堆石混凝土技術(shù)在水庫施工中的應(yīng)用研究

張智宏

（安徽天晟建設(shè)工程有限公司 安徽合肥 230000）

堆石混凝土技術(shù)在水庫施工中的應(yīng)用研究

張智宏

（安徽天晟建設(shè)工程有限公司 安徽合肥 230000）

堆石混凝土技術(shù)在我國水庫施工中應(yīng)用廣泛，其屬于新型的混凝土施工技術(shù)，具有較大的體積。本文主要結(jié)合A水庫施工，對堆石混凝土及時(shí)在水庫施工中的應(yīng)用進(jìn)行研究。本文主要針對對石混凝土施工工藝進(jìn)行研究，同時(shí)對在應(yīng)用過程中蘊(yùn)含的工程質(zhì)量、檢測、經(jīng)濟(jì)效益等問題進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)證明：該堆石混凝土技術(shù)相對其他混凝土來講，可以顯著增強(qiáng)其澆注速率，可以方便控制混凝土質(zhì)量，同時(shí)減少了人為因素對混凝土澆筑產(chǎn)生的影響，并去除了溫控設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了成本的極大降低。

堆石混凝土技術(shù)；水庫；應(yīng)用研究

1 前言

堆石混凝土技術(shù)是基于自密實(shí)混凝土技術(shù)而產(chǎn)生的新型、大體積混凝土施工技術(shù)，指的是講符合一定粒徑需求的大塊石、卵石等直接放入倉，使其形成一定空隙的堆石體，在次基礎(chǔ)上，進(jìn)行堆石體表面澆筑，使其符合自密實(shí)混凝土要求，并參考自重進(jìn)行堆石空隙填充，使其形成具有完整、密實(shí)、低水化熱、強(qiáng)度較好的混凝土。該新型混凝土技術(shù)具有極為獨(dú)特的施工工藝、簡單的施工方法、較快的施工技術(shù)以及較少的單方水泥容量等優(yōu)點(diǎn)。目前，在我國水庫施工中應(yīng)用廣泛?；诖?，本文主要結(jié)合A水庫施工，對堆石混凝土及時(shí)在水庫施工中的應(yīng)用進(jìn)行研究。希望通過本文分析，為相關(guān)人員進(jìn)行混凝土技術(shù)研究提供借鑒。

2 工程概述及施工技術(shù)

2.1 工程概述

A水庫屬于?。á瘢┬退畮?，水庫樞紐包括四個(gè)部分，壩址以上流域占地面積45km2，壩高最大值為42.5m，壩頂?shù)膶挾葹?.5m，壩底部寬度最大值在32.31m，壩軸線長度為203m，總庫容則高達(dá)233萬m3。

該工程的主要工程量包括：土方與石方分別開挖12023m3，與19539m3，對于土方來講，起回填為8637m3。混凝土的澆筑量為66391m3，在混凝土澆筑中，僅有上游防滲面板以及下游的溢流壩段面板使用普通混凝土，其余均采用堆石混凝土。

2.2 施工工藝

該灑谷水庫堆石混凝土技術(shù)的施工工藝如圖1所示。

（1）鑿毛：堆石混凝土在進(jìn)入下一倉進(jìn)行澆筑之前，要進(jìn)行混凝土表面粗糙度處理，使新舊混凝土充分融合，形成一個(gè)整體，從而避免滲水，實(shí)現(xiàn)層間穩(wěn)定。A水庫大壩使用刷毛的鑿毛方式。

（2）清潔倉面：對于混凝土倉面來講，只要確保符合常規(guī)要求，并確保結(jié)合面位置的泥土含量不超標(biāo)即可。

（3）堆石料沖洗：為確保自密實(shí)混凝土與堆石料之間充分結(jié)合，需要對堆石料進(jìn)行沖洗。對于天晴引起爆破開車的新鮮石料無需進(jìn)行沖洗；當(dāng)天氣導(dǎo)致堆石料中含有較多的泥，則要置于大壩水洞的下游，進(jìn)行沖洗。

圖1 堆石混凝土技術(shù)在水庫施工中的施工流程圖

（4）堆石入倉：在左右壩肩位置修葺壩公路，運(yùn)石車便可直接上壩，并配合使用挖機(jī)進(jìn)行堆石。堆石入倉的結(jié)果是形成自然堆積狀態(tài)，并結(jié)合人工碼放，確保其密實(shí)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提高。對于表面含有過多石渣，應(yīng)采用人工剔除模式進(jìn)行剔除。

（5）自密實(shí)混凝土的澆筑、維護(hù)以及后期檢測：對A水庫工程來講，起混凝土拌以及系統(tǒng)距離都與澆筑面距離較近，因此攪拌機(jī)產(chǎn)生自密實(shí)混凝土，然后直接進(jìn)入泵到達(dá)堆石體倉面。澆筑完成后，每層混凝土都要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，事先要預(yù)防太陽暴曬，以免水分損失嚴(yán)重，出現(xiàn)裂紋，且裂紋不規(guī)則。對于混凝土澆筑完成形成初凝之后，要進(jìn)行連續(xù)灑水養(yǎng)護(hù)，確保堆石混凝土表面始終處于濕潤狀態(tài)。澆筑完成之后，要進(jìn)行后期檢測，包括強(qiáng)度、密實(shí)度、抗?jié)B、水化熱溫升的檢測。

3 堆石混凝土技術(shù)在水庫施工中的應(yīng)用問題研究

對于堆石混凝土技術(shù)在水庫施工中的應(yīng)用問題主要包括堆石混凝土質(zhì)量問題、檢測問題以及經(jīng)濟(jì)評價(jià)問題三部分，下面進(jìn)行具體研究：

