浅谈石门水电站大坝施工质量控制

赵璞

摘要：文章对石门水电站大坝开挖施工中的各个环节的施工技术及质量控制进行了介绍。

关键词：水电站大坝施工 质量控制

Abstract: the article in shimen hydropower station dam in the construction of the excavation of every element of the construction technology and quality control are introduced in this paper.

Keywords: hydropower station dam construction quality control

中图分类号： TV74文献标识码：A文章编号：

工程概况

石门水电站位于新疆维吾尔自治区呼图壁县南侧，距呼图壁县城公路里程78km，距昌吉市公路里程116km，距乌鲁木齐市公路里程154km。石门水电枢纽规模为中型，工程等别为三等，主要建筑物大坝属2级；是呼图壁河中游河段规划的第三个梯级电站。沥青心墙坝：心墙坝坝顶高程1243.00m，河床段心墙基座建基面高程为1137.00m，最大坝高106.00m，沥青心墙高98m，坝顶全长312.51m；沥青混凝土心墙底宽3m，顶宽0.5m，心墙上下游侧均设3.0m厚过渡层，坝壳为砂砾石料。

2、大坝基础开挖

①覆盖层开挖。覆盖层开挖按照由上至下分层开挖的程序，左岸采用1m3反铲进行剥离，推土机翻渣至河边公路，用3m3反铲装20t自卸汽车运至左岸上游渣场，平均运距2.5Km。右岸采用1m3反铲进行剥离，推土机翻渣至河边公路，用3m3反铲装20t自卸汽车运至右岸上游渣场。基坑覆盖层直接用3m3反铲配20t自卸汽车运至左岸上游渣场。

齿槽石方开挖。齿槽石方开挖采用自上而下开挖程序和分层梯段爆破进行方式开挖，分层开挖台阶高度为15m。采用100型潜孔钻配手風钻孔爆破，周边要求预裂爆破，接近建基面时应遵循“浅眼、小炮、分层”的原则。两岸均采用推土机翻渣至河边公路，用3m3反铲装20t自卸汽车出渣，左岸石方运至左岸上游渣场右岸石方运至右岸上游渣场，基坑石方开挖运至左岸上游渣场。

灌浆廊道开挖。左岸利用交通洞进行开挖施工，右岸灌浆廊道长约110m，由于没有施工通道，在坝肩开挖至灌浆廊道高程时，将设备运入洞内，人员由临时马道进入，采用手风钻孔爆破全断面一次开挖，左岸用2m3装载机铲运至洞口后，翻渣至坝肩接渣公路后，2m3反铲装20t自卸汽车出渣，渣料运至左岸上游渣场。右岸灌浆洞洞内采用人工推斗车运至洞口，与右坝肩出渣相同。

3、大坝填筑及混凝土浇筑

1）填筑料的要求

①砂砾料填筑区。大坝砂砾料要求石质坚硬，不易软化破碎，饱和抗压强度≥30MPa，下游抗压强度≥40MPa。颗粒级配要求连续，最大粒径不大于800mm，小于10mm的颗粒含量控制在10%~25%范围，小于5mm的颗粒含量＜15%，小于0.075mm的颗粒含量≤5%，压实后的孔隙率n≤24%。采用天然砂卵砾石料，在颗粒级配满足相应堆石料要求的同时，每铺层厚度不超过60cm，压实后相对密度≥0.85。渗透系数10-2～10-3cm/s。

②过渡层。过渡层的砂砾料必须级配良好、致密坚硬，具有较强的抗风化性和抗风化能力，要求最大粒径不超过80mm、中值粒径d50=9～12mm、含泥量<5％，压实渗透系数不小于l×10-2cm/s，与沥青混凝土心墙同步摊铺和碾压，压实后的孔隙率n≤20%，相对密度不低于0.85，以给墙体提供均匀支撑；同时减小沥青混凝土嵌入过渡层数量，使上游侧过渡层能使沥青混凝土产生自愈效应，避免可能产生的裂缝部位的渗漏，且下游侧过渡层能排水通畅。

