水利大壩工程施工工藝及質(zhì)量控制

王飛虎

廣東水電二局股份有限公司（511340）

水利大壩是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣不但關(guān)系到了整體工程的使用壽命與效益，而且關(guān)系到了人們的生命財(cái)產(chǎn)安全[1]。 所以，務(wù)必要充分重視水利大壩工程的施工及質(zhì)量控制工作，結(jié)合實(shí)際工程要求與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)采取有效的施工工藝與質(zhì)量管控措施，切實(shí)有效地預(yù)防水利大壩工程施工質(zhì)量問(wèn)題， 提高水利大壩施工質(zhì)量，不斷推動(dòng)我國(guó)水利行業(yè)更好更快地發(fā)展。

1 水利大壩工程施工工藝

1.1 填筑

在水利大壩工程施工中，填筑是一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容。首先，在填筑前需做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。如放樣測(cè)量、清掃壩基等。其次，需要對(duì)內(nèi)斜坡道進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，將其水平頂寬度控制在10 m 以內(nèi)、邊坡坡度控制在 1∶1.1～1∶1.4，而且需要盡可能地控制壩體中運(yùn)輸斜坡道的坡度，最大不超過(guò)10%。 如若斜坡道上存在松動(dòng)的堆石， 需在第一時(shí)間進(jìn)行處置，防止其對(duì)運(yùn)輸安全產(chǎn)生影響。再者，在開挖過(guò)程中，需在壩軸線上開挖截滲槽，以便后續(xù)排水作業(yè)的開展。若現(xiàn)場(chǎng)為黏性土質(zhì)時(shí)，則需嚴(yán)格控制其含水量，且挖出的棄土需嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行放置[2]。 此外，在填筑堆石區(qū)時(shí)，可以采取進(jìn)占法，讓粗石料能夠自動(dòng)回落至底層、細(xì)石料留在面層上，從而提高填筑效率。 在卸料堆間要預(yù)留0.4～0.6 m 的空間，確保后續(xù)碾壓施工有充足的空間。 振動(dòng)、碾壓施工采用錯(cuò)距法，即碾壓需順著大壩軸線來(lái)進(jìn)行，而且盡量采用中低速來(lái)完成碾壓。在實(shí)際碾壓過(guò)程中需要堅(jiān)持層次分明的原則，防止出現(xiàn)漏振或過(guò)振等情況[3]。

1.2 測(cè)量

當(dāng)基面經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格后，需以規(guī)劃為基礎(chǔ)對(duì)各填筑區(qū)的交界線進(jìn)行測(cè)量，隨后再使用石灰做好劃線標(biāo)識(shí)；測(cè)量墊層上游邊線時(shí)，需使用竹樁來(lái)實(shí)施吊線作業(yè)，并在兩岸巖坡標(biāo)注樁號(hào)、高程。而對(duì)于墊層上游邊線、過(guò)渡層與墊層的交界線以及主堆石區(qū)與過(guò)渡層的交界線等部位，則需要在各層上升時(shí)實(shí)施相應(yīng)的測(cè)量放樣；對(duì)于主次交界線和下流邊線則可以在上升2～3 層時(shí)再實(shí)施測(cè)量放樣[4]。 施工放樣通常需以預(yù)加沉降量壩體斷面為依據(jù)。 壩頂高程需以最終的沉降高程為準(zhǔn)；在填筑時(shí)需保持0.5%～1%的沉降浮動(dòng)， 且每上升1 層就需對(duì)其分區(qū)邊線實(shí)施測(cè)量，并制作斷面圖。另外，還需收集、提交相關(guān)的定線、放樣和測(cè)量等資料并整理歸檔，當(dāng)工程竣工后，再以相關(guān)要求為依據(jù)制作斷面圖及平面圖。

