混凝土防滲心墻漿砌石重力壩施工技術(shù)

謝榮昌，王衛(wèi)華，張懷文

(中航勘察設(shè)計研究院有限公司，北京100098)

1 工程概況

某工程攔水壩屬塘壩，主要建筑物為5 級，設(shè)計洪水10 a一遇，漿砌石重力壩校核洪水為50 a一遇。攔水壩設(shè)計為漿砌石重力壩，由溢流壩段和非溢流壩段組成，壩體內(nèi)設(shè)混凝土防滲心墻。溢流壩為漿砌石重力壩，壩頂高程154.0 m，壩基礎(chǔ)開挖至新鮮完整的基巖，設(shè)計最大壩高7.5 m，地面以上壩高3.27 m。非溢流壩段為漿砌石擋水墻，頂高程為153.5 m，頂寬2 m，墻高為(1 +H)m，(H 為現(xiàn)狀地面到設(shè)計墻頂153.5 m的距離，具體數(shù)據(jù)根據(jù)現(xiàn)場確定)，墻底寬((0.1 +0.2)H+2.8)m。

2 施工技術(shù)

2.1 基礎(chǔ)開挖及處理

壩基采用機械配合人工按照圖紙要求進(jìn)行開挖，需挖至新鮮完整巖面。壩基開挖完成后，對需處理的破碎帶，采用風(fēng)鎬輔以人工開挖。根據(jù)壩址位置各中心點坐標(biāo)，放出壩基中心軸線。壩軸線上下各0.3 m范圍內(nèi)，做深入新鮮完整基巖內(nèi)0.5 m深的齒槽。清除基巖面和齒槽內(nèi)雜物并用清水沖洗，然后濕潤基巖表面，鋪設(shè)一層厚50 mm 的水泥砂漿，驗收合格后鋪設(shè)50 cm 厚(齒槽部位鋪設(shè)1.0 m 厚)C25S8D150 混凝土，增加壩體穩(wěn)定性［1］。

2.2 壩體砌筑

壩體砌筑應(yīng)采用“鋪漿法”，順墻面線支設(shè)好坡度架，沿著坡度架雙面均拉準(zhǔn)線，第一皮石塊按邊線砌筑，其上各皮石塊均按準(zhǔn)線進(jìn)行砌筑。

壩體的第一皮、轉(zhuǎn)角處、交接處、沉降縫處，應(yīng)用較大的平片石砌筑。灰縫厚度宜為20 ～30 mm，鋪灰時可以多鋪3 ～5 mm，隨鋪漿隨砌筑，使得片石砌筑時靠自重使灰縫厚度達(dá)到20 ～30 mm;石縫間較大空隙必須先填砂漿后塞碎石塊，豎縫寬度宜為20～40 mm。壩體面石與腹石應(yīng)同步砌筑，宜控制面石與腹石砌筑的相對高差＜1 m。

壩體的結(jié)構(gòu)砌筑應(yīng)分皮臥砌。即砌筑時，各皮石塊配合使用，石塊的尺寸形狀基本吻合，且禁止采用側(cè)立石塊，中間填心的方法，即外圍用較大的塊石，而里面用小的片石，塊石等填充的方法。壩體每天砌筑的高度≤1.2 m。壩體的結(jié)構(gòu)砌筑，每皮應(yīng)大體找平，并按照每2 ～3 皮為一個分層高度控制，每砌筑一個分層高度應(yīng)找平一次。壩體外露坡面的灰縫寬度宜控制在20 ～30 mm。上下皮砌石的豎向灰縫錯開的距離應(yīng)控制在80 mm以上，而且斜向通縫禁止超過兩層。本工程壩體勾平縫，勾縫用砂漿的強度≥M10，勾縫砂漿嵌入砌縫的深度應(yīng)＞20 mm，當(dāng)不足20 mm時，應(yīng)掏槽夠20 mm，等到工程基本竣工后統(tǒng)一用防水水泥砂漿進(jìn)行勾縫。大壩每隔15 m設(shè)置伸縮縫，伸縮縫應(yīng)上下貫通、豎直，接縫處用規(guī)格石，縫寬30 mm。每道伸縮縫共設(shè)一道651 橡膠止水，橡膠止水帶位置在防滲心墻中心。止水帶在澆筑混凝土前，必須妥善固定。

2.3 防滲心墻施工

距離上游壩面1.0 m處設(shè)置混凝土防滲心墻，混凝土標(biāo)號C30S8D150，防滲墻寬0.5m。防滲墻施工根據(jù)壩體結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度進(jìn)行控制，用防滲墻兩側(cè)砌體結(jié)構(gòu)面作為模具，進(jìn)行混凝土澆灌。

2.4 壩體養(yǎng)護(hù)

本工程主要在冬季進(jìn)行施工，為保證砌體的強度不因上凍而受到影響，采用了一層塑料布加三層草苫子的保溫方式對砌筑完成的壩體和混凝土防滲心墻表面進(jìn)行覆蓋。

