混凝土防渗心墙浆砌石重力坝施工技术

谢荣昌，王卫华，张怀文

(中航勘察设计研究院有限公司，北京100098)

1 工程概况

某工程拦水坝属塘坝，主要建筑物为5 级，设计洪水10 a一遇，浆砌石重力坝校核洪水为50 a一遇。拦水坝设计为浆砌石重力坝，由溢流坝段和非溢流坝段组成，坝体内设混凝土防渗心墙。溢流坝为浆砌石重力坝，坝顶高程154.0 m，坝基础开挖至新鲜完整的基岩，设计最大坝高7.5 m，地面以上坝高3.27 m。非溢流坝段为浆砌石挡水墙，顶高程为153.5 m，顶宽2 m，墙高为(1 +H)m，(H 为现状地面到设计墙顶153.5 m的距离，具体数据根据现场确定)，墙底宽((0.1 +0.2)H+2.8)m。

2 施工技术

2.1 基础开挖及处理

坝基采用机械配合人工按照图纸要求进行开挖，需挖至新鲜完整岩面。坝基开挖完成后，对需处理的破碎带，采用风镐辅以人工开挖。根据坝址位置各中心点坐标，放出坝基中心轴线。坝轴线上下各0.3 m范围内，做深入新鲜完整基岩内0.5 m深的齿槽。清除基岩面和齿槽内杂物并用清水冲洗，然后湿润基岩表面，铺设一层厚50 mm 的水泥砂浆，验收合格后铺设50 cm 厚(齿槽部位铺设1.0 m 厚)C25S8D150 混凝土，增加坝体稳定性［1］。

2.2 坝体砌筑

坝体砌筑应采用“铺浆法”，顺墙面线支设好坡度架，沿着坡度架双面均拉准线，第一皮石块按边线砌筑，其上各皮石块均按准线进行砌筑。

坝体的第一皮、转角处、交接处、沉降缝处，应用较大的平片石砌筑。灰缝厚度宜为20 ～30 mm，铺灰时可以多铺3 ～5 mm，随铺浆随砌筑，使得片石砌筑时靠自重使灰缝厚度达到20 ～30 mm;石缝间较大空隙必须先填砂浆后塞碎石块，竖缝宽度宜为20～40 mm。坝体面石与腹石应同步砌筑，宜控制面石与腹石砌筑的相对高差＜1 m。

坝体的结构砌筑应分皮卧砌。即砌筑时，各皮石块配合使用，石块的尺寸形状基本吻合，且禁止采用侧立石块，中间填心的方法，即外围用较大的块石，而里面用小的片石，块石等填充的方法。坝体每天砌筑的高度≤1.2 m。坝体的结构砌筑，每皮应大体找平，并按照每2 ～3 皮为一个分层高度控制，每砌筑一个分层高度应找平一次。坝体外露坡面的灰缝宽度宜控制在20 ～30 mm。上下皮砌石的竖向灰缝错开的距离应控制在80 mm以上，而且斜向通缝禁止超过两层。本工程坝体勾平缝，勾缝用砂浆的强度≥M10，勾缝砂浆嵌入砌缝的深度应＞20 mm，当不足20 mm时，应掏槽够20 mm，等到工程基本竣工后统一用防水水泥砂浆进行勾缝。大坝每隔15 m设置伸缩缝，伸缩缝应上下贯通、竖直，接缝处用规格石，缝宽30 mm。每道伸缩缝共设一道651 橡胶止水，橡胶止水带位置在防渗心墙中心。止水带在浇筑混凝土前，必须妥善固定。

2.3 防渗心墙施工

距离上游坝面1.0 m处设置混凝土防渗心墙，混凝土标号C30S8D150，防渗墙宽0.5m。防渗墙施工根据坝体结构施工进度进行控制，用防渗墙两侧砌体结构面作为模具，进行混凝土浇灌。

