对石坝工程施工技术的探讨

蔡群维

（安化湘资水利水电建筑工程有限责任公司，湖南 安化 413500）

1 浆砌石坝的发展

石块修堤筑坝历史悠久。公元16世纪西班牙用灰浆、石料修建了阿尔曼察坝。1982年印度修建了世界最高的斯里赛勒姆浆砌石重力坝，坝高144m。中国山区面积广大，石料丰富，早在2000多年以前就利用石块修建水利工程。1927年在福建修建了上里浆砌石拱坝。1932年在四川嘉陵江支流龙溪河修建了浆砌条石溢流拱坝。1971年建成的河南群英坝，是世界最高的浆砌石重力拱坝，坝高100.5m。在20世纪60年代以前各国以兴建浆砌石重力坝为主。60年代以后中国轻型浆砌石坝发展很快。70年代开始，在中小型水利工程中，轻型浆砌石坝在数量上逐渐趋于主导地位。轻型坝以拱坝为主，支墩坝和混合坝为辅，并且创造了硬壳坝和框格填碴坝等形式。

应用很广，主要在中型以及小型建筑中，通常石料来源广泛的砼坝都可进行类型一样的坝体建造，不过，因为这种坝体很难使用机械作业，在国外使用很少，而在类似于我国的诸多发展中国家，因为有充足的劳动力以及廉价的施工方案作为支撑，发展效果很好。其趋向有：第一，对于坝体修建的地理状况的限制减少，而材料种类增多，第二，高度上升，第三，质量轻者更多，而价格下降，总体水准上升，第四，我国的浆砌石坝样式越来越多，包括重力坝，另有其他种类：还修建了空腹重力坝、硬壳坝、宽缝填碴坝、框格填碴坝、双曲拱坝、重力拱坝、连拱坝、大头坝、梯形坝，还有各种形式的混合坝。坝体的新型结构有铰拱坝、平底缝拱坝和周边缝拱坝。

2 砼砌石坝筑坝材料要求

2.1 筑坝石料

砌体的成分是大块石头，它的硬度较强，以新鲜的岩石为最好，最低标准要达到整个石块其中两个面是新的，标号须大于300，体积上，原则上以大为好，完整性强而省胶料，但是过大的石料很难移动，不容易使用，所以，在重量上要求能够利用人工挪动。重量在200kg以下，50kg以上，砌筑过程为了充分使用各个尺寸的材料，经常注意搭配选择，使缝隙减少，并更容易节省连接时间和连接材料，使其完整性更好，不容易毁坏。

块石使用搭配方法是：大块石（50-200Kg）占70%；中块石（20-50Kg）占20%；小块石（2.5-20Kg）占10%。

2.2 胶结材料

细石砼砌块石胶结材料为C10细石砼。材料组成：水泥、砂、水、一级细石。细石粒径：一级细石5-20mm。材料配比：通过实验确定，塌落度为5-8cm为宜。应用特点：力的对比合理，用料省，不过和易性不好，捣实效果较差，对待方式是在调配过程加入改变和易性的外加材料，例如塑化剂等，利用尺寸不大的振捣器完成振捣工作，显著提高振捣结果。

2.3 砌筑工艺

浆砌石坝不容易掌握效果，并且施工速度很慢，能够影响质量的主要因素是砌体重量以及两块材料间的粘合程度，一个重力坝是否坚实，稳定和它的表面摩擦能力以及连接面积的大小直接相关，细石砼砌石坝采用分层砌筑，对同一砌筑层之间的石料粘结力容易达到结构标准，重点要控制层间的粘结力，要注意清理表面，没有杂质以及水分存在，保证两个层面能够稳定结合，持久牢固，砌体的容重要保证符合标准，通常密度大的重量也更大，另外，连接过程要严丝合缝，不可形成架空结构。

3 砌石工程施工的工序流程

3.1 砌筑体的表面清洁工作很关键，因为这个过程主要依靠人工，大量人员开展工作，运送材料，难免各种杂质附着，使表面不再干净新鲜，所以，清洁工作一定要做好，并得到验收人员肯定之后再砌筑，切不可存在侥幸心理，不然连接不当，不稳靠，就会形成豆腐渣工程，给未来使用留下极大隐患。