2.5 擋水墻砌筑

擋水墻砌筑工藝同上述壩體砌筑工藝。

3 質(zhì)量控制要點

3.1 施工材料

1)石材:壩體需選用質(zhì)地堅實的石材，不得使用薄片、卵形或風(fēng)化剝落、出現(xiàn)裂紋的石材。單塊片石最小邊長≥200 mm，長邊尺寸不得大于短邊的3 倍，厚度≥150 mm。砌筑時應(yīng)大小搭配使用。

2)砂:應(yīng)選擇中砂或粗砂，粒徑＜5 mm，用5 mm孔徑篩過篩后方可使用，且含泥量應(yīng)＜5%。

3)砂漿:石砌體所用水泥砂漿為M10 和M7.5。

4)混凝土:齒槽與壩底混凝土墊層用C25S8D150，心墻用C30S8D150。

5)橡膠止水帶:651 橡膠止水帶，宜按工程設(shè)計的實際長度在工廠預(yù)制成環(huán)形，接頭應(yīng)根據(jù)材質(zhì)采用相應(yīng)辦法(如焊接或溶接法)拼接。

3.2 關(guān)鍵及特殊施工過程控制要點

1)坐漿與槎口對接;基底首層開始砌筑時，應(yīng)該采用坐漿法，鋪漿的厚度應(yīng)該＞30 mm。為了保證石塊的外側(cè)能夠密實，鋪漿的寬度應(yīng)超出基礎(chǔ)的寬度20 mm。砌筑每一層時，都需要為上層留出槎口。槎口對接要平，上下層的石塊咬槎要嚴(yán)密。留槎時不能出現(xiàn)硬蹬槎、重縫、三角縫、斜重縫，或槎口角度太小。

2)搭接:分皮砌筑石塊時，下層砌筑一塊短石塊，上層則應(yīng)砌筑一塊長石塊。外皮砌筑一塊長石塊，內(nèi)皮則應(yīng)砌筑一塊短石塊。壩體上下層和內(nèi)外皮石塊均應(yīng)錯縫搭接，成為一個整體，以防出現(xiàn)通縫。

3)壩體灰縫:灰漿應(yīng)飽滿密實，灰縫厚度宜取20～30 mm。壩體砌筑時應(yīng)保證灰口均勻，鋪灰時，厚度應(yīng)大于灰縫厚度3 ～5 mm。遇到石塊間隙較大的情況，應(yīng)先填漿，再用碎石塊嵌實，禁止先擺碎石后塞漿或者干填碎石。

4)伸縮縫:大壩每隔15 m設(shè)伸縮縫，每道伸縮縫共設(shè)止水兩道，第一道為瀝青麻繩止水，第二道止水為654 橡膠止水。其中瀝青麻繩止水為瀝青木板和瀝青麻繩相結(jié)合，接縫處用規(guī)格石，縫寬30 mm，瀝青麻繩的直徑為50 mm，瀝青木板厚25 mm，用瀝青木板將瀝青麻繩擠到縫里。橡膠(或塑料)止水帶必須埋設(shè)準(zhǔn)確，其中間空心圓環(huán)應(yīng)與變形縫中心重合。止水帶的接縫不得甩在轉(zhuǎn)角處，應(yīng)留在較高部位。止水帶在澆筑混凝土前，必須妥善固定于專用的鋼筋套中并在止水帶的邊沿處用鍍鋅鐵絲綁牢或用扁鋼焊牢，以防止位移;止水帶的空心圓環(huán)直徑應(yīng)與變形縫的寬度相同。

5)混凝土澆筑:防滲墻第二次澆筑前要對已澆筑的混凝土頂面進(jìn)行清灰和鑿毛，并把表面鑿成毛面。防滲心墻混凝土澆筑時必須及時振搗，保證振搗均勻，不允許出現(xiàn)離析現(xiàn)象。每砌筑2 m左右高澆筑混凝土心墻一次，并要保證澆筑兩側(cè)砌體灰縫水泥砂漿初凝2 ～3 d。

6)冬季施工措施:冬季施工應(yīng)注意防凍。砌石石料在砌筑前，應(yīng)清除表面污物、冰雪等，不得使用遭水浸和受凍后的砌塊。進(jìn)入冬季施工后采用“混凝土灌砌法”替代了“鋪漿法”進(jìn)行壩體施工。豆石混凝土的坍落度要略大于普通混凝土，可以取180 ～220 mm。進(jìn)入冬季后采用細(xì)石混凝土砌石壩，利用商混凝土出罐溫度受控、材料上壩方便、施工方法簡單和施工速度快的優(yōu)點，可有效保證冬季的砌筑質(zhì)量?；炷潦┕ず笠皶r進(jìn)行有效的覆蓋，防止受凍。

［1］付明. 土石壩澆筑式瀝青混凝土防滲心墻施工新技術(shù)的應(yīng)用［J］. 黑龍江水利科技，2013，41(06):34－36．