2.4 坝体养护

本工程主要在冬季进行施工，为保证砌体的强度不因上冻而受到影响，采用了一层塑料布加三层草苫子的保温方式对砌筑完成的坝体和混凝土防渗心墙表面进行覆盖。

2.5 挡水墙砌筑

挡水墙砌筑工艺同上述坝体砌筑工艺。

3 质量控制要点

3.1 施工材料

1)石材:坝体需选用质地坚实的石材，不得使用薄片、卵形或风化剥落、出现裂纹的石材。单块片石最小边长≥200 mm，长边尺寸不得大于短边的3 倍，厚度≥150 mm。砌筑时应大小搭配使用。

2)砂:应选择中砂或粗砂，粒径＜5 mm，用5 mm孔径筛过筛后方可使用，且含泥量应＜5%。

3)砂浆:石砌体所用水泥砂浆为M10 和M7.5。

4)混凝土:齿槽与坝底混凝土垫层用C25S8D150，心墙用C30S8D150。

5)橡胶止水带:651 橡胶止水带，宜按工程设计的实际长度在工厂预制成环形，接头应根据材质采用相应办法(如焊接或溶接法)拼接。

3.2 关键及特殊施工过程控制要点

1)坐浆与槎口对接;基底首层开始砌筑时，应该采用坐浆法，铺浆的厚度应该＞30 mm。为了保证石块的外侧能够密实，铺浆的宽度应超出基础的宽度20 mm。砌筑每一层时，都需要为上层留出槎口。槎口对接要平，上下层的石块咬槎要严密。留槎时不能出现硬蹬槎、重缝、三角缝、斜重缝，或槎口角度太小。

2)搭接:分皮砌筑石块时，下层砌筑一块短石块，上层则应砌筑一块长石块。外皮砌筑一块长石块，内皮则应砌筑一块短石块。坝体上下层和内外皮石块均应错缝搭接，成为一个整体，以防出现通缝。

3)坝体灰缝:灰浆应饱满密实，灰缝厚度宜取20～30 mm。坝体砌筑时应保证灰口均匀，铺灰时，厚度应大于灰缝厚度3 ～5 mm。遇到石块间隙较大的情况，应先填浆，再用碎石块嵌实，禁止先摆碎石后塞浆或者干填碎石。

4)伸缩缝:大坝每隔15 m设伸缩缝，每道伸缩缝共设止水两道，第一道为沥青麻绳止水，第二道止水为654 橡胶止水。其中沥青麻绳止水为沥青木板和沥青麻绳相结合，接缝处用规格石，缝宽30 mm，沥青麻绳的直径为50 mm，沥青木板厚25 mm，用沥青木板将沥青麻绳挤到缝里。橡胶(或塑料)止水带必须埋设准确，其中间空心圆环应与变形缝中心重合。止水带的接缝不得甩在转角处，应留在较高部位。止水带在浇筑混凝土前，必须妥善固定于专用的钢筋套中并在止水带的边沿处用镀锌铁丝绑牢或用扁钢焊牢，以防止位移;止水带的空心圆环直径应与变形缝的宽度相同。

5)混凝土浇筑:防渗墙第二次浇筑前要对已浇筑的混凝土顶面进行清灰和凿毛，并把表面凿成毛面。防渗心墙混凝土浇筑时必须及时振捣，保证振捣均匀，不允许出现离析现象。每砌筑2 m左右高浇筑混凝土心墙一次，并要保证浇筑两侧砌体灰缝水泥砂浆初凝2 ～3 d。

6)冬季施工措施:冬季施工应注意防冻。砌石石料在砌筑前，应清除表面污物、冰雪等，不得使用遭水浸和受冻后的砌块。进入冬季施工后采用“混凝土灌砌法”替代了“铺浆法”进行坝体施工。豆石混凝土的坍落度要略大于普通混凝土，可以取180 ～220 mm。进入冬季后采用细石混凝土砌石坝，利用商混凝土出罐温度受控、材料上坝方便、施工方法简单和施工速度快的优点，可有效保证冬季的砌筑质量。混凝土施工后要及时进行有效的覆盖，防止受冻。

［1］付明. 土石坝浇筑式沥青混凝土防渗心墙施工新技术的应用［J］. 黑龙江水利科技，2013，41(06):34－36．