膠凝砂礫石壩銜接部位施工工藝探析

呂建文

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

膠凝砂礫石筑壩技術(shù)是介于碾壓混凝土壩和面板堆石壩衍生出來的一種新型的筑壩技術(shù)。膠凝材料的特點可以根據(jù)施工條件做到就地取材、施工工藝特別簡單、施工速度快、經(jīng)濟性好，有利于保護環(huán)境，有利于促進水利工程建設(shè)可持續(xù)發(fā)展。大同市守口堡水庫是我國首次將該筑壩技術(shù)應(yīng)用于永久工程，通過大量的現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗和實際的施工操作工藝流程，形成了比較成熟的施工工藝，為今后的筑壩技術(shù)發(fā)展提供了寶貴經(jīng)驗，同時對該類型壩在國內(nèi)的推廣和應(yīng)用起到了積極的作用。

施工中往往會涉及到膠凝砂礫石與縱、橫向廊道混凝土的結(jié)合，以及膠凝砂礫石與左、右岸邊坡的結(jié)合，若采用26 t大型振動壓路機根本無法碾壓到位，只能用小型壓實機具，但小型壓實機具的振動荷載達不到設(shè)計壓實度要求，所以很難保證膠凝砂礫石的填筑質(zhì)量。經(jīng)過多次探討和不斷的試驗，最后采用變態(tài)混凝土施工技術(shù)成功地解決了膠凝砂礫石與壩肩岸坡及混凝土周邊部位無法碾壓施工的難題，極大地提高了大壩施工速度，又能有效保證施工質(zhì)量，同時取得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益。

1 工程概況

守口堡水庫位于大同市陽高縣境內(nèi)黑水河上游段，距陽高縣城西北方向約10 km，控制流域面積291 km2，是一座集工業(yè)供水、農(nóng)業(yè)灌溉及防洪等綜合利用的小（一）型水庫。正常蓄水位1 240.0 m，設(shè)計洪水位1 240.3 m，校核洪水位1 243.1 m，壩頂高程為1 243.6 m，最大壩高為61.6 m。

守口堡水庫工程包括樞紐工程和工業(yè)供水工程。樞紐建筑物包括兩孔泄洪沖砂底孔、取水建筑物和灌溉引水建筑物。大壩主體為膠凝砂礫石壩，壩體采用“金包銀”的重力式結(jié)構(gòu)，其中上游面板為厚1.5 m的混凝土防滲層，下游面板為厚1 m的混凝土保護層。

2 施工工藝及操作要點

在膠凝砂礫石的鋪筑施工中，膠凝砂礫石與大壩廊道混凝土、岸坡接觸部位機械碾壓不到，人工夯實難以保證施工質(zhì)量。采用變態(tài)混凝土有效保證了大壩整體的施工質(zhì)量。

2.1 結(jié)合面處理

變態(tài)混凝土施工前，先清除岸坡松動巖石等雜物，對接觸面進行鑿毛處理，并使之達到混凝土鑿毛要求的標(biāo)準(zhǔn)。待鑿毛完成后及時用高壓沖毛槍對接觸面進行沖冼，以利于變態(tài)混凝土和常態(tài)混凝土的充分結(jié)合。

2.2 鋪設(shè)砂漿

當(dāng)變態(tài)混凝土施工能連續(xù)上升鋪筑，且施工時間均控制在初凝時間內(nèi)，則不需要鋪設(shè)砂漿。當(dāng)變態(tài)混凝土超過初凝時間時，在變態(tài)混凝土的結(jié)合面，先鋪設(shè)2～3 cm砂漿，然后再鋪設(shè)新的變態(tài)混凝土。

2.3 變態(tài)混凝土鋪設(shè)

第一，變態(tài)混凝土采用強制式攪拌機攪拌，變態(tài)混凝土強度等級為C15。經(jīng)拌合好的變態(tài)混凝土采用25 t自卸車或裝載機水平運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，然后再利用50裝載機根據(jù)變態(tài)混凝土用量多少分別分配到不同的結(jié)合部位，并輔以人工進行攤平，攤平厚度要比膠凝砂礫石鋪筑厚度高出5 cm以上。當(dāng)在外界氣溫較高時，為防止變態(tài)混凝土表面風(fēng)干，對新鋪設(shè)的變態(tài)混凝土及時進行噴霧加濕處理。

第二，與常態(tài)混凝土結(jié)合部位的變態(tài)混凝土施工。施工前，應(yīng)先鋪設(shè)膠凝砂礫石料，預(yù)留出鋪設(shè)變態(tài)混凝土的區(qū)域，膠凝砂礫石料攤鋪自然坡度1∶1的底部寬度距常態(tài)混凝土結(jié)合面為30 cm，頂部寬度控制在80 cm為宜，變態(tài)混凝土澆筑區(qū)域斷面為梯形斷面。