2) 施工方法及要求

廊道采用混凝土预制，汽车吊装20t自卸汽车运至现场，汽车吊吊装就位。其余垫座常态混凝土由左岸上游混凝土拌和系统供给，6m3混凝土搅拌车运至基坑，1144.5m高程以下6700m3采用自卸汽车入仓，1144.5m以上采用泵送入仓，平均运距为3.1km。垫座廊道采用组合钢模。手持式振捣器振捣。待垫座混凝土达到一定强度后，高压水枪清除混凝土表面的乳皮，使其清洁和干燥后，加热底层混凝土至70℃后，涂刷两遍冷底子油，喷洒量为0.15~0.2kg/m2，再涂刷约1~2cm的沥青砂浆，铺设沥青玛蹄脂。

沥青混凝土采用15t自卸汽车保温运输，至仓面后，3m3装载机转料卸至沥青摊铺机的混合料料斗，边角部位人工摊铺用装载机直接将沥青混合料卸入模板内，人工摊平。沥青混合料运输设备具有良好的保温效果，能保证沥青混合料运输过程中温度损失控制在允许范围。沥青混合料运输设备及运输道路能保证沥青混合料在运输过程中，不出现集料分离和外漏，能保证沥青混合料连续、均匀、快速及时地从拌和楼运至铺筑部位。

沥青心墙采用专用混凝土摊铺机水平分层，全轴线不分段一次摊铺的施工方法，摊铺机过渡料由1m3反铲装入过渡料斗。下层沥青混凝土混合料由摊铺机自带的红外线加热器加热，对于摊铺机加热不到的地方，用喷灯人工加热至要求温度，摊铺机行走速度控制为1～3 m/min，摊铺厚度(33±2)cm，压实后厚30 cm左右。

碾压采用BW120AD双轮振动碾碾压，根据施工经验，当振动碾碾轮宽大于心墙宽度时，将两侧过渡料摊铺略低于心墙沥青混合料2～3 cm，必要时在两侧过渡料上覆盖帆布，确保沥青混凝土心墙骑缝碾压时，不使沥青混合料受污染，碾压温度控制在135～155℃范围内。碾压遍数应根据试验成果确定，根据尼尔基工程经验，本阶段暂定动碾7遍，静碾2遍。心墙两侧过渡料由砂石系统供应，运距为3.1km，碾压采用2台德国BOMAG BW120AD—3型(2.7 t)双轮振动碾，碾压遍数应根据试验成果确定，根据尼尔基工程经验，本阶段暂定动碾10遍。与两岸岸坡结合部位采用小型振动碾或汽油夯压实。

4、大坝温度控制

1)拌和过程温度控制

①沥青的熔化、脱水温度不宜过高，宜控制在120±10℃，沥青的加热和保温温度应控制在150~170℃。每次开仓铺筑前，应计算沥青的总用量，尽量做到每铺筑完一仓沥青混凝土时，沥青保温罐内的沥青基本用完，杜绝因沥青保温时间过长而老化。②矿料加热温度宜控制在160~180℃范围内。若矿料温度低，沥青混合料不易拌和均匀，使出机口混合料和易性差；矿料加热温度过高，在拌和过程中，容易导致沥青老化而影响沥青混凝土的性能。

2)运输过程中温度控制

拌制出来的沥青混凝土（温度在150~170℃之间）储存在熟料罐中，达到一定数量后再运输至施工现场，为了保证沥青混凝土在运输中温度损失小于5℃，需用保温自卸汽车运输，运到坝上后由带料斗的装载机装入摊铺机料斗，装载机的料斗也要求是双层保温。

3)摊铺、碾压过程中温度控制

沥青混凝土的摊铺温度为150~170℃，初碾温度为140~160℃，终碾温度为120~140℃。沥青在高温是表现为粘性，其粘度随温度的下降而增加，正常摊铺后，温度在140~160℃情况下，由于沥青的粘度低，混合料相当柔软可塑，易于压实；温度偏低时，粘度增大，难以压实，温度过高，增加成本，且沥青易于老化。

6、结束语

通过对每个分部工程的每道工序的质量控制，从而达到对整个工程的质量控

制，使大坝施工的质量有了可靠的保证。