塔林西水库堆石混凝土围堰经济分析

蒲道巍

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)



塔林西水库堆石混凝土围堰经济分析

蒲道巍

(黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)

利用水泥及掺合料、砂浆、混凝土等胶结材料，将颗粒料胶结形成具有一定强度的材料称为胶结颗粒料。堆石混凝土属于胶结颗粒料范畴，施工速度快，可简化温控措施。文章以塔林西水库为例，通过堆石混凝土围堰与常态、碾压混凝土围堰的施工工序对比，分析堆石混凝土单价构成，最终确定适合本工程重力式围堰的填筑材料。

胶结颗粒料；堆石混凝土围堰；单价分析；经济分析

1 围堰填筑方案

塔林西水库上游侧重力式纵向围堰设计顶高程412.50m，建基面高程385.00m，最大堰高27.5m，堰顶宽度5.0m，边坡坡率1∶0.7。围堰混凝土采用人工骨料。工程所在地石料储量丰富，石料质量符合规范要求，表观密度、可碎性、抗冻性等指标满足混凝土骨料的要求[1]。天然砂砾料含泥量、轻物质及针片状颗粒含量等指标超标，且级配不平衡，需要经过筛洗加工，并调整骨料的级配。根据当地天然建筑材料的储量及分布情况，重力式围堰可选择碾压混凝土、常态混凝土、埋石混凝土、堆石混凝土及浆砌石等填筑材料。浆砌石及埋石混凝土存在施工工序复杂，工期长，施工期间需要投入大量劳动力等缺点，本次重点研究分析碾压混凝土、常态混凝土及堆石混凝土3种填筑方案，分别为方案1、方案2及方案3。围堰填筑方案的设计参数见表1。

表1 围堰填筑方案设计参数表

2 围堰单价构成

投资计算式为工程量和单价的乘积，其中工程量主要受建基面高程、几何尺寸、分区填筑等因素影响。当工程量确定时，填筑方案的单价将是决定投资的主体。单价的高低主要受人工、材料、机械的消耗量及价格信息影响。价格信息具有市场波动性。定额中人工、材料、机械的消耗量是社会平均劳动力生产水平的体现。单价中人工、材料、机械的消耗量随着填筑材料的类型而变化。

建筑工程单价由直接费F1、间接费F2、利润F3、材料补差F4、税金F5等部分组成。间接费、利润及税金是以费率形式计取。枢纽工程混凝土浇筑的间接费费率9.5%，利润7%，税金11%。材料补差计算式为材料预算价与材料基价的差乘以材料消耗量。建筑工程单价F的计算详见公式：

(1)

直接费包括基本直接费和其他直接费两部分，基本直接费是影响单价的主要因素，其他直接费的费率取10.5%。基本直接费由人工费、材料费、机械使用费组成。人工费、材料费、机械使用费计算式是相应消耗量与人、材、机预算价的乘积。人、材、机消耗量可定额法或实物量法计取。

3 围堰施工工序

堆石混凝土是利用高自密实性能混凝土(以下简称“自密混凝土”)填注堆石体的空隙，形成完整、密实、具有设计强度的大体积混凝土。自密混凝土能够依靠自重在堆石体空隙等狭小曲折空间内长距离流动充填，并可充填细小孔隙尖端的混凝土。

堆石料一般采用自卸汽车直接入仓，以挖掘机平仓为主，靠近模板部位采用人工辅助平仓。根据国内已实施项目的统计，自密混凝土配合比多为一级配(石子粒径5-20mm)。自密混凝土应具有良好的流动性、自密实性能稳定性、抗离析性。流动性通过坍落度扩展试验验证，可通过V形漏斗试验验证自密混凝土的抗离析性能。自密混凝土运输入仓一般采用泵送或泄槽。根据塔林西水库重力式纵向围堰拟定方案的设计参数，确定其施工工艺流程。各方案的施工工序及相应的施工设备详见表2。

表2 围堰填筑方案施工工艺对比表

4 围堰消耗量确定

堆石混凝土由堆石和自密混凝土组成，自密混凝土的消耗量主要受堆石率影响，随着堆石率的增大而减小。堆石率是指单位体积堆石混凝土中堆石所占的体积比，一般可在0.55-0.58范围内选取。堆石料应新鲜、完整、质地坚硬，粒径不宜小于300mm，最大粒径不应超过结构断面最小边长的1/4。堆石料的饱和抗压强度宜为堆石混凝土抗压强度等级的2倍。

碾压、常态及堆石混凝土的设计强度等级C25，抗冻等级F300，抗渗等级W6。碾压及常态混凝土的人工、材料、机械消耗量按定额法计取。堆石混凝土消耗量依据国内已实施工程的统计资料，并咨询相关单位的意见，结合定额要求进行计算。各方案采用的主要消耗量详见表3，表中各指标均为合计值。

表3 围堰主要消耗量指标表

5 围堰经济分析

围堰属于临时建筑物，应快速完成填筑，及早发挥效益；宜尽可能降低这一部分的投资；主要安排在施工准备期内填筑。围堰拟定方案的设计工程量总量相同，防渗体系及填筑材料存在差异。堆石混凝土温控措施可大大简化，或者不需要。碾压与常态混凝土方案需要采取严格的温控措施，防止内外温差过大而导致大量表面裂缝，并做好新浇堰体的安全越冬保护。

根据表2分析可知，堆石混凝土方案采用自卸汽车、挖掘机、搅拌机、混凝土泵等常规施工机械设备。机械设备前期投入小，且不需要压实机械。堆石混凝土及碾压混凝土方案的施工速度均较快。堆石混凝土宜采用外撑式模板，模板接缝紧密要求高于常态混凝土。

根据表3的计算结果，结合各方案的消耗量情况，方案3堆石混凝土的单价最便宜，其次是方案2碾压混凝土。

综上所述，堆石混凝土围堰施工速度快，总体投资省，可简化温控措施，甚至不需要。堆石骨料在自重下堆积咬合，提高了堆石混凝土自身的抗拉、抗裂性能。因此，设计阶段塔林西水库重力式纵向围堰推荐采用堆石混凝土方案。

[1]中华人民共和国水利部.SL678—2014胶结颗粒料筑坝技术导则 [S]．中国水利水电出版社，2014.

1007-7596(2017)05-0185-02

2017-04-18

蒲道巍(1984-)，男，湖南怀化人，工程师。

TV551.32

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