第三，與巖石岸坡結(jié)合部位的變態(tài)混凝土施工。針對不同的坡比，采用不同的施工順序，當(dāng)岸坡坡度緩于或等于1∶0.5時，先鋪設(shè)變態(tài)混凝土，后鋪筑膠凝砂礫石料；當(dāng)坡度陡于1∶0.5時，先鋪設(shè)膠凝砂礫石料，后攤鋪變態(tài)混凝土，膠凝砂礫石料攤鋪自然坡比1∶1，膠凝料的底部與巖石岸坡結(jié)合面距離不少于50 cm。

第四，在施工過程中，針對高溫天氣，為使變態(tài)混凝土更好地與膠凝砂礫石料在施工時間上相匹配，在拌合變態(tài)混凝土?xí)r，根據(jù)變態(tài)混凝土的配合比加入緩凝高效減水劑，以此來延長變態(tài)混凝土初凝時間。但是為確保施工質(zhì)量，盡可能在不大于4 h以內(nèi)完成變態(tài)混凝土的施工。施工中若發(fā)現(xiàn)上層變態(tài)混凝土已超過初凝時間，應(yīng)在下層變態(tài)混凝土結(jié)合面施工前先行鋪設(shè)2～3 cm的砂漿后再進行施工，以便變態(tài)混凝土層之間緊密結(jié)合。

2.4 結(jié)合部位碾壓

當(dāng)膠凝砂礫石料和變態(tài)混凝土鋪筑完成后，采用26t單鋼輪振動碾對膠凝砂礫石料與變態(tài)混凝土結(jié)合部位進行碾壓，根據(jù)膠凝砂礫石料現(xiàn)場碾壓試驗，普通膠凝砂礫石料最佳碾壓遍數(shù)為6遍，振動碾行走速度控制在1.0～1.5 km/h，其它碾壓參數(shù)與膠凝砂礫石料碾壓參數(shù)相同。

2.5 勾槽

為確保變態(tài)混凝土的施工質(zhì)量，加入變態(tài)混凝土內(nèi)的灰漿量多少控制也是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。為使?jié){液能夠更加充分利用，做到經(jīng)濟合理，在鋪設(shè)好的變態(tài)混凝土頂面沿中心線方向進行人工勾槽，勾槽可根據(jù)實際情況制作專用齒鈀進行，勾槽寬度和深度以漿液不外溢為參照標(biāo)準(zhǔn)。

2.6 加漿

加漿量是保證變態(tài)混凝土施工質(zhì)量的關(guān)鍵。施工前，先通過現(xiàn)場試驗確定單位體積變態(tài)混凝土所需的加漿量和水泥漿液的比級，經(jīng)過現(xiàn)場驗試得出本變態(tài)混凝土每立方米內(nèi)的加漿量為30 L，水泥漿液比級為1∶0.8。漿液拌制采用自制的專用水泥漿攪拌設(shè)備，攪拌筒內(nèi)標(biāo)有漿液的容積，根據(jù)所需漿液量從攪拌筒內(nèi)放出。在加漿過程中，攪拌筒內(nèi)的攪漿葉片應(yīng)持續(xù)轉(zhuǎn)動，確保漿液時刻處于均勻狀態(tài)。

2.7 覆蓋溝槽

通過現(xiàn)場觀察，待漿液完全下滲后，人工對溝槽進行覆蓋。

2.8 振搗

變態(tài)混凝土的振搗采用Φ100高頻振搗器，其變態(tài)混凝土加漿振搗結(jié)束條件與常態(tài)混凝土結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)相同，振搗控制時間為25～30 s。

4 結(jié)語

變態(tài)混凝土施工技術(shù)在膠凝砂礫石壩施工中的應(yīng)用，成功解決了膠凝砂礫石鋪筑過程中壩肩兩岸坡及常態(tài)混凝土周邊無法碾壓的問題，從而使膠凝砂礫石筑壩技術(shù)的優(yōu)勢得到了充分發(fā)揮，并且簡化了施工過程，加快了工程進度，有效縮短了施工工期。

以守口堡水庫大壩工程為實例，采用變態(tài)混凝土很好地起到了膠凝砂礫石與左、右壩肩的岸坡和縱、橫向廊道常態(tài)混凝土結(jié)合的過渡作用，既能保證工程質(zhì)量，又能加快施工進度，極大地降低了施工管理費用，從而降低了施工成本，并取得了很好的社會效益和經(jīng)濟效益，為國內(nèi)同類型筑壩技術(shù)提供了寶貴的經(jīng)驗。