3.2 铺垫砂浆：铺浆主要是控制铺浆的厚度，以确保砂浆饱满，安石稳固。座浆厚度应比设计砌缝宽度厚1/3为宜，对于毛石砌体，座浆厚度约8cm左右，填平起伏之处，铺浆完成后，手动调整平坦程度，对颗粒过大的骨料清理掉，再摆放石头，胶结层设置完成后，要保证在初凝完成前摆放好石料的位置，砂浆铺垫要注意如果是提前铺垫，宽度不能大于1.5m，以防止未安装好石体而砂浆固化。

3.3 石料安放：在完成座浆的平面上，放上干净而湿润，经过清理的石头，用铁锤找准位置后使其更加密和，待座浆溢出即停止，安放过程要密切注意石头和石头中间的缝隙大小，这个宽度要超过混凝土骨料内最大颗粒的2倍以上，砂浆初凝之前，找好位置，不再挪动。

3.4 竖缝灌浆与捣实：竖缝灌浆与捣实，是保证砌体质量的重要措施。石料安放好，应立即进行灌捣工作。砌层高度在50cm以下的，可以一次性灌平后，用小型插入式振捣器进行振捣，超过50cm时应分层贯注、振捣。因为石头形状并不规则，不能掌握石块间的距离，为了更少的使用混凝土，并有助于容重的增大，在有竖缝的地方加入小石头，振捣过程将这些小石块踩压进缝隙里面，表面要平坦，这也有利于大石头之间的塌陷被填满，方便在下一层工作时运送材料。

4 施工机械与材料上坝及进仓

4.1 浆砌石工程是一种主要依靠手工施工为主的工程，所需施工机械主要有塔吊或门机-用于提升石料及砼进仓，自卸汽车-运输块石及砼进仓，砼搅拌机-拌制细石砼，小型插入式振捣器-石缝砼振捣，保证砌石密实度。

4.2 浆砌石坝之所以速度提不上，是因为运送和进仓手段仍比较原始，依赖大量劳动力以及简单的推车和升降工具，仍属于密集型劳动的范畴，缺乏更先进的方法。利用坝肩修筑上坝公路、合理利用坝体断面宽度，采用自卸汽车通过坝面运输可大大提高了施工速度。 塔吊输送进仓是汽车运输进仓的有效补充途径。采用钢丝绳自制的绳网作为吊篮，人工把块石搬入钢丝网内，冲洗干净后直接进仓砌筑。

4.3 石料的存放和施工快慢也有关系，必须以最合理的方式安排，对于原存放点过远，或者要加紧赶工的时候，要就近选择临时存放处，位置在大坝的上方还是下方要根据水库存水需要以及这个期间对水的多少来掌握，雨季到来之前，要存放一些备用料，以防洪水灾害带来的材料紧缺。

5 质量控制及检测

5.1 砼砌石坝的主要质量控制项目有仓面清理、砌筑厚度、坝体排水孔保护、坝体分缝。每砌筑一层，两方的表面必须干净无渣滓，混凝土表面需要凿毛以增大摩擦力，而仓面要经过清洗，将内部积水清除，对砌筑的厚度严格把握，如果尺寸过大会发生架空，通常把握在50cm上下，由于仓面作业需要大量人员，增大了劳动能力的同时也降低劳动空间，更容易产生杂质，要注意小的颗粒，固体，以免误入排水孔，坝体分缝应挂线砌筑，做到上下垂直，前后平顺，分缝面用M7.5砂浆摸平。

5.2 砌体质量检查内容主要包括：砌体的容重、灰浆是否饱满、砌筑的坝体是否存在漏水通道等。通常采用挖试坑的办法进行检测，计算砌体干容重，干容重必须大于或等于设计容重。对开挖试坑还应进行表面观测，观察试坑表面胶结材料的密实情况，同时直接对试坑进行充水，观测砌体漏水情况。各项参数必须符合设计及《浆砌石坝施工技术规定》（SD120-84）的要求。试坑要求每砌5～10m挖一组，每组3个试坑。

[1]张宗亮，袁友仁，冯业林.糯扎渡水电站高心墙堆石坝关键技术研究[J].水力发电，2006(11).

[2]华东水利学院等.砌石坝设计[M].北京：水利出版社，1980.