淺談高寒地區(qū)大壩護(hù)坡混凝土施工質(zhì)量控制

丁得華

（甘肅水務(wù)山丹供水有限責(zé)任公司，甘肅山丹734100）

1 項(xiàng)目概況

白石崖水庫(kù)壩址海拔高程2 950 m，屬高寒濕潤(rùn)類(lèi)型，寒溫帶大陸性氣候特征顯著。整體特征如下：氣溫偏低，四季不分明，晝夜溫差大，無(wú)霜期短，降水量偏多，蒸發(fā)相對(duì)較小，日照充足，輻射強(qiáng)烈，冰期長(zhǎng)達(dá)6 個(gè)月。根據(jù)氣象站統(tǒng)計(jì)，多年平均氣溫為0.9℃，極端最高氣溫為28.4℃，最低氣溫為-26.9℃，平均降水量為363 mm。

2 水利工程質(zhì)量有關(guān)問(wèn)題分析

2.1 可靠性

水利項(xiàng)目建設(shè)階段，施工的外部環(huán)境條件、施工工藝、方案等選擇情況均影響項(xiàng)目的實(shí)際施工效果。迄今為止，世界上還沒(méi)有任何一個(gè)國(guó)家能擬編出一套盡善盡美的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而消除水利項(xiàng)目建設(shè)階段各因素對(duì)質(zhì)量造成的影響。因此，水利工程施工階段應(yīng)加大各工序的監(jiān)管力度，最大限度地提升項(xiàng)目可靠性所處級(jí)別，將各種外界因素對(duì)工程質(zhì)量造成的影響降至最低，從根本上保證建筑工程的建設(shè)質(zhì)量[1]?？煽啃允琼?xiàng)目施工的標(biāo)準(zhǔn)與核心，對(duì)于不同類(lèi)型的水利設(shè)施，大壩結(jié)構(gòu)自體也存在差異，回顧既往水利工程安全事故發(fā)生情況，不難發(fā)現(xiàn)，混凝土施工起到很大作用。大壩護(hù)坡施工情況關(guān)系著工程失效率的高低，影響項(xiàng)目整體的可靠性。

2.2 大壩護(hù)坡的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題

目前砌石、砼預(yù)制板、砼膜袋等方法在大壩護(hù)坡施工中應(yīng)用較為廣泛。混凝土護(hù)坡是國(guó)內(nèi)水利項(xiàng)目大壩護(hù)坡施工中應(yīng)用頻率較高的類(lèi)型，該施工方法有工效高、質(zhì)量安穩(wěn)、成本偏低等諸多優(yōu)勢(shì)。但若歷經(jīng)大規(guī)模洪水沖擊，不難發(fā)現(xiàn)大壩護(hù)坡暴露出的問(wèn)題嚴(yán)重制約了水利項(xiàng)目高效率運(yùn)營(yíng)，縮短了工程壽命。針對(duì)大壩護(hù)坡中安全風(fēng)險(xiǎn)的成因，經(jīng)分析后認(rèn)定有選用的技術(shù)工藝不合理、落實(shí)不到位、管理工作存在疏漏等原因，以上諸多因素形成了連鎖式“蝴蝶效應(yīng)”，明顯降低了水利工程的建設(shè)質(zhì)量，為后期運(yùn)營(yíng)階段壩體滑坡、坍塌等危險(xiǎn)事件的發(fā)生埋置了安全隱患。

3 大壩護(hù)坡混凝土施工技術(shù)與質(zhì)量控制措施

3.1 壩基土方開(kāi)挖

土方正式開(kāi)挖前，先組織工程技術(shù)組開(kāi)展測(cè)量放樣工作，規(guī)劃出挖掘范疇與具體方位，按照監(jiān)理工程師做出的指示設(shè)定棄渣場(chǎng)方位及堆置高度，并快速完善相關(guān)水土保持與環(huán)保措施。在項(xiàng)目部的指揮下，按照工程技術(shù)組設(shè)定的開(kāi)挖邊線，采用挖掘機(jī)挖掘、自卸汽車(chē)運(yùn)送、人工修坡等方法，派遣技術(shù)人員親臨工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)、檢測(cè)驗(yàn)收，確保壩基挖掘效果符合設(shè)計(jì)要求。在具體挖掘階段，要時(shí)常校對(duì)測(cè)量開(kāi)挖規(guī)格、水平高程、邊坡坡度等指標(biāo)，確保其和施工圖紙?jiān)O(shè)定的要求相吻合。嚴(yán)格按照“自上而下”的原則，分層分期進(jìn)行開(kāi)挖，逐步下降，循序推進(jìn)，針對(duì)工程土石方開(kāi)挖量、堆筑量整體規(guī)劃，有機(jī)整合開(kāi)挖和利用過(guò)程。本項(xiàng)目共細(xì)化為6 個(gè)分區(qū)挖掘壩基土（見(jiàn)圖 1）[2]。

3.2 壩基砂礫石開(kāi)挖

設(shè)定的施工順序?yàn)橛赡蠅沃帘眽危謪^(qū)開(kāi)挖。結(jié)合開(kāi)挖庫(kù)底高程，設(shè)定挖掘機(jī)開(kāi)挖厚度。用1.0 m3挖掘機(jī)輔以人工完成開(kāi)挖任務(wù)，針對(duì)開(kāi)挖后形成棄土使用20 t 自卸汽車(chē)運(yùn)輸至指定區(qū)域。挖掘砂礫石時(shí)，為減少或規(guī)避對(duì)原狀土形成破壞，靠近設(shè)計(jì)開(kāi)挖面預(yù)留出0.5 cm 保護(hù)層，用挖掘機(jī)開(kāi)挖基面保護(hù)層以后，組織人力清除浮渣，而后用30 t 壓路機(jī)碾壓基面。若開(kāi)挖范疇存有軟土、淤泥、富有機(jī)物土等，要用挖掘機(jī)整體挖掘清除，然后裝車(chē)運(yùn)走。

