěn)定和人民群眾的生產(chǎn)生活緊密相連。文章結(jié)合國(guó)內(nèi)某水庫(kù)大壩的施工情況，對(duì)水庫(kù)大壩施工涉及到的大壩灌漿、漿砌石砌筑以及大壩基礎(chǔ)開挖等施工技術(shù)進(jìn)行分析和探討，并對(duì)水庫(kù)大壩如何進(jìn)行質(zhì)量控制進(jìn)行闡述，希望可以給相關(guān)技術(shù)人員提供一些參考。

水庫(kù)大壩;施工技術(shù);質(zhì)量控制;分析;探討

1 實(shí)例工程概況

我國(guó)北方某地，于2007年修建完成了某干流水庫(kù)大壩工程，作為水電項(xiàng)目進(jìn)行供水發(fā)電，同時(shí)此水庫(kù)大壩還承擔(dān)著旱期蓄水、澇期防洪、周圍3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)田水利灌溉、城市供水、生態(tài)旅游等功能。按照設(shè)計(jì)要求，在正常情況下該水庫(kù)大壩可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)容量達(dá)220萬(wàn)m3，在正常條件下該水庫(kù)大壩的蓄水高度可以達(dá)到750 m。一旦需要進(jìn)行防洪調(diào)控，該水庫(kù)大壩還可以在原有基礎(chǔ)上多蓄水80萬(wàn)m3。該水庫(kù)大壩每年可向城市供水達(dá)600萬(wàn)m3。該水電站裝有4臺(tái)發(fā)電機(jī)組，總的裝機(jī)容量為500 kW，屬于國(guó)家四級(jí)水利樞紐工程。

按照設(shè)計(jì)要求，該水庫(kù)大壩可以抵抗住100 a一遇的洪水，對(duì)于300 a一遇的洪水具有調(diào)控疏洪能力。該水庫(kù)大壩為新建工程，設(shè)計(jì)壩頂高程為780 m，壩頂厚度為5.8 m，大壩最高處為34.5 m。

2 水庫(kù)大壩施工技術(shù)分析

2.1 水庫(kù)大壩的基礎(chǔ)開挖

對(duì)于水庫(kù)大壩基礎(chǔ)的開挖，首先必須要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的自然環(huán)境、建筑物、地質(zhì)地貌等進(jìn)行充分的掌握［1］。根據(jù)工程實(shí)例的水庫(kù)大壩情況，該水庫(kù)大壩的基礎(chǔ)為兩岸的壩肩，壩體緊連干流兩側(cè)的山體，大壩在建設(shè)完成后與兩側(cè)山體緊密相連成為一體，開挖時(shí)按照緊靠側(cè)面的半徑或徑向方向進(jìn)行基礎(chǔ)的開挖，要避免將基礎(chǔ)開挖成臺(tái)階的形狀。當(dāng)基礎(chǔ)開挖到大壩的建基面的時(shí)候，為了確保基坑支護(hù)基面的總體質(zhì)量，不應(yīng)再使用大型的機(jī)械進(jìn)行開挖，而應(yīng)采用小型的風(fēng)鏟等工具，用人工開挖的方式，并且要預(yù)留一定厚度的保護(hù)層。對(duì)于基礎(chǔ)開挖時(shí)需要進(jìn)行爆破的位置，在爆破之前必須要對(duì)爆破的位置進(jìn)行地質(zhì)測(cè)定，之后請(qǐng)相關(guān)專業(yè)進(jìn)行制定最適宜的爆破方案，優(yōu)化爆破參數(shù)，對(duì)每個(gè)爆破點(diǎn)進(jìn)行控制，對(duì)于各控制測(cè)量點(diǎn)和樁位要進(jìn)行開挖校核，而且需要控制好安全地點(diǎn)的振動(dòng)速度、裝藥量、爆破距離等數(shù)據(jù)，使爆破的范圍不產(chǎn)生擴(kuò)大，不會(huì)對(duì)山體產(chǎn)生影響。對(duì)開挖過(guò)程中的爆破作業(yè)必須進(jìn)行嚴(yán)格控制，要采取科學(xué)性、合理性的爆破方案，要充分考慮到爆破后對(duì)大壩建設(shè)的影響，爆破的最終目的應(yīng)與大壩建設(shè)的設(shè)計(jì)是一致的［2］。

