贵州省正安县石峰水库大坝枢纽工程施工技术浅析

□杨 权(贵州水利实业有限公司)

1.工程概况

石峰水库正常蓄水位691.00m，相应正常蓄水位库容1620万m3，水库总库容1894 万m3，灌溉面积0.38 万hm3。水库规模属中型，枢纽工程等别为Ⅲ等。

大坝坝型为砌石双曲拱坝，拱坝中心线方位角N14.56°W，坝顶高程695.00m，坝顶宽5m，最大坝高59.6m，最大坝底厚13.5m，顶拱中心角79.16°，坝顶轴线弧长124.34m，左、右外半径90.0m，拱坝厚高比0.23。溢洪道布置于坝顶中部，采用表孔泄洪，堰顶高程691.00m，溢流堰净宽20m，采用挑流消能。

2.坝肩、坝基开挖

大坝基础土石开挖包括左右坝肩开挖、河床坝基开挖。坝址处河谷呈不对称“V”型谷。在进行大坝基础开挖过程中，除应注意开挖边坡安全稳定外，对石方开挖应采取合理的爆破措施，避免地基岩石遭受破坏。

土石方开挖采取自上而下的顺序分层开挖，先清除覆盖层，再进行石方开挖的施工顺序，其开挖程序：测量放样→植被清除→覆盖层及危岩清除→钻孔爆破→出碴→修整开挖面→验收、地质编录→基面保护→下道工序。石方开挖采用“自上而下，先岸坡后河槽”的原则，采用左右坝肩同时开挖的方式进行施工。坝肩开挖采用光面爆破，坝基开挖采用浅孔小孔径分层爆破。在进行石方开挖前，应先进行测量放样，确定开挖轮廓线，再进行开挖。

2.1 左右坝肩基础开挖

坝肩土石方开挖采用自上而下开挖顺序分层开挖，分层高度大致按照坝肩设计平台高度进行控制，右坝肩开挖利用挖掘机修建上坝挖机通道进行，两岸均为3 层进行施工。

2.1.1 开挖除碴方案

大坝左坝肩开挖弃碴利用大坝上游便道进行除碴，除碴运输便道见坝区施工总平面布置。大坝右坝肩开挖弃碴利用大坝上游施工便道进行除碴。

2.1.2 土方开挖施工方法

边坡土方采用反铲式挖掘机自上而下分层进行开挖，开挖与支护施工密切配合。施工前在开挖段的顶部及周边设置截水沟，避免边坡受到地表水冲刷和浸泡，并及时排出坡脚积水。

2.1.3 石方开挖施工方法

开挖前，必须做好开挖线外的危石清理、削坡、加固等工作，每一层作为一个开挖作业区，上一作业区结束并形成工作平台后，再进行下一作业区开挖。每一作业区先清除表面覆盖层，再造孔爆破。设计边坡采取预留保护层梯段爆破法进行开挖，梯段高度大致按照坝肩设计平台高度进行控制，一般高度控制在8～10m。采用700 型潜孔钻配合7655 型手持式风钻造孔。

在每开挖完一层后，应进行边坡稳定检查，对不稳定边坡和悬石应进行及时处理，对易风化破碎边坡还应按设计进行支护，确定安全后才进行出碴和下一工序施工。

2.2 河床坝基开挖

坝基石方开挖分三层进行施工，采用CAT320C 型履带式反铲挖掘机挖装。

第一层：开挖覆盖层。采用人工和机械配合将其清走。

第二层：河床基岩部分。由于该河床段有12～18m 宽，由原始地面线开挖至设计高程有7.0～10.0m 深不等，采用7655 手持式风钻配合潜孔钻造孔，在河床中部采用潜孔钻进行钻孔爆破，形成临空面后，再向大坝左右两岸采取非电毫秒雷管分段爆破方法。对节理裂隙不发育、较发育、发育的岩体，炮孔不得穿入距水平建基面0.5m 的范围；对节理裂隙极发育的岩体，炮孔不得穿入距水平基面0.7m 的范围。炮孔与水平建基面的夹角不应>60 °。

第三层：预留保护层部分。炮孔不得穿入距水平建基面0.2m 的范围，剩余0.2m 厚的岩体采取风镐凿除结合人工进行撬挖。开挖面严格控制平整度，不允许开挖成向下游倾斜的顺坡，坝基开挖完毕经验收后及时进行封闭回填。

