郴州黃口堰水庫堆石混凝土大壩質量檢測與控制

【摘要】本文圍繞黃口堰水壩工程項目，針對大壩堆石混凝土采用壓水試驗、超聲波、孔隙率和抗壓強度檢測等方法，全面檢測分析了大壩堆石混凝土施工質量，并根據(jù)檢測結果，提出量質量控制的重點：一是加強層面間的結合，保證倉面干凈。二是嚴格控制堆石率以及堆石料粒徑大小。

【關鍵詞】黃口堰水庫；堆石混凝土；質量檢測

1、工程及質量檢測概況

1.1工程簡介

黃口堰水庫位于郴州市永興縣，是一座以灌溉為主，兼顧供水、防洪、生態(tài)等功能的中型水庫。2016年該縣啟動擴建工程項目，主工程為一道攔水壩，工程規(guī)模為I型、 Ⅲ等、主建筑物為4級，設計洪水標準50年一遇。壩頂高程382.83m，最大壩高37.65m，壩頂長88.28m、寬5.8m，校核洪水位382m，正常蓄水位377.55m。

1.2工程質量目標

大壩采用C15堆石混凝土，施工工藝為普通型堆石混凝土。質量性能要求如下表1所示：

1.3大壩芯樣鉆取

按照《鉆芯法檢測混凝止強度的技術規(guī)程》的要求，在大壩澆筑至348.5m和378.2m時，按照均勻分布原則分別從壩底和壩頂鉆取堆石混凝土芯樣，其中壩底段（高程343.5-348.5）取樣60個，鉆孔6個，深5cm、直徑11cm；壩頂段（高程363.2-378.2）取樣25個，鉆孔6個，深15cm、直徑11cm。

2、大壩堆石混凝土質量檢測

2.1壓水試驗檢測

根據(jù)《水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范》相關規(guī)定，分別對12個鉆孔壓水試驗，計算相對透水率。

采用加權平均法對表2統(tǒng)計的數(shù)據(jù)計算，壩頂平均透水率2.37Lu，壩底為2.36Lu，透水率較小，表明塊石與自密實混凝土粘合好。

2.2超聲波檢測

根據(jù)《超聲波檢測混凝王缺陷技術規(guī)程》，采用單孔一發(fā)雙收的超聲波檢測方法，對堆石混凝土壩頂?shù)?個檢查孔進行現(xiàn)場檢測，統(tǒng)計相關數(shù)據(jù)并分析。

超聲波波速越大表示堆石混凝土的密實度越高，反之亦然。根據(jù)上表數(shù)據(jù)分析，在6個檢查孔內(nèi)波速呈無規(guī)律的波浪式變化，但波動率不高。本次檢測采用跨孔超聲波檢測儀（型號RS-ST06DT）對所取的芯樣的自密實混凝土和塊石分別測試，檢測的數(shù)據(jù)為：自密實混凝土波速2650m/s上下，塊石波速3450m/s上下，與現(xiàn)場檢查孔測算數(shù)據(jù)基本吻合。且超聲波在大壩內(nèi)傳播范圍內(nèi)的波速值總體上穩(wěn)定，除極少部分波速值較小的地方說明有缺陷之外，整體上大壩堆石混凝土澆筑均勻，質量良好。

2.3孔隙率檢測

孔隙率是指散粒狀材料堆積體積中，顆粒之間的空隙體積所占的比例。材料孔隙率或密實度大小直接反映材料的密實程度，因此，堆石混凝土芯樣的孔隙率高，則表示密實程度小，反之亦然。本次僅對芯樣進行表面孔隙率檢測，具體的檢測方法為：對壩頂壩底各6個鉆孔所取的芯樣，經(jīng)清潔處理后，截取圓柱側面，再測量計算后，將壩頂壩底的六組數(shù)據(jù)分別加權平均。具體檢測數(shù)據(jù)如下表4：

根據(jù)上表數(shù)據(jù)加權平均可得，壩頂?shù)谋砻婵紫堵蕿?.12%；壩底的表面孔隙率為3.37%，均在合理范圍內(nèi)，表明大壩堆石混凝土的澆筑均勻。

2.4抗壓強度檢測

在工程檢測中還需要對芯樣進行力學性能試驗和分析，一般采取抗壓和抗剪兩種試驗，文件化分析，本次僅選擇圓柱體芯樣，采用SB-231萬能液壓機檢測抗壓強度。具體方法是：對鉆取的芯樣按1：1的高徑比切割，并將不平整局部用純水泥砂漿抹平。從壩頂25個芯樣中選取5個，從壩底60個芯樣中選取8個，檢測數(shù)據(jù)如下：

由表5數(shù)據(jù)分析，壩頂堆石混凝土大部分達不到設計強度要求，抗壓強度平均值僅為14.27。壩底芯樣強度均大于自密實混凝土設計強度且有富余，表明壩底澆筑質量良好。經(jīng)調查得知，由于大壩小，壩頂施工狹窄，挖掘機、卡車無法作業(yè)，采用人工堆石導致空隙狹小，入倉堆石率難于達到設計要求。

3、大項施工質量控制

綜合上述對大壩采取的壓水試驗、超聲波、孔隙率和抗壓強度檢測，黃口堰大壩堆石混凝土澆筑質量總體良好，其自密實混凝土與塊石粘合性能良好。主要缺陷與質量控制在兩點：根據(jù)超聲波檢測，極少數(shù)部位澆筑不均、密實度不高，在后續(xù)施工中需要加強層面間的結合，保證倉面干凈。根據(jù)抗壓強度檢測，壩頂堆石混凝土檢測基本不達標，主要原因是人工作業(yè)導致工藝粗糙，堆石率、堆石顆粒大小與級配等不達標，導致塊石空隙過小。后續(xù)作業(yè)時，應嚴格把控堆石率以及堆石料粒徑大小。

參考文獻：

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作者簡介：

吳平；男；漢族；1982年；湖南常德人；中南大學無機非金屬材料工程科學；本科；副高級工程師；研究方向：工程質量檢測。