在大壩基礎(chǔ)的開挖過(guò)程中，要對(duì)開挖區(qū)域的地質(zhì)條件進(jìn)行認(rèn)真、詳細(xì)的測(cè)定檢查，要確保開挖時(shí)的實(shí)際情況與調(diào)查數(shù)據(jù)顯示是一致的。如果在開發(fā)的過(guò)程中，出現(xiàn)實(shí)際情況和調(diào)查數(shù)據(jù)有很大區(qū)別的情況，就要及時(shí)采取必要的措施，以避免出現(xiàn)更多的問題。在開挖大壩的建基面時(shí)，應(yīng)當(dāng)先將周圍的雜物進(jìn)行清掃，同時(shí)用水對(duì)其進(jìn)行沖洗。在開挖的同時(shí)，大壩的基礎(chǔ)必須要用混凝土進(jìn)行澆筑，大壩基礎(chǔ)墊層混凝土澆注前應(yīng)用水將基巖潤(rùn)濕。

2.2 水庫(kù)大壩的漿砌石砌筑

要確保水庫(kù)大壩的工程質(zhì)量，做好水庫(kù)大壩的漿砌石砌筑是整個(gè)大壩施工的重要組成部分。要想做好水庫(kù)大壩的漿砌石砌筑，就要在漿砌石砌筑之前對(duì)整個(gè)作業(yè)區(qū)域進(jìn)行放線工作。為了避免放線的時(shí)候出現(xiàn)誤差，必須要選用精度準(zhǔn)確，功能先進(jìn)的設(shè)備進(jìn)行放線。

具體包括以下4個(gè)步驟:①選用具有科學(xué)性、合理性的壩體砌筑施工方法。在進(jìn)行砌筑前，要先對(duì)砌筑的基面進(jìn)行水潤(rùn)濕，只要做到石料的表面足夠濕潤(rùn)就可以，不要留有積水;鋪設(shè)石材表面水砂漿厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并應(yīng)確保其厚度≥1.5倍的設(shè)計(jì)灰縫厚度，這樣可以保證砌筑的石塊之間留有足夠的下沉空間，對(duì)石縫之間的緊密結(jié)合也有幫助。在砂漿鋪設(shè)完畢后要用專人進(jìn)行后期的平整工作，平整結(jié)束后才可以進(jìn)行基面的石料鋪設(shè)作業(yè)。為了保證石塊之間互相緊密排列，石塊的排列應(yīng)該采取三角孔組合的方式，在排列時(shí)兩塊石頭應(yīng)當(dāng)是上部大、下部小，這樣便于后期的振搗，并能有效提高砌筑作業(yè)的工作效率和施工進(jìn)度。在擺放完石料后應(yīng)當(dāng)對(duì)豎縫進(jìn)行灌漿處理。②做好面石的砌筑。在進(jìn)行面石的砌筑施工作業(yè)中，應(yīng)該采取丁順交錯(cuò)進(jìn)行石料的排列，而且要丁石的總體面積要占到面石總面積的1/3;在同層面石的施工作業(yè)中，應(yīng)按照三順一丁的方式進(jìn)行排列，這樣可以保證面石之間的拼湊更緊密;對(duì)于面石之間的裂縫，應(yīng)采用砂漿進(jìn)行填充，這樣可以有效防止出現(xiàn)砌筑裂縫。所有的面石砌筑時(shí)要保證相互之間裂縫錯(cuò)開距離達(dá)到10 cm，而且不允許將片石塞入面石的下部，以免出現(xiàn)面石不穩(wěn)，產(chǎn)生裂縫，造成施工質(zhì)量出現(xiàn)問題。③進(jìn)行層面的處理。進(jìn)行層面的處理之前，必須要把層面清理干凈，把層面上的雜物等清除。還可以采用壓力水對(duì)層面表面進(jìn)行清理，但要注意不能留下積水。在層面清除干凈后，要在層面上進(jìn)行人工鑿毛，深度≥2 cm，確保鑿毛的密度不要過(guò)密。在完成這些工作內(nèi)容后，需要現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員進(jìn)行確認(rèn)，在確認(rèn)合格后可以進(jìn)行下一道工序的作業(yè)。④腹石的砌筑。在層面處理完成之后，就可以進(jìn)行腹石的砌筑。在腹石砌筑的施工作業(yè)中要采用錯(cuò)縫的方式進(jìn)行搭接，還要保證兩塊腹石之間的砂漿應(yīng)飽滿。

