試析水庫大壩上游坡面防護施工及質(zhì)量控制

楊宏勝

（中國水電建設(shè)集團十五工程局有限公司，陜西 西安 710065）

0 引言

坡面防護施工是水庫大壩工程施工建設(shè)的核心內(nèi)容，其施工質(zhì)量的高低，對水庫大壩工程經(jīng)濟效益、環(huán)境效益、社會效益的發(fā)揮都有非常重要的意義。但在坡面防護施工中影響施工質(zhì)量的因素比較多，施工技術(shù)、施工材料、施工現(xiàn)場管控等任何一個細節(jié)控制不當，都會影響到坡面防護施工質(zhì)量，這就要求在具體施工中能夠結(jié)合水庫大壩的結(jié)構(gòu)形式，以及現(xiàn)場條件，選擇合適的面板護坡施工技術(shù)，并加強對每個施工細節(jié)的把控，才能提升坡面防護施工質(zhì)量，保證水庫工程整體穩(wěn)定性和質(zhì)量?；诖耍_展水庫大壩上游坡面防護施工及質(zhì)量控制的分析研究就顯得尤為必要。

1 工程概述

南河水庫大壩為均質(zhì)土壩，大壩壩頂高程為852.00m，寬度為10m，最大壩高74m，壩頂總長350.0m。大壩上游壩面坡比為1:3.0，采用C25F200 混凝土護坡?，F(xiàn)澆混凝土面板厚20cm，混凝土面板為矩形結(jié)構(gòu)，尺寸為4m×4m，面板間混凝土伸縮縫內(nèi)填塞聚乙烯低發(fā)泡沫板，面板設(shè)置φ80PVC 排水管，單根長1.75m，間排距2.0m×2.0m，呈矩形布置，排水管水平方向安裝，管口位置下傾5°以利排水，排水管內(nèi)填碎石末端用200g/cm2土工布包裹，嵌入碎石料反濾層。

2 砂、碎石料墊層料施工技術(shù)

2.1 修整基礎(chǔ)面

對砂、碎石反濾施工而言，在具體施工中，需要先利用GPS 定位系統(tǒng)、RTK 技術(shù)、全站儀技術(shù)等相互結(jié)合的方法進行測量放線，確定好施工的范圍和標高，以挖掘機為主，人工為輔，對水庫大壩坡面進行修整處理，控制坡面誤差在5cm 以下。并嚴格按照設(shè)計要求對坡面進行壓實，然后用環(huán)刀法進行取樣檢測，檢驗合格后，再進行下一道工序施工，若環(huán)刀法檢測的壓實度沒有達到設(shè)計要求，可采用液壓夯板進行補充壓實，達標后，鋪筑墊層料。

2.2 填筑砂墊層

本工程附加墊層料含水量比較大，而且含有大量雜質(zhì)，難以滿足大壩面板護坡施工的要求，因此，墊層料采用了外購材料。在碎石反濾施工中嚴格按照設(shè)計圖紙技術(shù)指標的要求，進行合理摻拌，二次倒運后運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進行回填。本工程面板護坡施工中，二次倒運場地到施工現(xiàn)場的距離為42km。墊層料采用自卸式汽車沿著坡面卸料，卸料結(jié)束反鏟攤鋪，為保證攤鋪厚度符合設(shè)計要求，在進行攤鋪之前，先按照設(shè)計標高，埋設(shè)控制樁。在正式攤鋪中，通過人工測釬法來控制攤鋪層的厚度?？刂粕皦|層攤鋪厚度在30cm 左右。本工程上游壩坡斜長為125m，可按照一般計算攤鋪長度112m，反鏟作業(yè)半徑按照4m 考慮，平面每道8m 寬攤鋪料，反射周轉(zhuǎn)次數(shù)為：112÷8=14 次。攤鋪完成后，表層5cm 人工找平。攤鋪完成后及時跟進機械碾壓，選擇反鏟履帶板碾壓配合液壓夯板進行進行夯實處理，由于墊層料的運輸距離比較長，從生產(chǎn)地運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，存在大量水分流失，為提升碾壓質(zhì)量，減少碾壓遍數(shù)，加快施工速度，在碾壓前需在墊層料上噴灑適量清水，砂、碎石料墊層的壓實標準為相對密度不小于75%。碾壓完成后及時進行取樣檢測，本工程采取的檢測方法為“挖坑灌砂”檢測法，每200～500m3取一個樣進行檢測。