3.1 堆石混凝土質(zhì)量問題研究

任何技術(shù)，其發(fā)展的根本在于確保工程質(zhì)量提高。對于堆石混凝土來說，其質(zhì)量與自密實(shí)混凝土質(zhì)量密切相關(guān)，因此必須嚴(yán)格把控自密實(shí)混凝土的施工質(zhì)量管理。要實(shí)現(xiàn)自密實(shí)混凝土質(zhì)量密切把控，需要在原材料合格前提下，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究：

（1）水量。首先檢測砂石中水的含量，并盡可能確保砂石混合均勻，從而確保砂石中水的含量實(shí)現(xiàn)相對平衡；接著基于砂石中水的含量調(diào)整用水量。

（2）溫度。在實(shí)際施工中，自密實(shí)混凝土施工與溫度密切相關(guān)，且自密實(shí)混凝土對溫度極為敏感。工作性能在不同的溫度會有不同表現(xiàn)，因此要依據(jù)現(xiàn)場溫度，對混凝土狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。

（3）攪拌時(shí)間。對混凝土來講，其性能與攪拌時(shí)間密切相關(guān)。對于自密實(shí)混凝土來講，其生產(chǎn)過程中，要基于環(huán)境溫度以及原材料溫度，對攪拌時(shí)間進(jìn)行控制，從而生產(chǎn)可以滿足性能要求的自密實(shí)混凝土。

此外，對自密實(shí)混凝土生產(chǎn)中出現(xiàn)的性能突變也是影響工程質(zhì)量的主要因素。對于A水庫來講，其在澆筑過程中，施工人員沒有充分均勻混合砂石，導(dǎo)致自密實(shí)混凝土生產(chǎn)性能突變。解決對策為：以砂中含粉取代粉煤灰，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)室配合比去除砂中含有的粉量，并提高自密實(shí)混凝土單方配合比中砂的含量，降低單方自密實(shí)混凝土中粉煤灰的用量，試拌，查看自密實(shí)混凝土質(zhì)量是否滿足需求。

3.2 堆石混凝土檢測問題

為保證施工質(zhì)量，對于堆石混凝土來講，在澆筑完成后，要進(jìn)行強(qiáng)度、密實(shí)度、抗?jié)B、水化溫升等的檢測。常用的檢測方法如下所示：

（1）堆石混凝土壩體可以通過鉆孔取芯樣、壓水試驗(yàn)進(jìn)行檢測。芯樣觀測可以實(shí)現(xiàn)自密實(shí)混凝土密實(shí)度以及與塊石膠結(jié)填充，壓實(shí)試驗(yàn)可以檢測透水率、滲透系數(shù)等；

（2）可以通過開挖1.5m×1.5m×1.5m試坑，對堆石混凝土壩體進(jìn)行檢測，并實(shí)現(xiàn)自密實(shí)混凝土密實(shí)度的檢測，同時(shí)實(shí)現(xiàn)混凝土與塊石膠結(jié)填充的觀測，對實(shí)現(xiàn)混凝土容重的測量；

（3）以RIS-K2型探地雷達(dá)作為觀測手段，對堆石混凝土壩體的孔洞、裂隙等進(jìn)行檢測。

3.3 堆石混凝土經(jīng)濟(jì)評價(jià)研究

同埋石混凝土相比，堆石混凝土雖有相近之處，但卻有質(zhì)的不同。埋石混凝土施工復(fù)雜，施工速度較低，具有較低的石含量，對于工程質(zhì)量不能很好掌控；然而堆石混凝土施工簡單，具有較高的施工速度和石含量，可以很好掌控工程質(zhì)量。如表1所示為埋石混凝土與堆石混凝土的對比表。

表1 堆石混凝土與埋石混凝土比對表

從施工單價(jià)角度來講，堆石混凝土低于埋石混凝土，主要原因在于堆石混凝土使用較多價(jià)格低廉的塊石進(jìn)行填充，降低了原材料成本，并堆石混凝土操作簡單，無需振搗便可實(shí)現(xiàn)自動填充密實(shí)，節(jié)省人工成本以及機(jī)械費(fèi)用?；炷僚c塊石相結(jié)合，既可以節(jié)省成本，還可以強(qiáng)化容重以及抗剪強(qiáng)度，確保施工質(zhì)量極大提高。

A水庫施工中使用堆石混凝土技術(shù)，同普通混凝土相比，表現(xiàn)出較優(yōu)的混凝土和易性，解決普通混凝土流動性與粘聚力相悖的理念，解決了普通混凝土產(chǎn)生離析現(xiàn)象的問題。堆石混凝土可以大幅度降低工程建設(shè)成本、人工費(fèi)用以及水泥用量等，總體來講，施工成本降低15～20%；明顯縮短施工周期，有原計(jì)劃施工期縮短了四個(gè)月，整個(gè)建設(shè)工程相對于原計(jì)劃來講，縮短了4個(gè)月。

4 結(jié)論

本文主要結(jié)合A水庫施工，對堆石混凝土及時(shí)在水庫施工中的應(yīng)用進(jìn)行研究。本文對A水庫概括進(jìn)行了具體描述；然后文章對堆石混凝土技術(shù)在水庫施工中的施工工藝以及技術(shù)應(yīng)用中所涉及的工程質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益以及檢測等問題進(jìn)行研究。事實(shí)證明：堆石混凝土技術(shù)可以顯著增強(qiáng)混凝土的澆筑速度，是混凝土質(zhì)量易于控制，同時(shí)減少了人為因素對混凝土澆筑的影響，并去除了溫控設(shè)備，節(jié)約了成本。

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[3]李華，李玲波.堆石混凝土技術(shù)在水庫大壩施工中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013.

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