堆石混凝土壩體施工質(zhì)量保證措施及質(zhì)量問(wèn)題探討

程闖勝

（晉城市水務(wù)局，山西 晉城 048000）

堆石混凝土筑壩技術(shù)，具有施工技術(shù)要求簡(jiǎn)單、質(zhì)量容易控制、施工速度快、發(fā)揮效益快、成本低、筑壩質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。在壩體施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)技術(shù)要求進(jìn)行施工，能夠保證壩體質(zhì)量，工程的安全性及耐久性也能得到充分發(fā)揮。

1 概述

云首水庫(kù)位于晉城市沁水縣固縣鄉(xiāng)云首村村北，建于黃河流域沁河水系端氏河支流十里河上，是晉城市“兩縱兩橫”“井”字型大水網(wǎng)第一縱骨干工程的起點(diǎn)。大壩壩型為C20堆石混凝土重力壩，壩軸線(xiàn)長(zhǎng)218m，最大壩高41m，總庫(kù)容177萬(wàn)m3，是一座以工業(yè)供水和農(nóng)業(yè)灌溉為主的?。ㄒ唬┬退畮?kù)。

云首水庫(kù)工程主要建筑物，包括大壩、沖砂閘、供水取水口和上壩公路，其中堆石混凝土工程，主要為大壩溢流壩段、非溢流壩段的堆石混凝土壩的施工。新筑壩體分為11個(gè)壩段，壩體自密實(shí)堆石混凝土分層、分段跳倉(cāng)澆筑。

2 堆石混凝土壩體主要施工項(xiàng)目及施工質(zhì)量保證措施

2.1 基礎(chǔ)倉(cāng)面處理

（1）大壩基礎(chǔ)開(kāi)挖驗(yàn)收合格后，澆筑C20墊層混凝土，在墊層混凝土未初凝前人工插入適量塊石，露出高度控制在50～150mm，并保證與周邊混凝土接觸密實(shí)，然后進(jìn)行上層堆石混凝土施工。

（2）堆石混凝土不能連續(xù)澆筑施工、自密實(shí)混凝土超過(guò)終凝時(shí)間形成施工縫時(shí)，采用鋼釬對(duì)基礎(chǔ)倉(cāng)混凝土面進(jìn)行鑿毛，驗(yàn)倉(cāng)合格后再進(jìn)行后續(xù)堆石體鋪筑。

（3）建設(shè)單位組織參建單位進(jìn)行基礎(chǔ)倉(cāng)面驗(yàn)收，要清除表層形成的低強(qiáng)混凝土（砂漿）、碎渣以及松動(dòng)堆石，并鑿毛處理，倉(cāng)面潔凈無(wú)積水。

2.2 模板制作與安裝

（1）本工程的堆石混凝土模板，主要采用懸臂定型大鋼模板進(jìn)行拼裝，局部配小鋼模和木模板進(jìn)行拼裝。

（2）定型懸臂大鋼模板，用汽吊吊運(yùn)、人工進(jìn)行安裝，工具式小鋼模板和自制異型木模板用自卸汽車(chē)運(yùn)輸、人工搬運(yùn)至安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，精確安裝就位后，針對(duì)不同部位混凝土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用螺桿內(nèi)拉、螺桿對(duì)拉以及其它適當(dāng)形式進(jìn)行支撐加固。

（3）模板清理及涂刷，模板安裝之前、每次使用后均進(jìn)行沖洗，確保潔凈。注重鋼模面板保護(hù)，根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)涂刷礦物油類(lèi)的防銹保護(hù)涂料，防止銹蝕影響混凝土質(zhì)量。為便于脫模，安裝使用前在模板表面均勻涂刷脫模劑。

2.3 堆石混凝土施工

2.3.1 石料開(kāi)采與運(yùn)輸

本工程選擇位于固縣鄉(xiāng)石泉村的石料場(chǎng)作為采石料場(chǎng)，距壩址約18km，該料場(chǎng)砂巖質(zhì)地堅(jiān)硬，質(zhì)量可滿(mǎn)足建壩要求。

（1）石料運(yùn)輸采用自卸汽車(chē)，在施工場(chǎng)地入口處、導(dǎo)流渠邊設(shè)置高壓沖洗設(shè)備，對(duì)每趟運(yùn)輸車(chē)上的石料進(jìn)行沖洗，確保入倉(cāng)石料潔凈不含泥土等雜質(zhì)。

（2）在堆石入倉(cāng)道路上局部鋪設(shè)鋼板，并時(shí)常保持潔凈，設(shè)置沖洗裝備對(duì)運(yùn)輸車(chē)輛車(chē)輪進(jìn)行沖洗，避免車(chē)輪帶入泥土。已經(jīng)進(jìn)入倉(cāng)內(nèi)的泥土和碎石及時(shí)清掃出倉(cāng)，確保倉(cāng)內(nèi)都是符合筑壩要求的石料。

