守口堡水庫常態(tài)混凝土施工工藝和質(zhì)量控制

劉艷明

（山西省水利建筑工程局有限公司 山西太原030006）

1 工程概述

守口堡水庫位于陽高縣黑水河上游段，壩址區(qū)砂卵石覆蓋層較厚，河床砂礫石豐富，為了充分利用當?shù)夭牧?，達到節(jié)省投資、加快施工進度、減少棄料、保護環(huán)境的目的而采用膠結(jié)顆粒料筑壩技術(shù)。守口堡水庫總庫容為980萬m3，屬?。?）型水庫，工程等別為Ⅳ等，主要建筑物為4級，洪水設計標準選定重現(xiàn)期為50年一遇，校核標準重現(xiàn)期為500年一遇。

2 工程地質(zhì)

2.1 地形地貌

壩址區(qū)河谷為“U”型谷，河谷寬約220.0 m，地形較平坦。兩岸山勢陡峻，右岸邊坡較陡，坡度50°，左岸邊坡相對較緩，坡度29°。山梁高程與河谷地面相對高差200～287 m，屬低中山地貌。

2.2 地層巖性

壩址區(qū)出露基巖為桑干群葛胡窯組下段灰、灰黑、淺紅色含輝石斜長角閃巖。松散層為第四系全新統(tǒng)坡洪積物碎（卵）石混合土，厚度0～5 m；全新統(tǒng)早期沖洪積物低液限粉土、卵石混合土，厚度0～10 m；全新統(tǒng)晚期沖洪積物卵石混合土夾低液限粉土，厚度0～20.0 m；人工堆積為碎石、碎石混合土。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

壩址區(qū)為單斜巖層，巖層產(chǎn)狀：N80°W/SW∠34°，傾向下游右岸方向。地質(zhì)構(gòu)造主要為一些小型斷層及節(jié)理裂隙，無明顯斷距，碎裂巖、泥質(zhì)充填。節(jié)理裂隙發(fā)育有：①組N35～45°W/NE∠70～85°，②組N10～25°E/SE或NW∠50～70°，③組N70～80°W/NE∠30～80°，④組N65～75°E/NW∠60～70°，其中①組、②組裂隙面多平直粗糙，延伸較長，一般大于5 m，多巖屑泥質(zhì)充填，③組、④組裂隙面多起伏粗糙，延伸一般2～5 m，無充填或泥鈣質(zhì)充填。

2.4 水文地質(zhì)

壩址區(qū)松散巖類孔隙水主要賦存于河床松散地層中，變質(zhì)巖類裂隙水地下水賦存于巖體的裂隙中，其補給來源主要為大氣降水補給，兩者水力聯(lián)系密切。壩址區(qū)河水水化學類型為HCO3-Ca型水，泉水水化學類型為HCO3-SO4-Ca型水。河水及泉水對混凝土無腐蝕性。

3 施工布置

3.1 施工用水

施工區(qū)河水及地下水較豐沛，河道常年有0.212 m3/s的清水流量，可供生產(chǎn)用水；河床地下水位埋深較淺，施工期可由河床打井取水，修建蓄水池，用管道送往各作業(yè)區(qū)或生活區(qū)，滿足工地用水要求。

3.2 施工用電

從壩址下游附近管理處接10 kV高壓線路到各個施工點，經(jīng)變壓器可引至各施工作業(yè)區(qū)或生活區(qū)。

4 模板選型與安裝

4.1 模板類型選擇

1）大壩上下游直立面、閘墩以及導水墻等部位的混凝土外模主要采用定型懸臂式大鋼模板（3.0 m×3 m，單塊重約1.2 t）。定型大鋼模板具有支拆方便快捷、整體性好、接縫嚴密且混凝土外觀成型好等優(yōu)點，該模自帶支撐平臺，可減少搭設腳手架的工序。施工立模時采用兩層模板交替上升，上下模板之間采用活動鉸連接。