2.3 填筑碎石墊層

當砂墊層填筑完成，且質(zhì)量驗收達標后，及時跟進碎石墊層填筑，填筑厚度為36cm，填筑方法及標準和砂墊層填筑方法相同。

2.4 澆筑水泥砂漿

當碎石墊層填筑完成后，及時進行質(zhì)量驗收，質(zhì)量驗收通過后，在碎石墊層上部澆筑一層厚度為4cm 的水泥砂漿，水泥砂漿在攪拌站進行集中拌制。拌和好的水泥砂漿，通過8m3罐車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，借助溜槽輸送到施工面，人工手持木抹子進行收面處理。

3 混凝土面板施工技術(shù)

3.1 鋼筋制安

在鋼筋制作中需要將鋼筋表面的雜物清除干凈，保證鋼筋無裂紋、無結(jié)痂，鋼筋用專業(yè)的工具拉伸平直，不存在局部彎折問題，鋼筋的尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求，尤其是鋼筋制作中末端彎鉤的長度和鋼筋加工后的允許偏差要符合《水工混凝土鋼筋施工規(guī)范》（DL/T 5169—2002）中的相關(guān)規(guī)定。本工程面板鋼筋采?、窦壷睆綖?2mm 的鋼筋，制作成規(guī)格為4m×4m 的網(wǎng)片，鋼筋必須在工廠加工成型，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后按照圖紙標識的位置進行鋼筋安裝、綁扎、焊接、固定。鋼筋安裝完成后，及時開展質(zhì)量驗收，保證所選擇的鋼筋的型號、鋼筋結(jié)構(gòu)、數(shù)量、間距、保護層等全部都符合設(shè)計圖紙的要求，鋼筋安裝位置的偏差、接頭、保護層等都應(yīng)滿足設(shè)計和相關(guān)規(guī)范的要求[1]。

3.2 模板安裝

模板安裝是混凝土面板施工的關(guān)鍵工序之一，模板安裝質(zhì)量直接關(guān)系到水庫大壩上游坡面防護施工的成本，因此，必須嚴格把控好模板安裝質(zhì)量。本工程趾板模板采用了組合鋼木模板，面板混凝土面板則采取了滑模，側(cè)模為20#槽鋼。由于本工程面板的規(guī)模比較大，模板的規(guī)格也比較大、重量大，僅憑人力難以完成模板的有效安裝，因此，在模板安裝現(xiàn)場布置了兩套5t 卷揚機，作為滑模牽引機。大壩頂部設(shè)置地錨，面板模板安裝上配重，以免發(fā)生上浮問題，為避免模板在混凝土澆筑中位移、變形等問題，在側(cè)模外部搭設(shè)了鋼管斜撐，來提升模板的穩(wěn)定性[2]。側(cè)面模板在正式安裝之前，要通過測量放線的方法確定每塊模板安裝的具體位置，并用碎石進行找平，以提升模板接縫的平齊性，方便封堵接縫，避免出現(xiàn)滲漏漿液問題。模板安裝結(jié)束后，測量復(fù)核模板安裝的平面位置和高程，若誤差超標要及時調(diào)整，滑模在進行周轉(zhuǎn)使用時通過反鏟式挖掘機調(diào)運。本工程混凝土面板安裝施工如圖1所示。