（3）控制倉(cāng)內(nèi)石塊粒徑不少于30cm，且不超過(guò)1m，清除堆石體外露面粒徑小于20cm的石塊。根據(jù)自密實(shí)堆石混凝土生產(chǎn)性試驗(yàn)和施工規(guī)范，每層堆石混凝土澆筑高度確定為1.5m，為保證收倉(cāng)后大量塊石高出澆筑面50～150mm，每層堆石高度略大于1.5m。

（4）在堆石過(guò)程中，靠近模板位置及模板拉條周邊采用人工堆放，且堆石體與模板之間預(yù)留大于10cm的空隙，堆石完成后檢查模板并進(jìn)行校正。堆石入倉(cāng)過(guò)程中，控制落石高度不破壞基礎(chǔ)倉(cāng)混凝土。

（5）地面10m以下大壩部分堆石運(yùn)輸，采用自卸汽車(chē)直接運(yùn)輸至施工面入倉(cāng)；地上10m以上大壩部分堆石，采用自卸汽車(chē)通過(guò)上壩道路運(yùn)輸至施工面入倉(cāng)。倉(cāng)內(nèi)采用1.6m3挖機(jī)，輔助人工進(jìn)行平倉(cāng)，塊石平倉(cāng)后，人工清除被機(jī)械碰掉的小石塊，參建單位共同驗(yàn)收后澆筑自密實(shí)混凝土。

2.3.2 自密實(shí)混凝土的生產(chǎn)、運(yùn)輸和澆筑

（1）自密實(shí)混凝土拌合，采用施工現(xiàn)場(chǎng)安設(shè)的HZS50型混凝土拌和站進(jìn)行拌合。用ZL-50型裝載機(jī)挖裝砂、石骨料，往儲(chǔ)料斗里運(yùn)料，稱(chēng)量后由皮帶輸送機(jī)向攪拌機(jī)輸送骨料。水泥采用罐裝水泥，經(jīng)計(jì)量秤稱(chēng)量后，螺旋輸運(yùn)機(jī)輸運(yùn)至攪拌機(jī)。

（2）在自密實(shí)混凝土生產(chǎn)過(guò)程中，嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)理機(jī)構(gòu)批復(fù)的自密實(shí)混凝土配合比，每一個(gè)工作班測(cè)定2次骨料含水率，含水率明顯變化時(shí)增加測(cè)定次數(shù)，根據(jù)測(cè)定情況及時(shí)調(diào)整用水量及骨料用量。

（3）延長(zhǎng)自密實(shí)混凝土攪拌時(shí)間，澆筑采用泵送入倉(cāng)。

（4）當(dāng)施工進(jìn)度能滿(mǎn)足連續(xù)循環(huán)施工條件時(shí)，在上層混凝土澆筑完成強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa后，4h內(nèi)堆石入倉(cāng)，并澆筑自密實(shí)混凝土。

（5）澆筑過(guò)程中，專(zhuān)人管護(hù)模板，防止模板變形走位或漏漿。

（6）及時(shí)檢驗(yàn)坍落度、擴(kuò)展度以及V漏斗通過(guò)時(shí)間，當(dāng)不滿(mǎn)足技術(shù)要求時(shí)，及時(shí)分析原因并處理，不合格料及時(shí)清除。

（7）根據(jù)壩體斷面合理設(shè)計(jì)自密實(shí)混凝土澆筑點(diǎn)，間距控制在3m以?xún)?nèi)；澆筑過(guò)程中，混凝土落下高度控制在5m以?xún)?nèi)，單向逐點(diǎn)澆筑，澆滿(mǎn)后再移到下一個(gè)澆筑點(diǎn)。

（8）避免雨天施工，確需施工時(shí)準(zhǔn)備防水布，必要時(shí)進(jìn)行苫蓋。

（9）對(duì)基礎(chǔ)倉(cāng)面有施工縫的澆筑倉(cāng)，自密實(shí)混凝土澆筑時(shí)，先澆筑同配比的自密實(shí)砂漿，完全覆蓋施工縫面后再澆筑自密實(shí)混凝土。

2.4 堆石混凝土養(yǎng)護(hù)

堆石混凝土澆筑完成后及時(shí)采用塑料薄膜苫蓋，并連續(xù)養(yǎng)護(hù)28d，養(yǎng)護(hù)期內(nèi)始終使混凝土表面保持濕潤(rùn)。

