水利工程施工中漿砌石壩技術(shù)的應(yīng)用

郭飛

摘 要： 我國(guó)利用石料筑壩擋水歷史悠久，漿砌石壩的應(yīng)用，可有效提高水利工程壩體防滲能力，確保水利工程施工安全，延長(zhǎng)工程使用壽命，為此，在水利工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用及推廣。為此，本文結(jié)合具體工程案例，在充分了解漿砌石壩優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)水利工程漿砌石壩施工材料準(zhǔn)備及施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 漿砌石壩；優(yōu)點(diǎn)；材料準(zhǔn)備

某水利工程為漿砌塊石重力壩，321m為壩頂高程，石壩上游壩坡為1：0.1，石壩下游壩坡為1：0.7，3m位壩頂寬度，33.91m為壩軸線長(zhǎng)度，307m為壩底高程，14m為壩高最大值。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，工程量共為1575㎡土方開挖，4026.99m3漿砌石壩，75㎡漿砌塊石面勾平縫。

一、漿砌石壩的優(yōu)點(diǎn)

壩身選用石料漿砌而成壩就是漿砌石壩，為起到良好防滲效果，通常將防滲面板、防滲墻設(shè)置到迎水面，或通過水泥砂漿勾縫防滲。相比其他壩體，漿砌石壩的優(yōu)點(diǎn)包括以下幾方面：

第一，可就地取材，節(jié)約大量施工原材料及工程造價(jià)；

第二，壩頂可泄流；

第三，施工階段可實(shí)現(xiàn)壩體過水；

第四，施工方便，易于操作，便于靈活安排施工期。

與同類型混凝土壩相比，漿砌石壩工作原理基本相同。設(shè)計(jì)方法主要利用混凝土壩設(shè)計(jì)原理，根據(jù)均質(zhì)彈性體進(jìn)行綜合考慮。目前，水利工程施工中多選用漿砌石壩體，相比混凝土，砌石體具有良好透水性，為此可將專門防滲設(shè)施布設(shè)到漿砌石壩體上游位置，如混凝土防滲面板等。為降低壩身及壩基滲透壓力，需將排水系統(tǒng)設(shè)置于壩體內(nèi)，并將灌漿帷幕、基礎(chǔ)排水系統(tǒng)布設(shè)到兩岸岸坡、壩基位置。

二、水利工程漿砌石壩施工材料準(zhǔn)備

1、水泥。根據(jù)施工要求，選取32.5R普通硅酸鹽水泥用于施工，其品種、強(qiáng)度等技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。向施工場(chǎng)地運(yùn)送后，需保證該材料具有出廠合格證、出廠質(zhì)量檢驗(yàn)單，待其質(zhì)量檢驗(yàn)合格后，才能用于施工。

2、砂漿。根據(jù)施工位置不同，合理選擇砂漿材料。砌筑施工可選取M10水泥砂漿，勾縫及抹面施工則選取1：2水泥砂漿，拌和統(tǒng)一以機(jī)械拌和為準(zhǔn)。砂漿特點(diǎn)為和易性、保水性及透水性良好，且在4～6cm之間合理控制其稠度。選取天然砂作為砂漿材料，應(yīng)保證砂料潔凈、級(jí)配適中，一般在5mm以內(nèi)控制在粒徑最大值，5%以下控制砂內(nèi)含泥量。

3、塊石。按照設(shè)計(jì)要求，選取質(zhì)地堅(jiān)硬、密實(shí)度良好，且無風(fēng)化、裂縫的清潔石料作為砌體塊石材料，其強(qiáng)度應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定。

三、水利工程漿砌石壩施工工藝

1、測(cè)量放線

石壩角軸線可通過全站儀進(jìn)行測(cè)量放線。按照測(cè)量結(jié)果進(jìn)行定位樁的布設(shè)。同時(shí)，復(fù)測(cè)開挖位置原始地貌時(shí)，一般選用的設(shè)備為S3水準(zhǔn)儀，并詳細(xì)記錄各項(xiàng)數(shù)據(jù)。開挖線利用石灰標(biāo)定，隨后進(jìn)行下道工序施工。

2、土方開挖

通過挖掘機(jī)+自卸車的方式進(jìn)行土方開挖施工，當(dāng)開挖至路基設(shè)計(jì)頂面，可按照土質(zhì)實(shí)際情況，做好碾壓控制工作，避免超挖。開挖時(shí)，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，保證基底工作面縱橫坡度適中。為提高邊坡位置開挖的穩(wěn)定性，應(yīng)保證開挖具備一定距離、坡度，當(dāng)施工條件與設(shè)計(jì)要求不符時(shí)，則需選取邊坡支撐加固措施。同時(shí)做好沉降、位移觀測(cè)工作。