1.3 攤鋪

在壩體填筑過(guò)程中，需從填筑區(qū)域最低處開始并沿著壩軸線實(shí)施攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。 攤鋪時(shí)，需使用自卸車運(yùn)送填筑料，再用推土機(jī)做平坦，并使用小型反鏟機(jī)對(duì)超大直徑石塊、界面別離料等做進(jìn)一步處理；對(duì)于一些過(guò)渡料、墊層料等，則需使用人工平坦。 每完成一層鋪料作業(yè)，均需使用水準(zhǔn)儀對(duì)攤鋪厚度加以檢查，以確保所有攤鋪厚度完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)[5]。 一般來(lái)說(shuō)，都是由大壩最低點(diǎn)著手進(jìn)行攤鋪，堅(jiān)持由低至高的原則，并且實(shí)時(shí)確保實(shí)際攤鋪方向與大壩軸向相同。 值得一提的是，需要結(jié)合具體攤鋪材料來(lái)采用相應(yīng)的工藝技術(shù)，如在對(duì)兩岸接坡料進(jìn)行攤鋪時(shí)，要求采用后退攤鋪方法；如若對(duì)堆石料實(shí)施攤鋪，則需要采用進(jìn)占法。

1.4 加水濕潤(rùn)

在實(shí)施水利大壩作業(yè)時(shí)，為了確保填充料維持一個(gè)濕潤(rùn)的狀態(tài)，則需要進(jìn)行加水處理。 在開展大壩作業(yè)時(shí)，往往會(huì)碰到大塊石料，其通常存在許多棱角。 對(duì)大塊石料進(jìn)行加水濕潤(rùn)后，可以降低其硬度，在劇烈震動(dòng)下石料棱角被擊碎，細(xì)料可以充分填充到空隙內(nèi)，從而提高碾壓密實(shí)度。

1.5 壓實(shí)

一般來(lái)講，對(duì)于墊層和過(guò)渡料可以使用進(jìn)退錯(cuò)距法來(lái)實(shí)施壓實(shí)作業(yè)；對(duì)于砂礫、石料等，則可以使用牽引式震動(dòng)碾來(lái)實(shí)施壓實(shí)作業(yè)。 而在實(shí)際壓實(shí)作業(yè)過(guò)程中，需沿著平行壩軸線方向?qū)嵤┳鳂I(yè)，而對(duì)于路邊邊坡、岸坡等則是先順向壓實(shí)，再使用液壓震動(dòng)夯進(jìn)行操作；對(duì)于主次堆石料的壓實(shí)則可以采用進(jìn)退錯(cuò)距法。

2 水利大壩施工質(zhì)量控制的有效方法

2.1 砂石料的質(zhì)量控制方法

以某水利工程為例，該工程所選的石料廠的基巖是裸露在外的塊狀細(xì)晶體白云巖，其巖性良好且硬度佳， 但由于施工單位對(duì)于白云巖的認(rèn)識(shí)較少，所以，在石料生產(chǎn)中采用了石灰?guī)r的工藝，但二者相關(guān)工藝相差較大，致使石料質(zhì)量較低，骨料及其配品均無(wú)法滿足工程建設(shè)相關(guān)要求，如大中型石料不足，石粉、泥沙含量過(guò)多等。 針對(duì)這些問(wèn)題，就需要在砂石料生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)料源加以清理，并清除掉其上面的覆蓋層， 隨后再實(shí)施原料的開采作業(yè)，從而很好地減少沙的含量。 值得注意的是，應(yīng)當(dāng)盡可能避免在雨天生產(chǎn)砂石料，這樣可以有效地減少石粉含量；另外，還需對(duì)石料的生產(chǎn)工藝加以調(diào)整和優(yōu)化，使用先進(jìn)的設(shè)備來(lái)生產(chǎn)砂石料，并對(duì)骨料加以沖洗。 只有這樣才能很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)石料質(zhì)量的控制，使其完全達(dá)到實(shí)際工程和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求[6]。