2.5 堆石混凝土澆筑質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

本工程主要對(duì)堆石混凝土的密實(shí)度進(jìn)行綜合檢測(cè)，采用孔內(nèi)電視檢測(cè)、超聲波及挖坑法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，根據(jù)大壩澆筑高程，分兩個(gè)階段對(duì)堆石混凝土進(jìn)行鉆孔檢測(cè)，其中6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)壩段，分別在高程778.00、785.50鉆孔檢測(cè)，1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)、10號(hào)、11號(hào)、12號(hào)壩段，在高程793.00進(jìn)行鉆孔檢測(cè)，5號(hào)壩段在高程773.50鉆孔檢測(cè)，在堆石混凝土施工完成后，對(duì)3號(hào)、11號(hào)壩段，隨機(jī)挖坑進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)規(guī)范要求，堆石混凝土內(nèi)部缺陷率小于1%為合格，對(duì)于缺陷率大于1%的壩段，采用鉆孔回填灌漿的方式進(jìn)行處理。

3 質(zhì)量監(jiān)督檢查發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及整改

3.1 質(zhì)量監(jiān)督檢查發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及建議

質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)按照規(guī)范及設(shè)計(jì)技術(shù)要求對(duì)堆石混凝土施工過(guò)程進(jìn)行了質(zhì)量監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及時(shí)反饋給了建設(shè)單位，并提出了整改建議。

（1）砂、石骨料直接堆放在未硬化的土地上，部分骨料與泥土有混摻現(xiàn)象，且未設(shè)置較暢通的排水設(shè)施，建議根據(jù)實(shí)際情況硬化料場(chǎng)地，清除混摻骨料，并重新規(guī)劃修建排水設(shè)施。

（2）堆石混凝土倉(cāng)內(nèi)存在石渣、碎屑現(xiàn)象，在未清理干凈的情況下就進(jìn)行了堆石工序施工，建議清除干凈并驗(yàn)倉(cāng)合格后再進(jìn)行后續(xù)工程施工。

（3）堆石混凝土入倉(cāng)料石存在多數(shù)粒徑小于30cm、大于1m的石塊，部分位置有小粒徑石塊集中現(xiàn)象，建議加強(qiáng)上壩入倉(cāng)料石質(zhì)量控制，將已經(jīng)入倉(cāng)的不合格粒徑料石清理出倉(cāng)。

（4）已入倉(cāng)的料石表面明顯存在有泥土及其它附著物，建議對(duì)料石加強(qiáng)沖洗，確保入倉(cāng)的石料表面潔凈，人工清理已入倉(cāng)料石上附著的雜質(zhì)。

（5）堆石入倉(cāng)施工過(guò)程中，未嚴(yán)格執(zhí)行靠近模板位置堆石應(yīng)采用人工輔助碼放的施工方法，導(dǎo)致部分位置模板存在變形走位現(xiàn)象，建議加強(qiáng)堆石入倉(cāng)管理，靠近模板位置人工配合機(jī)械施工，與模板之間預(yù)留10cm左右的間距，確保堆石施工不影響已安裝的模板。

（6）已澆筑的壩段側(cè)面部分位置堆石混凝土存在明顯的錯(cuò)臺(tái)、不平整現(xiàn)象，建議對(duì)存在外觀缺陷的部位進(jìn)行處理，并加強(qiáng)后續(xù)自密實(shí)混凝土澆筑時(shí)模板的管護(hù)力度。

（7）10號(hào)壩段堆石混凝土拆模后存在一處孔洞現(xiàn)象，自密實(shí)混凝土與塊石接觸不密實(shí)，建議項(xiàng)目法人組織各參建單位按規(guī)范制定適宜的補(bǔ)救方案并及時(shí)進(jìn)行處理。

（8）已收倉(cāng)的自密實(shí)混凝土澆筑面幾乎平整，未體現(xiàn)大量塊石露出高出澆筑面50～150mm，建議按堆石混凝土生產(chǎn)性試驗(yàn)成果來(lái)組織施工，合理確定入倉(cāng)自密實(shí)混凝土與堆石比例，保證收倉(cāng)面有大量塊石露出澆筑面。

（9）上一倉(cāng)堆石混凝土澆筑面未見(jiàn)大量塊石出露，在未對(duì)倉(cāng)面刨毛的情況下就進(jìn)行了下一倉(cāng)堆石工序施工，建議按照技術(shù)要求對(duì)已澆筑混凝土面進(jìn)行刨毛。

3.2 質(zhì)量問(wèn)題整改

對(duì)于質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)提出的各項(xiàng)質(zhì)量問(wèn)題，建設(shè)單位組織了相關(guān)責(zé)任單位，提出了有針對(duì)性的整改方案，按規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了整改，并舉一反三，制定了糾正和預(yù)防措施，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)管理人員和施工作業(yè)人員進(jìn)行了質(zhì)量意識(shí)教育，確保了后續(xù)堆石混凝土壩的壩體施工質(zhì)量。

