混凝土重力坝建设管理技术的探索与研究

严楚

摘要：重力坝因为其结构简单，工作可靠，一直是我国水利水电工程中采用的主要坝型，在水压力作用下它主要依靠坝体自重产生的抗滑力维持稳定，筑坝材料为混凝土或浆砌石，随着水利水电建设的蓬勃发展，近代大多数水利水电工程多采用砼重力坝，坝基稳定是坝体安全最主要的保障。

关键词：混凝土重力坝；施工技术；施工质量

1 重力坝的优势

重力坝不仅在安全、耐久上有着出色的表现，在抵抗液体渗漏以及地震等自然地质灾害方面也表现出优秀的抵抗能力。一般重力坝坝体有足够的强度来抵抗外力荷载造成的扭曲和变形，即使长时间在荷载的作用下仍然具有很好的稳定性。在长时间的地质作用下，比如节理、裂缝、断层等，重力坝在强度、稳定性、防渗上都有出色的表现。在设计方面，重力坝的设计和施工技术都较为简单，方便机械化的施工，可以适应绝大部分的复杂地质条件。水利水电工程中，重力坝的坝体中间可以设置引水泄洪的孔洞，以满足泄洪和水力发电的需求。

2 混凝土重力坝的主要施工技术

2.1 梯段爆破技术与预裂爆破技术

梯段爆破技术是以一定的梯段高度，利用柔性的垫层填充孔底，在梯孔之间微差爆破的技术。在孔底铺设垫层主要为了避免药物与炮孔底接触，减少爆破点的冲击作用能够有效的对下伏岩体进行保护，消减爆破的能量。在坝基开挖过程中，边坡的轮廓复杂，难以有效的掌握开挖的规格，可以采用预裂爆破技术对边坡开挖。

2.2 混凝土碾压技术

碾压砼不是通过振捣而是通过振动碾碾压压实，因此，振动碾压是保证碾压砼施工质量的关键工序。振动碾一方面利用自重压实，另一方面借助振动作用克服砼骨料的摩擦力，使砂浆进入骨料中的空隙之间，从而对混凝土进行压实。

碾压层厚在碾压设备能够压实的范围内，碾压层厚可根据最大仓面面积与拌和能力决定。当碾压层厚为30cm，用大碾碾压时，若振动碾的行走速度在1.0～1.5km/h之间，可采用无振2遍→有振6～8遍→无振2遍的作业程序，对小碾来说，有振碾压的遍数要达26～30遍。对连续上升的层面，一般可省去最后的无振2遍。混凝土的压实与否，最终要由核子密度仪检测确认。具体到不同的工程，由于混凝土的可碾性与VC值的不同，混凝土的碾压多采用分条带用“进退错距法”进行，对铺料平仓作业能力强的大仓面也可采用“平行错距法”进行碾压。碾压砼从出机到碾压完毕要在2h内完成，“压实度”达98%以上，且不允许入仓或平仓后的碾压砼拌和物长时间暴露。

2.3 混凝土防渗墙的浇筑

1）导管设置

混凝土的浇筑导管采用的是泥浆下直升导管法，此工程采用的砼导管是直径为250mm的无缝钢管，具体长度因工程情况而定，以适应不同深度的槽孔。

2）浇筑施工技术

在浇筑的过程中导管的埋深不应小于1m，主要是防止混凝土中夹带有泥皮。槽孔内的混凝土面上升的速度也应有所控制，要求小于2m/h。每根导管灌注的混凝土应均匀分配。为了保证混凝土在孔槽中上升均匀稳定，应当进行定期的测量。浇筑中应当按照实际施工的情况对混凝土进行取样，对温度、坍落度、扩散度等进行检测，杜绝不合格的混凝土进入到施工中。浇筑施工一旦开始就应当保证其施工的连续性。混凝土完成浇筑时，混凝土顶面应高出设计高度0.5m，这是为了混凝土凝固后防渗墙顶面的高程有所保证。

2.4 混凝土重力坝的坝基灌浆技术

1）固結灌浆，进行固结灌浆首先要进行钻孔，可以利用风钻以及其他的形式，要按照设计、施工的要求控制孔的位置、方向以及深度。以环间加密与分序的原则进行固结灌浆。在基岩的段长不到6m长时，采用全孔的一次灌浆；当施工条件特殊时一般采用分段灌浆的方法。运用压力水对固结灌浆的质量进行检验，这要在灌浆完成一段时间以后进行。

2）帷幕灌浆，进行帷幕灌浆要严格按照设计、施工要求，利用钻孔机进行钻孔，在钻孔的过程中如果遇到问题，例如塌孔等要进行灌浆处理以后再继续钻孔。钻孔的过程要进行严格的监控，保证钻孔的深度、位置以及方向等符合要求。在进行灌浆之前还要对钻孔进行相应的处理与试验。灌浆的材料与方法要根据具体的施工要求进行合理的选择，并且钻孔的封口也要根据灌浆的方法进行，保证灌浆的质量，维护坝基的稳固。

2.5 坝基防渗和排水

1）岩基防渗设施

岩基防渗型式有水平和垂直两种。水平防渗型式是在坝基上游一定范围内，用隔水材料筑成铺盖。垂直防渗型式有防渗帷幕和砼防渗墙等，防渗设施除在坝体挡水前沿全线布置外应根据坝址水文及工程地质条件，向两岸伸入一定的长度和足够的深度，并与河床部位的防渗设施连成整体，以防止产生绕坝渗漏，不致影响两岸岸坡的稳定，两岸防渗设施大都采用防渗灌浆帷幕，可在岸坡地表直接进行灌浆。

2）坝基排水

坝基处理中，普遍地在防渗帷幕下游设置进入基岩一定深度的排水孔，是降低坝基扬压力的有效措施。如果坝基地质条件十分良好，经过充分论证，可以仅设置排水孔，而不设防渗帷幕。为了充分发挥排水的降压作用，对于高坝，除在帷幕下游设置一道主排水孔外，还可设置一道辅助排水孔。中、低坝则可视情况设置，必要时还可沿横向廊道或在宽缝空腔内设置，在岸坡坝段，一般在坝体内专门设置纵横向排水廊道，并使渗水尽量靠近低处坝基面排出坝体外，以降低岸坡部位的坝基渗透压力，有利于坝体的侧向稳定。

2.6 混凝土浇灌过程坝体温度的控制

为防止混凝土发生裂缝，需要按以下措施进行温度控制：1、合理安排施工进度，尽可能利用温度较底的晚间和清晨浇筑砼。2、制定浇筑方案时，砼分层厚度不宜超过3米，以利于散热。3、优化砼配合比，在满足强度要求的前提下减少水泥用量并掺一定数量的合格的粉煤灰，来降低水化热。4、通过对砂石骨料采取隔热措施和加水搅拌降温的方式，将砼浇筑时的温度控制在规定范围以内。5、同时在气温骤降或寒潮冲击下，致使砼表面温度急剧下降时，对重要部位进行早期表面防护。6、在浇筑之后，做好砼的养护工作，充分发挥砼的徐变特性，减低温度应力。

3 结语

近几年来，我国混凝土重力坝施工技术得到了前所未有的发展，施工技术也取得了重大突破，同时在水利工程建设中，这种坝体结构已成为整个工程施工的焦点，其施工工艺和方法都发生了重大变化。

参考文献：

[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（6）：97-98.

[2]张胜.仙人山水电站浆砌石重力坝施工质量控制[J].技术与市场，2014（12）：165-166.

（作者单位：兰溪市水库管理站）