泽城西安水电站坝体填筑施工质量控制

张海燕

（山西泽城西安水电有限公司，山西 太原 030002）

1 工程概况

山西省泽城西安水电站（二期）工程，主要建筑物由挡水坝、溢洪道、导流泄洪洞、水电站等组成，位于山西省晋中市南太行山区左权县境内的清漳河干流上，控制流域面积3 230 km2。工程等别为Ⅲ等，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级；大坝为面板堆石坝，坝高46.8 m，死水位为840.0 m，正常蓄水位为852.0 m，设计洪水位848.59 m，校核洪水位855.22 m，总库容7 717万m3，电站设计引水流量7.8 m3/s，装机容量3 000 kW。

2 大坝混凝土施工特性

趾板是面板和坝基防渗体的连接建筑物，兼有灌浆盖板作用。根据混凝土浇筑强度，考虑以后溢洪道混凝土和大坝面坝混凝土，拟采用HZS50搅拌站。混凝土料由拌合站集中拌制。

斜坡趾板混凝土采用翻转模板施工，左右岸各布置三套，河床水平趾板采用定型组合模板浇筑，转折点附近、两岸坝头部位的趾板采用常规模板浇筑，全部混凝土浇筑采用泵送入仓。大坝趾板施工，采用水平找平混凝土超前，趾板跟进的施工方法。

3 混凝土配比试验

3.1 配合比设计

根据工程设计中，面板混凝土坝各构成部分混凝土的要求，施工现场进行了混凝土系列配合比试验21组，编号为M1—M21，具体设计参数详见表1。

表1 面板堆石坝混凝土配合比设计参数

3.2 检测指标及方法

提高混凝土自身抗裂能力，主要是提高其抗拉强度和极限拉伸值，而优化混凝土配比中粉煤灰掺合料和外加剂，对改善面板混凝土的早期抗裂性能以及耐久性均有较好的效果[1]。大坝混凝土既要有一定的强度，还要具有较强的抗裂强度和较高的抗渗、抗冻融性能。

针对大坝所选混凝土配合比，确定拌和性能（坍落度、含气量、表观密度）、力学性能（立方抗压、劈裂抗拉）、耐久性（相对渗透系数、相对动弹性模量）、经济性为试验因素，采用现场取样试验分析法，对大坝各部位混凝土配合比展开试验研究，以确保各种配合比的混凝土，不仅具有较好的施工性能，还具有较高的抗裂、抗冻、抗渗等耐久性能。

试验指标与标准。拌和性能测定指标为坍落度、含气量、表观密度，测定标准依据《混凝土质量控制标准》（GB 50164-92）[2]。力学性能测定指标为立方抗压、劈裂抗拉强度，测定标准是《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB 50081-2002）[3]。耐久性测定指标为相对渗透系数、相对动弹性模量，测定标准为《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》（GB/T 50082—2009）[4]和《水工混凝土试验规程》（DLT 5150-2001）[5]。

经济性指标根据当地材料造价，结合开采成本综合计算，进行造价成本优化，材料标号与价格见表2。

表2 试验材料标号及价格

3.3 混凝土性能及试验结果

面板混凝土配合比设计的各项性能试验，包括混凝土的拌和性能试验、力学性能试验及耐久性试验，根据现场市场价格计算各试验方案的单方造价成果。试验结果详见表3。

表3 混凝土性能试验测定结果表

4 大坝混凝土冬季施工措施

4.1 冬季施工基本要求

4.1.1 防冻与防裂

新浇混凝土的空隙和毛细管的水分在冻结后体积膨胀，使混凝土结构遭到破坏，最终导致混凝土强度和耐久性能降低，因此首先要防止混凝土早期受冻。同时，为避免由于混凝土内外温差过大使混凝土表面产生裂缝，要进行混凝土表面的保温养护。

4.1.2 混凝土浇筑温度

《水工混凝土施工规范》规定大体积混凝土的浇筑温度在寒冷地区不宜低于5℃，在温和地区不宜低于3℃，左权属于温和地区。

4.1.3 混凝土外加剂

为缩短养护时间，及早到达混凝土临界抗冻强度并在初期免遭冻害，可加入早强剂和抗冻剂。

4.2 混凝土冬期施工措施

4.2.1 原材料储备、预热

砂、石子集中堆放于料场中，采用篷布覆盖。混凝土浇筑前2 d把所需石子和砂子的二倍量二次倒运到预先准备的预热场地，预热时采用棉毡覆盖。按一次最大浇筑量150 m3考虑，每次需预热砂子约200 m3；石子5～20 mm的100 m3，20～40 mm的200 m3；按堆高2 m考虑，砂子预热场地约150 m2；5～20 mm石子预热场地约100 m2，20～40 mm石子预热场地约150 m2；故需铺设地暖400 m2。采用1 t供暖节能锅炉供暖。保证砂石料温度不低于1℃。

搅拌机、配料机占地约50 m2，需搭暖棚约70 m2。暖棚用脚手架搭设，四周用棉毡布围起，内部用暖气供热，采用1 t供暖节能锅炉。混凝土输送泵安放在大坝趾板浇筑部位10 m左右，采用搭设暖棚暖气供暖。

浇筑部位及浇筑完养护段采用搭设暖棚暖气供暖，保证混凝土温度不低于3℃，暖棚搭设时间一直持续到养护期结束。

需配置容量为1.5 m3水箱两个，水箱要用保温材料包裹封闭，采用地下生火，加热水箱水。

4.2.2 混凝土保温保护

采用综合蓄热法与暖棚法相结合的方法，即将混凝土的组成材料加热后搅拌再经过运输，振捣具有一定的温度，浇筑后的混凝土可利用这种热量和混凝土中水泥自身的水化热来保持温度，并通过加入早湿剂，来提高混凝土强度的增长速度，使混凝土在未遭受冻害之前就达到临界抗冻强度，与暖棚法相结合，使仓内温度达到点5℃以上，再进行保温膜及体温棉被的覆盖养护，并采用暖气供气养护，使混凝土保持湿润。

5 结论

坝体施工严格执行相关规程规范，按试验所确定的参数及施工方案进行施工，坝体填筑质量达到了预期目标。目前坝体已填筑至设计高程，共评定773个单元工程，全部合格，其中699个优良单元工程，优良率达90%。