（1）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形，對(duì)骨料場(chǎng)地進(jìn)行了硬化，骨料間單獨(dú)堆放，避免了混摻，在料場(chǎng)周邊開(kāi)挖并重新修整了排水溝，采購(gòu)了彩條布在雨天對(duì)骨料進(jìn)行遮蓋。

（2）清除了倉(cāng)內(nèi)存在的石渣、碎屑，確保了倉(cāng)面潔凈，并加強(qiáng)了堆石混凝土倉(cāng)面驗(yàn)收管理，監(jiān)理單位會(huì)同現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)單位主要管理人員，驗(yàn)倉(cāng)合格后方可進(jìn)行堆石工序施工。

（3）對(duì)倉(cāng)內(nèi)不合格粒徑的石塊進(jìn)行了清理，并加強(qiáng)了入倉(cāng)料石質(zhì)量管理。嚴(yán)格三道程序把關(guān)：在采石場(chǎng)嚴(yán)格過(guò)篩篩選；運(yùn)入工地進(jìn)行沖洗，人工剔除不合格石塊；入倉(cāng)攤平后人工配合機(jī)械清理不合格石塊。

（4）對(duì)倉(cāng)內(nèi)附著雜質(zhì)的塊石進(jìn)行了沖洗，并妥善引排了積水，同時(shí)加強(qiáng)了料石沖洗強(qiáng)度，料石進(jìn)場(chǎng)前即沖洗，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員檢查合格后入場(chǎng)、進(jìn)倉(cāng)。

（5）重新調(diào)整了錯(cuò)位的模板，對(duì)挨著模板的料石進(jìn)行了清理，并加強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)工人質(zhì)量教育，安排了專(zhuān)人現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)堆石施工，挖機(jī)平倉(cāng)過(guò)程中，注意保護(hù)模板，距模板較近時(shí)人工堆放料石。

（6）對(duì)于錯(cuò)臺(tái)、外觀不平整的壩體斷面進(jìn)行了鑿除修整，并加強(qiáng)了后續(xù)模板安裝及安裝后的管護(hù)力度，確保施工過(guò)程中模板不變形錯(cuò)位。

（7）按照監(jiān)理單位批復(fù)的《堆石混凝土外觀質(zhì)量通病原因分析、預(yù)防措施及修補(bǔ)方案》，對(duì)10號(hào)壩段拆模后不密實(shí)的部位進(jìn)行了全部鑿除，清理干凈后回填了自密實(shí)混凝土，并進(jìn)行了搗實(shí)。

（8）對(duì)已收倉(cāng)未出露大量塊石的倉(cāng)面，用鋼釬進(jìn)行了刨毛處理；在后續(xù)工程中，嚴(yán)格按照生產(chǎn)性試驗(yàn)成果進(jìn)行堆石混凝土施工。

（9）對(duì)于未處理倉(cāng)面基礎(chǔ)，就進(jìn)行了堆石工序施工的倉(cāng)面，對(duì)已經(jīng)入倉(cāng)的料石進(jìn)行了清理，按照規(guī)定對(duì)倉(cāng)面進(jìn)行了刨毛，經(jīng)參建單位共同驗(yàn)倉(cāng)合格后進(jìn)行堆石工序施工。

4 小結(jié)

施工過(guò)程中需注意以下幾個(gè)方面：一是把控好材料質(zhì)量關(guān)，不合格石料、不合格混凝土料不入倉(cāng)；二是根據(jù)實(shí)際，嚴(yán)密制訂堆石混凝土施工技術(shù)方案和施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，并認(rèn)真執(zhí)行；三是按規(guī)定做好堆石混凝土施工生產(chǎn)性試驗(yàn)，建設(shè)單位及時(shí)組織參建單位進(jìn)行首件工程驗(yàn)收，形成樣板并在后續(xù)堆石混凝土單元工程施工中推廣執(zhí)行；四是做好施工三級(jí)技術(shù)交底，嚴(yán)格執(zhí)行三檢制，強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員及施工人員的質(zhì)量意識(shí)教育；五是出現(xiàn)不滿(mǎn)足首件工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，及時(shí)組織相關(guān)人員分析原因并提出處理方案，處理完畢后形成經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，避免后續(xù)施工過(guò)程中出現(xiàn)同類(lèi)問(wèn)題。

云首水庫(kù)工程壩型，選用堆石混凝土重力壩，采用C20自密實(shí)混凝土澆筑，施工過(guò)程簡(jiǎn)單，大限度降低了工作倉(cāng)面的施工人員和機(jī)械工作量，現(xiàn)場(chǎng)控制管理簡(jiǎn)便易行，并且避免了混凝土振搗密實(shí)的過(guò)程，消除了人為的不利干擾，有利于壩體質(zhì)量和穩(wěn)定。