圖1 混凝土面板安裝施工（單位：mm）

3.3 排水管安裝

利用全站儀和經(jīng)緯儀相互聯(lián)合的方法，按照設(shè)計圖紙測量放樣出每根排水管安裝的具體位置，在碎石墊層壓實操作前，用碎石填充，末端用土工布綁扎封孔（位置是排石管）。嚴格按照測量放線的結(jié)果，將排水管的末端插入墊層中。在進行鋼筋安裝中，將排水管和鋼筋連接固定好，以免在進行混凝土澆筑中受到?jīng)_擊影響，引起排水管位移和變形[3]。此外，排水管管口嚴格按照設(shè)計混凝土面板的高程進行埋設(shè)，在進行混凝土澆筑之前，排石管管口需要用土工布牢牢封口，以免混凝土進入排水管內(nèi)部，引起排水管堵塞，影響排水效果?；炷镣瓿墒彰婧?，拆除封口土工布，并嚴格按照坡面高程的要求，通過角磨機打磨排水管切口。

3.4 混凝土澆筑

混凝土澆筑是本工程水庫大壩上游坡面防護施工的核心工序，混凝土澆筑效果，直接關(guān)系到坡面的防護效果，以及水庫大壩安全運行的壽命。本工程面板混凝土施工中，混凝土用量比較大，為保證混凝土供應(yīng)的連續(xù)性，提升混凝土澆筑效率，混凝土在攪拌站集中拌和，拌和好的混凝土通過8m3罐車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后通過溜槽入倉。趾板模板采取組合鋼木模板，混凝土面板采用滑模，混凝土澆筑完成后要及時振搗，以提升混凝土澆筑的密實性，本工程選擇直徑為30mm 的插入式振搗棒進行充分振搗，面板按照設(shè)計分縫，采取“橫向連續(xù)、縱向跳倉”的方式，從左岸開始逐步向右岸沿著壩體軸線方向進行澆筑，混凝土面板配備滑模聯(lián)合施工。在進行混凝土澆筑中，要保證滑模底部混凝土密實自穩(wěn)后再提升滑模。

本工程水庫大壩上游坡面防護施工面積比較大，難以一次性完成澆筑，采取了分塊澆筑的方法，嚴格按照設(shè)計要求進行分塊，相鄰混凝土澆筑分塊之間必然存在伸縮縫，為防止伸縮縫發(fā)生滲漏問題，以及影響水庫大壩上游坡面防護施工的整體性，每條伸縮縫內(nèi)部都有填充上乙烯低發(fā)泡沫板，針對橫向連續(xù)澆筑部位的混凝土，泡沫板在進行混凝土澆筑前，需要嚴格按照設(shè)計分縫位置同1.5mm 塑料板提前完成預(yù)埋操作。等混凝土澆筑和振搗完成后，初凝之前，再拔出塑料板[4]。對于縱向跳倉混凝土澆筑位置，在混凝土變形縫位置也需要安裝上泡沫板。等混凝土完成拆模之后，選擇高強度鋼釘進行固定后，再進行下一倉混凝土澆筑。

3.5 混凝土養(yǎng)護

為提升水庫大壩上游坡面防護施工的質(zhì)量和美觀性，抑制混凝土裂縫，當面板混凝土澆筑振搗結(jié)束后，及時覆蓋上一層塑料薄膜和土工布進行灑水養(yǎng)護。整個養(yǎng)護過程應(yīng)有專人負責，保證混凝土表面始終處于溫濕狀態(tài)，為混凝土固化成型營造一個良好的條件，持續(xù)養(yǎng)護時間不應(yīng)小于28d。

4 水庫大壩上游坡面防護施工質(zhì)量控制措施

本工程水庫大壩上游坡面防護施工范圍大、工期長、施工條件復(fù)雜，影響施工質(zhì)量的因素比較多，因此，整個施工全過程中都需要加強對施工質(zhì)量的控制，才能最大限度上保證施工質(zhì)量，具體而言，可從以下4 個方面同時入手。