3.坝体C15 砌毛石施工工艺

3.1 大坝砌筑施工程序

大坝砌筑程序为：测量放样→施工缝处理→M10 砌C15 混凝土预制块坝壳→C15 混凝土砌毛石→C20 混凝土防渗墙浇筑→养护→下一循环。

3.2 大坝砌筑施工方法

大坝施工采用分层砌筑的方法，分层厚度为1m。在砌筑时，每层保持下游M10 砂浆砌预制块高出C15 混凝土砌石体15cm，C15 混凝土砌石体面高出C20 防渗墙面约10cm，且C15混凝土砌毛石面保持向上游略倾的坡势。便于冲洗仓面的积水向上游自由排出。

3.3 M10 砂浆砌预制块施工方法

为便于预制块坝壳安砌，每一砌筑层为3 层预制块，每砌筑1 层找平1 次，每砌筑上升2m 埋1 层安全挂钩，以利于安全网安置。砌筑时上游按一顺一丁下游按二顺一丁的方法。

采用铺浆法砌筑，砌筑平缝宽度保证在1.5～2cm，竖缝宽度2～3cm，砌缝应密实、无架空、无漏浆。竖缝要求错缝，错缝距离根据安砌方法合理控制，确保外观圆滑美观。

砌筑前先进行测量放样，并根据上、下游坝面坡比埋设标识。每上升1m 进行1 次放样，水平方向按中间角每2 °埋设边线标识，确保大坝砌筑线性。

3.4 混凝土砌石体施工方法说明

3.4.1 测量放样

控制网的建立依据现行施工测量规范进行。放样点的允许误差要求坝轴线≤±10mm，坝体轮廓、平面≤±20mm，高程≤±10mm。放样采用全站仪控制，仓面细部利用挂线、钢卷尺、坡度尺等方法进行控制，每层放样控制高度1m。

3.4.2 平缝混凝土铺筑

大坝混凝土采用塔机直接吊入仓面，砌体施工采用铺浆法进行，铺料面积根据石料上坝强度确定，避免平缝混凝土初凝影响胶结材料与石料的结合。铺料厚度10cm左右，铺料前，若骨料分离严重，采用人工就地拌和1～2 遍，使其均匀后再铺，若有超径大骨料应拣出，避免架空毛石。

3.4.3 毛石安砌

毛石入仓主要采用QTZ80 型塔机吊运，单位采用的两台QTZ80 型塔机完全能覆盖整个大坝坝面，并能满足施工要求。采用自卸汽车经便道运毛石至大坝上游侧附近，并将毛石尖角敲除，锈面清除，塔机吊起毛石离开地面后停留下来，再用高压水枪冲洗干净方能进入仓面。腹石采用毛石安砌，砌体层厚控制在50cm左右。坝体在无特殊要求时保持同步上升，以每1m 为砌筑层，砌筑顺序为从上游向下游。

3.4.4 竖缝混凝土填筑与振捣

竖缝混凝土必须以人工用灰浆桶或铁锹转料至竖缝，不能用混凝土吊罐、斗车直接卸料进仓。竖缝混凝土振捣采用软轴振捣器，振捣时必须有次序地进行，顺缝逐条振捣，相邻振捣点之间的距离≤30cm，做到振捣棒直进斜出、快插慢抽，直至表面泛浆、不出气泡为宜。

4.灌浆质量控制

帷幕灌浆、固结灌浆严格按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001 和SL62—94 的要求进行质量控制。帷幕灌浆先进行先导孔施工，根据先导孔掌握地层地质情况、岩层透水率情况、耗灰量情况和灌浆压力试验等第一手资料，为指导后续灌浆施工提供可行的数据依据。主要施工方法：分别采用自上而下结合自下而上分段灌浆的施工方法，当遇到岩层破碎、溶洞、裂隙等透水率大的孔段，采用自上而下分段灌浆法进行施工；当遇岩层完整，透水率小的孔段，采用自下而上分段灌浆法进行施工。并按规范要求，布设检查孔进行检测，统计分析灌浆成果一览表，绘制树状图，使灌浆施工质量得到有效控制。

5.结语

本工程设计先进、经济合理、技术可行，工程所需资金到位，工程施工工期控制合理，施工措施得当，工程管理方法先进，管理工作到位，提前完成项目建设，建设单位、设计单位、监理单位、施工单位创优意识和创新意识较强，在施工期间未出现质量和安全事故，经审计，业主实际投资控制在计划投资以内。工程在建成后就发挥了良好的经济效益和社会效益，蓄水至今，运行良好，缓解了安场片区供水的紧张状况，同时还创造了较好的经济效益和社会效益，特别是在2011年遵义地区遭遇百年一遇的旱灾中，正安县又是重旱区域，而正安县安场片区由于本工程提前完工并发挥效益，未因旱灾产生损失，因此得到了社会广泛好评。大坝主体工程施工期间，得到各级领导及专家的高度重视和关注，省、市、县各级领导多次到现场查看，均对本工程给予了高度评价。获得贵州省2011年“黄果树杯”优质工程施工奖。