土方開挖后的棄土，一般需及時(shí)外運(yùn)，如遇特殊情況，需臨時(shí)推土，則應(yīng)嚴(yán)格按照施工要求合理確定堆土坡腳到坑邊的間距。完成土方開挖作業(yè)后，應(yīng)盡可能縮短暴露時(shí)間，及時(shí)開始下一環(huán)節(jié)施工。如無法及時(shí)施工，則必須預(yù)留一定厚度的覆蓋土層，一般為15～30cm，當(dāng)基礎(chǔ)施工時(shí)，即可將其挖除。

3、砌體施工

該工程以強(qiáng)風(fēng)化掛崗巖為漿砌石壩基持力層，基礎(chǔ)向持力層探入的深度應(yīng)控制在0.5m以上。當(dāng)基礎(chǔ)開挖高度滿足設(shè)計(jì)高程要求時(shí)，即可驗(yàn)收基礎(chǔ)質(zhì)量，保證其質(zhì)量合格后即可進(jìn)行施工。要求按照基礎(chǔ)中心線將講起塊石的里外邊線放出，掛線分皮臥砌，300到400mm之間為每皮高度。選用坐漿法作為砌筑方式。通過平毛石先進(jìn)行轉(zhuǎn)角、交接位置砌筑，隨后砌筑中間部位。砌筑施工前，應(yīng)保證石料搭配合理，向下平放大面，表面外露部位需平齊，斜口向內(nèi)，一塊一塊臥砌坐漿，保證砂漿充足。如石塊與石塊之間空隙較大時(shí)，可選用砂漿充分填充，隨后嵌實(shí)碎石，不得選取小石塊作為填實(shí)材料。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可在20～30mm之間控制灰縫寬度，40～50mm為鋪灰厚度范圍。砌筑施工中，石塊上下皮需錯(cuò)縫處理，選用內(nèi)外交錯(cuò)搭砌施工方式，防止重縫、干縫等現(xiàn)象產(chǎn)生。除此之外，還應(yīng)重視石塊擺放位置，防止砌體承重之后出現(xiàn)錯(cuò)位、外鼓等情況。

砌筑過程中如毛石形狀、大小各異，每皮砌平難度較大，則無需選用分皮砌筑方式，可相隔一定高度進(jìn)行大體砌平。選取垛石（規(guī)整、面積大）在轉(zhuǎn)角、交接位置進(jìn)行互相搭砌，特殊情況下應(yīng)增設(shè)鋼筋結(jié)條。砌筑時(shí)應(yīng)合理控制塊石每天的砌筑高度，一般在1.2m以內(nèi)。氣溫正常情況下，間隔4小時(shí)即可進(jìn)行再次施工。砌筑層數(shù)在4層左右時(shí)，需及時(shí)進(jìn)行一次找平，如需中斷施工，應(yīng)將砂漿填滿石塊縫隙。砌筑高度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，即可利用大石塊壓頂，并通過水泥砂漿完成找平工作。鋪漿法施工時(shí)，需在20到30mm之間控制鋪漿厚度，砂漿填滿垂直縫后即可進(jìn)行插搗施工，直至泛漿可停止施工。

4、勾縫及砌體養(yǎng)護(hù)

通常選用平縫、凸縫進(jìn)行石墻勾縫施工。勾縫前需完成剔縫工作，20～30mm為灰漿刮深，用水濕潤(rùn)墻面，隨后利用1：2水泥砂漿進(jìn)行勾縫施工。要求縫條具有均勻性，且深淺一致。在漿砌石砌筑施工結(jié)束1d后，即可開始勾縫施工，相比砌縫寬度，縫寬應(yīng)大一些，縫深則應(yīng)控制在縫寬2倍以上，施工前，必須清理干凈槽縫，避免存在積水等問題，但應(yīng)保證縫面濕潤(rùn)。勾縫砂漿和砌體砂漿不得混用，應(yīng)單獨(dú)拌制。完成勾縫作業(yè)后，需清理干凈砌體表面。

砌體外露面在砌筑18h左右，即可進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工，要求覆蓋麻袋、草袋等做好保溫工作，為保證表面濕潤(rùn)，需定期灑水。通常在14d以上控制養(yǎng)生周期。當(dāng)砌體強(qiáng)度不足時(shí)，嚴(yán)禁將重物堆放至其上面，防止損壞砌體。

四、結(jié)束語

綜上所述，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，我國(guó)水利工程事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。漿砌石壩施工作為水利工程建設(shè)的重要類型，也得到了廣泛應(yīng)用。施工中應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況，做好各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作，進(jìn)一步規(guī)范施工工藝，只有這樣才能提高工程質(zhì)量，才能更好地發(fā)揮漿砌石壩的優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)我國(guó)水利工程行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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