澤城西安水電站壩體填筑施工質(zhì)量控制

張海燕

（山西澤城西安水電有限公司，山西 太原 030002）

1 工程概況

山西省澤城西安水電站（二期）工程，主要建筑物由擋水壩、溢洪道、導(dǎo)流泄洪洞、水電站等組成，位于山西省晉中市南太行山區(qū)左權(quán)縣境內(nèi)的清漳河干流上，控制流域面積3 230 km2。工程等別為Ⅲ等，主要建筑物為3級，次要建筑物為4級；大壩為面板堆石壩，壩高46.8 m，死水位為840.0 m，正常蓄水位為852.0 m，設(shè)計洪水位848.59 m，校核洪水位855.22 m，總庫容7 717萬m3，電站設(shè)計引水流量7.8 m3/s，裝機容量3 000 kW。

2 大壩混凝土施工特性

趾板是面板和壩基防滲體的連接建筑物，兼有灌漿蓋板作用。根據(jù)混凝土澆筑強度，考慮以后溢洪道混凝土和大壩面壩混凝土，擬采用HZS50攪拌站?；炷亮嫌砂韬险炯邪柚?。

斜坡趾板混凝土采用翻轉(zhuǎn)模板施工，左右岸各布置三套，河床水平趾板采用定型組合模板澆筑，轉(zhuǎn)折點附近、兩岸壩頭部位的趾板采用常規(guī)模板澆筑，全部混凝土澆筑采用泵送入倉。大壩趾板施工，采用水平找平混凝土超前，趾板跟進的施工方法。

3 混凝土配比試驗

3.1 配合比設(shè)計

根據(jù)工程設(shè)計中，面板混凝土壩各構(gòu)成部分混凝土的要求，施工現(xiàn)場進行了混凝土系列配合比試驗21組，編號為M1—M21，具體設(shè)計參數(shù)詳見表1。

表1 面板堆石壩混凝土配合比設(shè)計參數(shù)

3.2 檢測指標(biāo)及方法

提高混凝土自身抗裂能力，主要是提高其抗拉強度和極限拉伸值，而優(yōu)化混凝土配比中粉煤灰摻合料和外加劑，對改善面板混凝土的早期抗裂性能以及耐久性均有較好的效果[1]。大壩混凝土既要有一定的強度，還要具有較強的抗裂強度和較高的抗?jié)B、抗凍融性能。

針對大壩所選混凝土配合比，確定拌和性能（坍落度、含氣量、表觀密度）、力學(xué)性能（立方抗壓、劈裂抗拉）、耐久性（相對滲透系數(shù)、相對動彈性模量）、經(jīng)濟性為試驗因素，采用現(xiàn)場取樣試驗分析法，對大壩各部位混凝土配合比展開試驗研究，以確保各種配合比的混凝土，不僅具有較好的施工性能，還具有較高的抗裂、抗凍、抗?jié)B等耐久性能。

試驗指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)。拌和性能測定指標(biāo)為坍落度、含氣量、表觀密度，測定標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50164-92）[2]。力學(xué)性能測定指標(biāo)為立方抗壓、劈裂抗拉強度，測定標(biāo)準(zhǔn)是《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50081-2002）[3]。耐久性測定指標(biāo)為相對滲透系數(shù)、相對動彈性模量，測定標(biāo)準(zhǔn)為《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50082—2009）[4]和《水工混凝土試驗規(guī)程》（DLT 5150-2001）[5]。

經(jīng)濟性指標(biāo)根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧显靸r，結(jié)合開采成本綜合計算，進行造價成本優(yōu)化，材料標(biāo)號與價格見表2。

表2 試驗材料標(biāo)號及價格

3.3 混凝土性能及試驗結(jié)果

面板混凝土配合比設(shè)計的各項性能試驗，包括混凝土的拌和性能試驗、力學(xué)性能試驗及耐久性試驗，根據(jù)現(xiàn)場市場價格計算各試驗方案的單方造價成果。試驗結(jié)果詳見表3。

表3 混凝土性能試驗測定結(jié)果表

4 大壩混凝土冬季施工措施

4.1 冬季施工基本要求

4.1.1 防凍與防裂

新澆混凝土的空隙和毛細管的水分在凍結(jié)后體積膨脹，使混凝土結(jié)構(gòu)遭到破壞，最終導(dǎo)致混凝土強度和耐久性能降低，因此首先要防止混凝土早期受凍。同時，為避免由于混凝土內(nèi)外溫差過大使混凝土表面產(chǎn)生裂縫，要進行混凝土表面的保溫養(yǎng)護。

4.1.2 混凝土澆筑溫度

《水工混凝土施工規(guī)范》規(guī)定大體積混凝土的澆筑溫度在寒冷地區(qū)不宜低于5℃，在溫和地區(qū)不宜低于3℃，左權(quán)屬于溫和地區(qū)。

4.1.3 混凝土外加劑

為縮短養(yǎng)護時間，及早到達混凝土臨界抗凍強度并在初期免遭凍害，可加入早強劑和抗凍劑。

4.2 混凝土冬期施工措施

4.2.1 原材料儲備、預(yù)熱

砂、石子集中堆放于料場中，采用篷布覆蓋?；炷翝仓? d把所需石子和砂子的二倍量二次倒運到預(yù)先準(zhǔn)備的預(yù)熱場地，預(yù)熱時采用棉氈覆蓋。按一次最大澆筑量150 m3考慮，每次需預(yù)熱砂子約200 m3；石子5～20 mm的100 m3，20～40 mm的200 m3；按堆高2 m考慮，砂子預(yù)熱場地約150 m2；5～20 mm石子預(yù)熱場地約100 m2，20～40 mm石子預(yù)熱場地約150 m2；故需鋪設(shè)地暖400 m2。采用1 t供暖節(jié)能鍋爐供暖。保證砂石料溫度不低于1℃。

攪拌機、配料機占地約50 m2，需搭暖棚約70 m2。暖棚用腳手架搭設(shè)，四周用棉氈布圍起，內(nèi)部用暖氣供熱，采用1 t供暖節(jié)能鍋爐?；炷凛斔捅冒卜旁诖髩沃喊鍧仓课?0 m左右，采用搭設(shè)暖棚暖氣供暖。

澆筑部位及澆筑完養(yǎng)護段采用搭設(shè)暖棚暖氣供暖，保證混凝土溫度不低于3℃，暖棚搭設(shè)時間一直持續(xù)到養(yǎng)護期結(jié)束。

需配置容量為1.5 m3水箱兩個，水箱要用保溫材料包裹封閉，采用地下生火，加熱水箱水。

4.2.2 混凝土保溫保護

采用綜合蓄熱法與暖棚法相結(jié)合的方法，即將混凝土的組成材料加熱后攪拌再經(jīng)過運輸，振搗具有一定的溫度，澆筑后的混凝土可利用這種熱量和混凝土中水泥自身的水化熱來保持溫度，并通過加入早濕劑，來提高混凝土強度的增長速度，使混凝土在未遭受凍害之前就達到臨界抗凍強度，與暖棚法相結(jié)合，使倉內(nèi)溫度達到點5℃以上，再進行保溫膜及體溫棉被的覆蓋養(yǎng)護，并采用暖氣供氣養(yǎng)護，使混凝土保持濕潤。

5 結(jié)論

壩體施工嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)程規(guī)范，按試驗所確定的參數(shù)及施工方案進行施工，壩體填筑質(zhì)量達到了預(yù)期目標(biāo)。目前壩體已填筑至設(shè)計高程，共評定773個單元工程，全部合格，其中699個優(yōu)良單元工程，優(yōu)良率達90%。