2）在閘墩墩頭、閘槽以及其它局部外形不規(guī)則部位的混凝土外模擬全部采用自制異型木模板或木模板與工具式小鋼模板進行拼裝。

3）對于啟閉機房等的現(xiàn)澆鋼筋混凝土頂板的底模擬采用工具式小鋼模板拼裝，為防止混凝土澆筑時造成較為嚴重的漏漿，必要時在模板接縫處用膠帶紙進行封堵。底模采用Φ48 mm滿堂紅鋼管腳手架作支撐。

4）灌漿洞、交通洞、導流洞以及灌漿廊道側(cè)墻內(nèi)模采用普通大鋼模板拼裝，頂拱內(nèi)模采用工具式小鋼模板和木模板進行拼裝。閘門槽二期混凝土考慮到有插筋穿過，所以需用木模制作。溢流面、導水墻、閘墩等部位所用懸臂式大鋼模板及滑模均采用在溢流壩下游安設的30 t高架門機進行吊裝。

5 常態(tài)混凝土施工

5.1 壩體防滲

根據(jù)國內(nèi)外膠凝砂礫石試驗結(jié)果，膠凝砂礫石筑壩材料的抗?jié)B透溶蝕性能和抗凍融性較差，而守口堡水庫位于寒冷地區(qū)，防滲體和保護層的設置是必要的。目前在編的水利行業(yè)標準《膠結(jié)顆粒料筑壩技術(shù)導則》對膠凝砂礫石壩的防滲和保護層設計也提出了具體要求。國外現(xiàn)有的膠凝砂礫石壩均采用常態(tài)混凝土面板防滲，參考碾壓混凝土壩二級配防滲全斷面碾壓的做法，守口堡膠凝砂礫石壩考慮采用混凝土面板和二級配碾壓混凝土防滲兩種方式，均按水頭設計，面板防滲參考漿砌石壩，防滲厚度為水頭的1/30～1/60，考慮抗凍要求（壩址處凍土深度為1.43 m），厚度為1.5 m。二級配碾壓混凝土防滲參考《碾壓混凝土壩設計規(guī)范》，防滲層厚度為水頭的1/15～1/30，厚度為2～4 m，本階段按3 m考慮。

常態(tài)混凝土面板和二級配變態(tài)碾壓混凝土均可作為防滲體，只是常態(tài)混凝土水泥用量大，為防止裂縫需在表面鋪設溫度鋼筋，防滲層后排水可采用無砂混凝土管；而二級配變態(tài)碾壓混凝土水泥用量較小，無需設溫度筋，但防滲層后排水需要設兩層廊道打斜排水孔，施工難度大；本工程采用常態(tài)混凝土防滲。

5.2 常態(tài)混凝土施工部位

5.2.1 灌漿排水廊道混凝土

灌漿排水廊道混凝土擬先澆筑，混凝土熟料采用自卸汽車運輸，通過大壩下游出渣道路直接運輸至已鋪設碾壓混凝土上部，而后用混凝土輸送泵入倉，人工平倉攤鋪，50型軟軸振搗器振搗密實。為避免模板在澆筑過程中發(fā)生位移，混凝土應由廊道兩側(cè)均衡上升澆筑。

5.2.2 底孔混凝土

底孔混凝土包括底板混凝土、側(cè)墻混凝土以及頂部混凝土。根據(jù)混凝土高度及模板支撐情況分三層進行澆筑：首先澆筑底板混凝土，鋼板襯砌完成后進行側(cè)墻混凝土澆筑，最后澆筑鋼襯頂部混凝土?；炷潦炝喜捎米孕镀囘\輸，到達大壩下游澆筑倉面附近后利用在閘墩尾部溢流壩下游布置的30 t高架門機吊3 m3混凝土臥罐入倉，倉內(nèi)人工攤鋪，50型軟軸振搗器振搗密實。澆筑時應分層鋪料，每層混凝土鋪料厚度控制在50 cm以內(nèi)。

5.2.3 閘墩和導水墻混凝土

溢流壩段閘墩最大高度為11 m，根據(jù)其結(jié)構(gòu)型式及模板支撐情況擬分4層澆筑。混凝土熟料采用20 t自卸汽車水平運輸，而后利用溢流壩下游布置的30 t門機吊3 m3混凝土臥罐入倉，倉內(nèi)人工分層鋪料，50軟軸振搗器振搗密實。導水墻混凝土擬隨壩體碾壓混凝土上升逐層澆筑，導水墻每層澆筑高度為3.0 m。導水墻混凝土入倉澆筑方法與閘墩混凝土基本相同。

