某水库大坝施工技术探讨

叶劲松 周莉

【摘要】根据多年水库水利工程施工的经历，探讨了水库大坝工程的施工特点及其过程中的重难点，根据特点与难点，提出相关施工工艺要点，与同行交流学习，望对同类工程有一定借鉴意义。

【关键词】大坝施工；重难点；施工工艺

1、工程概况

某水库工程是一座以农业灌溉和人畜饮水为主的小型水库，工程等别为Ⅳ等。工程具体内容有：土石方明挖、灌浆洞洞挖、边坡支护、各类土石方回填、砌体工程、地质缺陷处理、临时支护、混凝土浇筑、固结及帷幕灌浆、止水及排水施工等。

2、工程特点及施工重点和难点分析

经过对施工现场的实地考察，仔细阅读研究招标文件，对本标工程的工程特点及施工重点和难点有如下几点认识。

2.1 工程特點

（1）坝体处峡谷河段，两岸山体陡峻，上坝填筑道路布置非常重要，是坝体高强度施工的保证；

（2）工程区没有平地布置施工营地和生产营地，只能将缓坡地整平进行布置；

（3）工程区内夏季多雨，而冬季较寒冷，混凝土施工应采取相应的防护措施。

（4）枢纽建筑物布置紧凑，大坝、溢洪道等建筑物施工相互关联，各建筑物施工进度安排必须协调考虑。为此，要结合各建筑物的平面布置、空间上的上下关系、施工方案等因素，统筹考虑各建筑物的施工程序、施工道路布置，做到相互统一，科学合理，经济安全。

（5）枢纽工程为碾压混凝土坝，所有施工技术和施工方法应符合碾压混凝土坝的施工工艺及特点。混凝土浇筑强高，单仓混凝土浇筑量大。

（6）施工导流非常关键，必须安排好枯水期和汛期施工之间的逻辑关系，充分把握好节点工期的顺利实现。

（7）混凝土浇筑须自建砂石料系统和拌合系统。

2.2 施工重点和难点分析

（1）合理布置现场施工道路是重点。坝肩和坝基及导流明渠开挖土石工程量大，

特别是导流明渠和坝肩开挖均在岸坡上，碾压混凝土浇筑也采用汽车直接入仓的方式。施工道路的修筑必须满足施工的需要，坝肩两边岸坡较陡，之字形道路盘山而上。以满足不同高程混凝土浇筑和土石方开挖汽车运输的需要。

具体措施和对策是：在两岸坝肩不同的高程修筑支线施工道路，路面宽不低于6米，坡度不陡于1：10；并且两岸和上、下游河底相护贯通，以大坝为中心形成圈式循环交通路线。

（2）砂石料及混凝土的生产能力是重点。为满足大坝主体高峰期混凝土交筑强度

的需要，不受外界社会因素的影响，充分保证砂石料的供应，施工单位拟在现场自建砂石料加工系统，以保证砂石料的供应强度和质量。

具体措施和对策有：砂石料加工系统及拌合系统设备的选型必须满足生产的要求。经常对设备进行维修和保养，确保设备能按时正常运行。砂石料备用量不低于1万方，并备用一套拌合系统。

（3）工地安全管理是重点。具体措施和对策有：建立安全管理体系，制定和落实安全管理制度，设专职安全员，对工地全员实施全面全过程管理，确保安全生产万无一失。

（4）本标段工程项目多，包括土方开挖与衬砌、金结结构电气及安装、拦河闸上游铺盖、闸室、下游出口及消力池等项目，需分期施工，具有专业施工班组多，管理难度大的特点。且在第一个枯水期必须完成上游闸室、铺盖、翼墙及导流洞工程，混凝土施工工程量较大。对此，我们拟采用如下措施解①细选精兵强将，组建高素质的项目管理班子；②选用高素质的施工作业队伍，保证作业质量；③加强技术管理，实施样板领路，科学施工；④加强材料管理，确保使用材料符合质量目标要求；⑤实行数据管理，确保数据管理与建设同步进行；⑥实行智能化、信息化管理；⑦合理划分施工区、施工流水段，确定正确的施工程序，确保施工有条不紊进行；⑧区最大降雨量进行布设符合要求型号的水泵，保证在降雨时，排水量大于降水量。

（5）碾压混凝土施工既是难点又是重点。具体措施和对策有：充分确保砂石料的生产能力和拌和能力，严格把关原材料质量和中间产品质量；通过实验对混凝土配合比进行科学论证，通过碾压实验确定碾压混凝土的各项碾压参数，以得出合理的碾压机具、设备选型，碾压遍数，铺料厚度，以及合理的VC值范围；制定相应的冬、雨、夏、汛期施工措施，确保碾压混凝土的浇筑质量和浇筑强度；严把施工工艺关，对混凝土的拌制、运输、初浇层的砂浆铺筑、入仓、平仓铺料、振动压实、切缝、复振、养护等各项工序严格控制；重视混凝土的温控措施，预防裂缝的产生。