2.3 水庫(kù)大壩的灌漿作業(yè)

這個(gè)水庫(kù)的灌漿作業(yè)主要包括帷幕、壩肩和壩基基礎(chǔ)的固結(jié)灌漿。在對(duì)大壩的基礎(chǔ)進(jìn)行固結(jié)灌漿的施工作業(yè)中，應(yīng)確?；炷帘Ｗo(hù)層厚度≥2 m，底部的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度必須要達(dá)到規(guī)范要求的50%以上才可以對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行固結(jié)灌漿的施工作業(yè)。

進(jìn)行固結(jié)灌漿的施工作業(yè)就要進(jìn)行基礎(chǔ)的鉆孔作業(yè)，在鉆孔作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行操作，保證鉆孔深度、斜孔偏差符合規(guī)范的范圍和要求。灌漿作業(yè)必須嚴(yán)格按照既定的順序進(jìn)行固結(jié)灌漿。在灌漿過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照固體結(jié)注漿壓力擠壓周圍的原則。在灌漿操作中應(yīng)保持連續(xù)性，一旦發(fā)生中斷要爭(zhēng)取盡快恢復(fù)灌漿，灌漿作業(yè)的間隔時(shí)間≤30 min。如果＞30 min就要重新進(jìn)行鉆孔。

3 水庫(kù)大壩的施工質(zhì)量控制

在大壩施工過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的控制和檢驗(yàn)，按照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工過(guò)程、原材料等質(zhì)量檢查驗(yàn)收，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，確保工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。大壩項(xiàng)目在施工現(xiàn)場(chǎng)所用的原料，其質(zhì)量檢查應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和規(guī)范進(jìn)行抽查;對(duì)于水泥的檢查，應(yīng)確保其生產(chǎn)日期是合格的，使用性能符合要求;鋼材的檢查是確保其剛性符合要求;使用的膠結(jié)材料使用期間中要留樣檢驗(yàn);對(duì)于大壩施工的質(zhì)量，必須著重關(guān)注孔壓水的試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)每個(gè)孔內(nèi)托注入的水泥量以及孔洞的透水率等進(jìn)行分析，鉆孔的分布和數(shù)量要符合國(guó)家規(guī)范的要求。在檢查過(guò)程中，建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位共同進(jìn)行，以確保檢查的真實(shí)可靠。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于水庫(kù)大壩施工來(lái)說(shuō)，其施工質(zhì)量的好壞直接影響著大壩的質(zhì)量和使用壽命在大壩施工期間要注意大壩的基礎(chǔ)開挖、漿砌石砌筑、灌漿作業(yè)等階段的施工作業(yè)，加強(qiáng)質(zhì)量管理，確保大壩主體的施工質(zhì)量。

［1］陳良.淺談水庫(kù)大壩施工技術(shù)應(yīng)用［J］.科學(xué)之友，2012(09):97-98.

［2］唐福康，張成.淺談碾壓混凝土大壩施工技術(shù)［J］.廣西水利水電，2011(05):59-60.

TV54

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1007-7596(2014)05-0111-02

2013-11-17

張宏洲(1965-)，男，江西九江人，工程師。