2.2 水泥、粉煤灰以及外加劑的質(zhì)量控制方法

對(duì)于水利大壩的施工建設(shè)來(lái)講，所有使用到的水泥應(yīng)當(dāng)完全達(dá)到國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。 在使用前，需對(duì)所購(gòu)入的水泥進(jìn)行檢驗(yàn)，只有檢驗(yàn)合格后方可投入到具體的施工中。 同時(shí)，對(duì)水泥及粉煤灰還需根據(jù)其生產(chǎn)廠家、品牌、等級(jí)以及類型等進(jìn)行分類存儲(chǔ)，不得出現(xiàn)混裝問(wèn)題。 另外，在使用外加劑前，需對(duì)其質(zhì)保期進(jìn)行核對(duì)，以免因外加劑過(guò)期而影響工程質(zhì)量。 此外，在施工過(guò)程中購(gòu)入的材料需及時(shí)做好相應(yīng)的標(biāo)識(shí)并入庫(kù)存放；在具體使用時(shí)，需嚴(yán)格按照相關(guān)配合比進(jìn)行混合，并加強(qiáng)對(duì)材料的檢查、監(jiān)督以及管理。

2.3 混凝土的質(zhì)量控制方法

水利大壩工程的混凝土施工通常均集中在當(dāng)年的10 月到第二年的4 月間進(jìn)行，且10 月份的壩體混凝土澆筑量比較小，所以，通常不考慮建設(shè)骨料預(yù)冷系統(tǒng)。 但為了有效地降低混凝土出機(jī)口的溫度，需在現(xiàn)場(chǎng)配置相應(yīng)的制冷設(shè)備，使水的溫度達(dá)到4 ℃，以利于混凝土的拌和。 另外，在混凝土拌和過(guò)程中，需適當(dāng)?shù)丶尤肜渌?、冰片等一同拌合，且冷水的溫度?yīng)當(dāng)保持在4 ℃左右，這樣可以很好地對(duì)混凝土碾壓出機(jī)口溫度實(shí)施控制。 而當(dāng)澆筑強(qiáng)度比較大且環(huán)境溫度相對(duì)比較高時(shí)，應(yīng)當(dāng)將混凝土出機(jī)口的溫度控制在12 ℃左右，并且在具體的操作過(guò)程中，還需結(jié)合澆筑強(qiáng)度及環(huán)境溫度做相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化，盡可能確保澆筑溫度完全達(dá)到相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的要求。

2.4 碾壓填筑的質(zhì)量控制方法

在填筑碾壓作業(yè)前，需結(jié)合道路的實(shí)際情況對(duì)碾壓機(jī)進(jìn)行選擇，盡可能使用與之相適應(yīng)的碾壓設(shè)備。 同時(shí)，還需對(duì)碾壓作業(yè)加以控制，使用科學(xué)合理且有效的方法、嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求實(shí)施多次碾壓作業(yè)；對(duì)于某些大型碾壓設(shè)備無(wú)法施工的部位，應(yīng)當(dāng)先用小型碾壓設(shè)備進(jìn)行碾壓，以全面保證碾壓質(zhì)量。

2.5 驗(yàn)收時(shí)的質(zhì)量控制方法

當(dāng)水利大壩工程完成填筑施工以后，應(yīng)對(duì)其開展有效的質(zhì)量檢查工作。 此時(shí)，需以工程建設(shè)相關(guān)文件、標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范為依據(jù)，對(duì)工程填筑質(zhì)量實(shí)施抽樣檢驗(yàn)，確定其質(zhì)量等級(jí)、密度、強(qiáng)度、抗裂度以及抗?jié)B性等。 另外，在填筑施工過(guò)程中，還需強(qiáng)化日常的檢查工作，重點(diǎn)對(duì)填料級(jí)配、鋪層厚度以及碾壓次數(shù)等進(jìn)行檢查和監(jiān)督，盡可能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)施工中存在的問(wèn)題并予以糾正，避免其造成大的損失和隱患。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，水利工程建設(shè)行業(yè)發(fā)展較快，同時(shí)，也有越來(lái)越多的施工技術(shù)、工藝得以應(yīng)用到水利大壩工程建設(shè)中。 所以，有關(guān)部門需緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，進(jìn)一步強(qiáng)化工程質(zhì)量管理工作，將先進(jìn)的技術(shù)、工藝以及設(shè)備運(yùn)用到水利大壩建設(shè)中，從而不斷提高大壩工程建設(shè)質(zhì)量。