（6）大体积混凝土预防裂缝的产生和温控措施是重点和难点。具体措施和对策有：由于碾压混凝土坝不设纵逢，不仅要求坝体结构尽可能简单，且在仓内不采用冷却水管通水降温方式，故采用通仓薄层浇筑，大面积振动压实，以利于大体积混凝土减热、散热；又因加水量少，除采用低热大坝水泥，多掺粉煤灰外，用清水河河底冷水拌合及用河底冷水对骨料预冷的方式降低混凝土入仓温度，同时利用层面散热降温；尽可能安排在低温季节浇筑基础层。低温多浇混凝土，高温少浇混凝土或不浇混凝土；在混凝土表面采用冷水喷雾的表面降温措施。对于浇筑层顶面防裂，采用尽量缩短层间间歇的方法，在下层顶面未出现拉应力前就及时覆盖新浇混凝土。

此外，建筑物混凝土特点是量集中、厚度相对较大，需正在枯水期进行施工。工期紧，强度高，砼浇筑高峰强度为10000m3/月；混凝土浇筑仓面较大，施工中必须严格控制分层分块，采用合理先进的施工方法才能满足混凝土施工进度和质量要求；护坡需在土方填筑半年后施工；因此既要采用合适的施工方式，又要避免在高温、雨季及冬季低温季节施工，避免因高温产生的裂缝，或因低温产生的冻害。因此，重点还有如何确定混凝土最短的养护龄期，二是如何防止混凝土早期冻害，三是如何保证混凝土后期强度和耐久性满足要求。

（7）保证施工工期是重点。考虑该工程施工工期紧，必须严格按照施工组织设计进行施工，做好各项施工的准备与协调，此外工程高峰期施工需要配置足够的施工劳务人员。

3、工程特点及主要施工工艺

3.1 土石方工程施工

1）坝肩石方开挖主要采用100B潜孔钻，YT28手风钻钻孔，1m3的反铲挖掘机装料，配15t的自卸汽车开挖运输，覆盖层开挖运输同石方运输。

岸坡岩石开挖左、右岸两个工作面同时进行，自上而下分层开挖。采用预裂+梯段爆破施工，梯段高度8～10m，周边预裂，微差网络法爆破施工。坝肩开挖按不同的高程范围采取不同的避炮方式。当岸坡从坝顶向下开挖高度过半时，可采用河床堆积石渣暂不运输，在堆积石渣不影响河床行洪时，在其上修建道路，加快钻爆、出渣作业。

2）基坑石方开挖分层进行，采用深孔梯段、边坡预裂、预留1.5m保护层开挖的方案。梯段及预裂爆破采用100B型潜孔钻造孔，分两层开挖。

保护层开挖时采用人工手风钻造孔，一次微差小梯段爆破，梯段高度1.5m，孔底设20cm锯末卷柔性垫层，乳化炸药不偶合装药，孔内有水时需处理，非电毫秒微差导爆管连接起爆。

3.2 模板工程

1）碾压混凝土的上、下游外露面采用连续翻升钢模板，每块规格尺寸为3.0m×3.0m，灌浆廊道拱顶采用砼预制模板。

2）溢流堰直段采用钢模施工，闸墩垂直面采用组合钢模板，墩头曲线段采用定型钢模板，外悬挂牛腿采用钢筋砼预制模板，门槽二期采用现立木模板施工。

3）护坦采用组合钢模板，消力坎采用定型小钢模，局部采用钢木组合模板。

4）灌浆平洞底板挡头模板和侧墙模板采用组合钢模板，侧墙模板外侧用横木对撑，并搭设脚手架作为施工平台。

3.3 混凝土工程

1）碾压混凝土采用DW160连续强制拌和站拌制混凝土，15t的自卸汽車直接入仓和15t自卸汽车+真空溜槽入仓两种形式施工；常态混凝土采用HZS50混凝土拌合站拌制，水平运输采用15t的自卸汽车、垂直运输采用H3/36B塔吊；局部小体积砼采用10m3的混凝土搅拌车运输、HBT60混凝土泵入仓。碾压混凝土主要采用BW202AD型振动碾碾压，辅以BW75S手扶式小型振动碾。

2）大体积混凝土采用通水冷却。对碾压混凝土采取悬挂或覆盖保温被或覆盖EPE聚乙烯保温被的方式进行保温；对常态混凝土，根据建筑物不同情况，分别采用洒水养护和薄膜养护的方式。

3.4 基础处理

1）基础固结灌浆采用XY-2地质钻机或100B潜孔钻钻孔，有盖重灌浆；岸坡采用YT28手风钻钻孔，无盖重灌浆；灌浆泵选用3SNS，BW-150浆泵。

2）接缝（触）灌浆施工按照高程自下而上分层进行，灌浆泵采用SNB-10型三缸注塞式灌浆泵。

3）帷幕灌浆采用XY-2型回转式钻机钻孔，孔口封闭灌浆法、循环式灌浆的方式进行灌浆。

4、结束语

水库大坝建设是一项庞大的项目，通常工程环境十分复杂，工程施工中应充分遵照工程进度计划，科学合理得进行工程部署，通过严谨的质量管理体系来完成工程质量的监督，只有这样，才能建造出优质水利工程。