4.1 嚴把原材料質(zhì)量關(guān)

在進行混凝土施工全過程中，對砂石骨料的質(zhì)量需要進行全過程跟蹤控制，骨料在使用前，需要對骨料的粒徑進行檢查，超過設(shè)計允許范圍的骨料不能應(yīng)用到水庫大壩上游坡面防護施工中。砂子的細度模式、雜質(zhì)含量等都需要進行嚴格檢查，按照細度模式的變化調(diào)整砂率，砂石、骨料的含泥量也要嚴格控制，含泥量不超過砂石骨料總重量的2%，如果超過2%，在施工前需要用清水沖洗。施工現(xiàn)場砂石、骨料要分區(qū)堆放，嚴禁混存混裝。

施工用到的水泥要定期進行抽樣檢查，過期、變質(zhì)、結(jié)塊的水泥嚴禁使用到水庫大壩上游坡面防護施工中。外加劑的種類和使用量要和試驗室確定的配合比相一致，并且在整個水庫大壩上游坡面防護施工中，要盡量使用同一廠家生產(chǎn)的外加劑，外加劑的摻量要準確無誤，過期失效的外加劑嚴禁使用。

4.2 加強對混凝土拌和質(zhì)量的控制

在進行混凝土拌和中必須嚴格執(zhí)行經(jīng)過現(xiàn)場工程監(jiān)理審核通過的混凝土配合比?；炷恋陌韬鸵鶆蛞恢?，不能存在花料、結(jié)塊等問題，拌和時間要滿足要求?；炷涟韬屯瓿珊髮μ涠冗M行檢查，每班次在出機口取樣檢查2 次坍落度，在倉片取樣檢查1 次坍落度，保證混凝土坍落度在規(guī)定允許的范圍中。

4.3 模板施工質(zhì)量控制

模板對水庫大壩上游坡面防護施工外觀質(zhì)量的影響非常大，這就要求加強對模板材料、結(jié)構(gòu)、外形、安裝、支撐體系的管控。保證所選擇的模板材料有足夠的剛度、強度，由于本工程坡面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，存在異形結(jié)構(gòu)，因此，最好選擇組合鋼模板和定型鋼模板，以便能夠按照現(xiàn)場情況有效調(diào)整[5]。在模板安裝前，靠近混凝土一側(cè)的模板需要均勻涂刷一層脫模劑，以提升后期脫模的流暢性。在模板拆除前，需要對混凝土的強度進行檢驗，保證混凝土強度達標后，再進行拆模操作。非承重的模板若想提前拆除，要先向監(jiān)理工程師提出申請，審批通過后方可拆除。

4.4 混凝土施工質(zhì)量控制

在進行混凝土施工中為保證施工質(zhì)量，要落實技術(shù)干部24h 輪流值班制度，以實現(xiàn)對混凝土施工全過程質(zhì)量控制?；炷翝仓笮枰辽龠M行兩次收面壓光操作，以保證混凝土內(nèi)在質(zhì)量良好，外觀美觀。在整個混凝土施工中要加強止水保護，以免影響混凝土施工質(zhì)量，嚴格按照相關(guān)開展混凝土養(yǎng)護工作，定期灑水養(yǎng)護，以免混凝土表面水分散失速度太快，導(dǎo)致干縮裂縫。

5 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合工程實例，分析了水庫大壩上游坡面防護施工及質(zhì)量控制，分析結(jié)果表明，對水庫大壩工程而言，上游坡面防護施工質(zhì)量直接關(guān)系到整個水庫工程運行的安全性和壽命，以及水庫大壩工程的作用和價值能否充分發(fā)揮出來。因此，在進行具體施工中，必須嚴格把控好每道工序的施工質(zhì)量，并采取合適的施工技術(shù)和質(zhì)量控制措施，以提升坡面防護施工質(zhì)量，保證水庫大壩工程的總體質(zhì)量。