5.3 二期混凝土澆筑

本工程的二期混凝土主要集中于底孔以及溢流壩段閘門槽內(nèi)，但施工比較復雜。閘門槽內(nèi)的二期混凝土利用軌道安裝時的吊裝滑輪，將混凝土吊往施工倉面，而后人工鏟料入倉，50軟軸振搗器振搗密實。閘門槽二期混凝土的澆筑隨模板所支高度（2.4 m）來逐漸完成。

5.4 混凝土工程主要機械設備及人員配置

本工程混凝土工程量用量較大，要實現(xiàn)快速施工，混凝土運輸設備配置、倉面資源配置是主要環(huán)節(jié)。混凝土澆筑高峰期機械設備及人員合理的配置，是保證施工進度的前提和保障，合理地安排機械和多方案比選上料方案擇優(yōu)選擇，加強機械與管理人員的技術(shù)交底落實到位責任到人，確保每名作業(yè)人員充分地了解作業(yè)內(nèi)容，掌握行進路線。在每個作業(yè)車內(nèi)配備對講機，便于快速地落實和信息通暢，做到機械與作業(yè)管理人員的有效結(jié)合。做好前期的施工準備工作，定期維修保養(yǎng)車輛，杜絕帶病車輛上路作業(yè)，為保證施工強度要求安排1～2臺備用車輛，減少因車輛故障帶來的推延進度。加強混凝土拌合站的管理，拌合站的正常供應是一切施工的前提，要做好按施工計劃的要求備足充分的原材料及其他的相關的工作。

6 質(zhì)量控制

混凝土的施工質(zhì)量控制歷來都是重中之重，如何做好質(zhì)量的控制，保證施工質(zhì)量是每名施工管理人員的主要工作。首先要提高認識，把對質(zhì)量的高度重視提到項目的管理層，由項目經(jīng)理主持制定質(zhì)量的控制計劃方案及保證措施，報監(jiān)理和業(yè)主審批，嚴格按照計劃方案實施，安排專職的質(zhì)量檢查人員對常態(tài)混凝土的施工過程進行質(zhì)量控制，由項目經(jīng)理定期的跟蹤檢查。其次源頭的質(zhì)量控制，原材料的選擇至關重要，原材料進場前要有試驗單位的檢測合格報告，不合格的堅決不予進入施工現(xiàn)場，保證原材滿足合同和施工規(guī)范的要求。

在施工中要嚴格的控制混凝土的拌合時間，澆筑常態(tài)混凝土完成時要留有一定的間歇時間，當下一層混凝土準備施工時需對上一層的混凝土面進行處理。沖毛時間應根據(jù)不同季節(jié)通過現(xiàn)場試驗進行確定（一般在澆筑后8～12 h），刷毛時既不能因強度過低對混凝土造成破壞又要避免混凝土強度過高降低刷毛效率。層面縫考慮采用GCHJ型沖毛機沖毛，而后清水沖洗，清除表面浮漿和松動骨料，倉面在濕潤情況下鋪設一層1.5 cm高一級標號砂漿，人工刮平，隨后立即開始混凝土鋪筑施工?；炷猎谶B續(xù)澆筑過程中應密切注意混凝土的初凝時間，初凝時間應針對不同季節(jié)溫度通過現(xiàn)場試驗確定。由于意外原因出現(xiàn)初凝現(xiàn)象，無法保證兩層混凝土密實粘接形成的冷縫應及時進行處理，其處理方法與層間縫相同。

7 結(jié)論

守口堡水庫位置處于山西與內(nèi)蒙交界處黑水河的上游段，氣候條件惡劣，施工期短、晝夜溫差大，水庫本身結(jié)構(gòu)復雜以膠凝砂礫石為主常態(tài)混凝土為輔的壩型，如何保證混凝土施工質(zhì)量是關鍵，通過本文相關介紹，加強施工過程中的質(zhì)量控制和澆筑成型混凝土的養(yǎng)護及保護工作是質(zhì)量保證的基礎。