3.3 壩殼填筑沙礫料

本項(xiàng)目均選用開(kāi)挖料，清除腐殖土以后科學(xué)布設(shè)，開(kāi)挖與填筑同步進(jìn)行。先按照施工圖及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)斷面圖進(jìn)行測(cè)量放樣，然后進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)以明確各項(xiàng)參數(shù)，利用裝載機(jī)、推土機(jī)平土，各層層鋪料厚度初定30～35 cm；待沙礫料回填結(jié)束后，使用20 t振動(dòng)碾予以壓實(shí)，夯實(shí)6～8 遍。為保證沙礫料填筑質(zhì)量，應(yīng)加強(qiáng)以下幾點(diǎn)控制：一是針對(duì)垂直軸線方向形成的接縫，用斜坡加以銜接，坡度以1∶3～1∶5為宜；二是下雨時(shí)或雨后嚴(yán)禁踐踏填筑面，雨后對(duì)填筑料進(jìn)行晾曬處理；三是若沙礫料含水量低于最優(yōu)含水量，則要于鋪土或土料區(qū)灑水拌和沙礫料，提高含水量[3]。

3.4 壩面水泥砂漿

本工程選用復(fù)合土工膜防滲，水庫(kù)前壩坡膜鋪設(shè)厚度6 cm 的M7.5 水泥砂漿保護(hù)層，膜上是厚度為4 cm 的M7.5 砂漿保護(hù)層。選用砼攪拌車(chē)進(jìn)漿、鐵皮襯底、人工鋪筑的方式開(kāi)展該項(xiàng)作業(yè)。因設(shè)計(jì)時(shí)在砂漿保護(hù)層鋪設(shè)時(shí)沒(méi)有規(guī)劃伸縮縫，為規(guī)避砂漿保護(hù)層于鋪膜之前出現(xiàn)起包問(wèn)題，確保砂漿澆筑厚度符合設(shè)計(jì)要求，擬定選用跳倉(cāng)法進(jìn)行澆筑，各倉(cāng)5 m。等到漿面稍干時(shí)采用2 m 靠尺進(jìn)行檢驗(yàn)，將坑洼處用砂漿找平。

3.5 混凝土施工方案及質(zhì)量控制

3.5.1 前期準(zhǔn)備 準(zhǔn)備襯砌機(jī)、抹光機(jī)、人工抹面平臺(tái)、切縫機(jī)。東西坡面長(zhǎng)度分別為35.22～42.14 m，坡度1∶2.5，施工道路寬＞7 m，最大壩體高15.83 m，將北壩壩體高程控制在2 963.70 m。北壩底整平為同一高程，東、西、南面壩底整平隨庫(kù)底高程，鋪設(shè)所需軌道等設(shè)備。

3.5.2 襯砌機(jī)施工原理 混凝土襯砌機(jī)是以一個(gè)大跨度的鋼構(gòu)桁架為主體，行走速度控制在3～6 m/min，桁架自身帶有行走裝置，通過(guò)布料小車(chē)和襯砌小車(chē)，依次完成混凝土的布料、攤鋪、振搗與整平任務(wù)。小車(chē)分別以桁架龍骨作為軌道，自帶行走裝置。主梁上部布料小車(chē)內(nèi)裝設(shè)擋料刮板和下料斗，負(fù)責(zé)完成混凝土布料；主梁下部有襯砌小車(chē)，負(fù)責(zé)完成混凝土攤鋪、振搗、碾壓、整平。

3.5.3 混凝土伸縮縫施工 本項(xiàng)目伸縮縫寬20 mm，各倉(cāng)規(guī)格為5 m×6 m。用定制的合金鋸片切縫。斜坡切縫從低處朝高處推進(jìn)，橫縫切割在前，縱縫切割在后。切縫施工于砼收盤(pán)后18～30 h 進(jìn)行。切縫時(shí)以鋸片不損傷縫兩端砼、縫壁光滑為調(diào)控標(biāo)準(zhǔn)，宜早不宜遲，以規(guī)避大范圍砼形成裂縫，切縫完成后用雙阻縫聚乙烯閉孔泡沫板進(jìn)行填縫[4]。

3.5.4 采取遮陰網(wǎng)覆蓋養(yǎng)護(hù)的方式，控制水分蒸發(fā)在澆筑終凝后迅速使用遮陰網(wǎng)覆蓋養(yǎng)護(hù)，在特別炎熱的高溫時(shí)節(jié)及時(shí)覆蓋，并灑水保濕，遮陰網(wǎng)上不能行人或堆物，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d。

3.5.5 混凝土表面保護(hù) 護(hù)坡砼澆筑結(jié)束后進(jìn)行必要的保護(hù)，規(guī)劃警示標(biāo)識(shí)，指派專(zhuān)人進(jìn)行巡檢，嚴(yán)禁出現(xiàn)機(jī)械碾壓、牛羊踩踏等情況。加大對(duì)澆筑塊棱角的保護(hù)力度，以防對(duì)護(hù)坡外觀質(zhì)量形成負(fù)面影響。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)水利工程施工階段應(yīng)加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，加大監(jiān)督與管理力度，從最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)提升水利工程建設(shè)質(zhì)量，保證項(xiàng)目施工的可靠性、有效性，為我國(guó)水利工程可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。