浆砌石拱坝施工方法初探

陈兰芳

(福建省龙岩市水利水电工程处，福建 龙岩364000)

0 概 述

砌石拱坝在中小型水利水电工程中因便于就地取材、节约三材、节省投资，坝顶可以溢流，同时在施工导流和度汛较易解决等优点，是经济又安全的一种坝型，因此获得了广泛采用。但在施工过程中，如不注意施工方法，将会影响坝体的稳定和整体的防渗。

1 坝基开挖

坝址河谷呈“V”字型，谷底宽6 ～13 m，坝址基岩岩性主要为二叠系蛟洋苦竹山单元(PK)粗粒钾长花岗岩;河床大部分基岩裸露，局部为第四系冲洪积层所覆盖，主要成分为冲洪积砂、砾卵石、漂石等。在开挖过程中，整个大坝分二期开挖，一期593 m以下坝基，二期593 m以上基础。总计开挖土石方有约7.7 万m3。

大坝基础开挖采用先岸坡后河床，即采用“自上而下”的施工方案，以及大坝基础开挖施工的有关规范要求，大坝基础开挖先从两岸顶部开始，河床坝基开挖采取上、下流做围堰施工。

1.1 开挖程序

两岸坝基开挖采用“自上而下、分层作业”的方法，在开挖过程中，先开挖左右岸坡，然后河床开挖，同时出碴作业，分层开挖。

1.2 开挖方法

严格按设计及水工现行规范和招标文件的有关技术规定进行施工，对节理裂隙发育和软弱的岩体，不良地质地段的岩体以及光滑面的打毛，按水工建筑规范的常规处理，严格控制建基面的径向、平整度以及边坡开挖。土方采用2 台挖掘机开挖(一台Pc320 型，一台Pc200 型)，装载机ZL502 台装载运土。石方则分右岸、左岸和河床石方开挖:

1)左、右岸石方开挖:石方开挖采用4 台YT—24 型气腿式风钻钻孔，普通雷管起爆，二台挖掘机和二台ZL50 装载机共同装碴。基础开挖采用预留保护层浅孔爆破法，开挖基础预留1.2 m保护层，采用浅孔小炮自上而下逐层开挖，在建基面以上0.5 m范围，采用人工撬挖，高压水枪冲洗，人工清理。

2)河床石方开挖:河床石方采用“先锋槽”的形式，然后逐步扩大，样有利于排水。河床采用浅孔爆破为主，挖掘机装碴，人工清理为辅，对裂隙夹泥采用人工挖除，高压水枪冲洗。

3)断层开挖:开挖之后基础暴露出来的裂隙、断层破碎带、软弱夹层等不良地质问题，按设计要求认真处理，主要采用风镐和人工撬挖相结合方法，严格按有关规程、规范及设计图纸的要求进行刻槽挖除软弱泥石夹层［1］。

1.3 出碴方法

岸坡的覆盖层由挖掘机翻碴至坝端下游侧部位，再由装载机出碴。岸坡石方开炸后由挖掘机直接翻碴至坝端下游侧河床底部，由装载机出碴。可利用的石碴运往使用地点堆放，不可利用的石碴运往下游堆碴场。

2 面石(混凝土预制块)砌筑及勾缝

1)坝体面石砌筑根据已测量放样所给的数据，采用二顺一丁砌筑，力求使坝面连续、光滑平顺，如有误差应及时调整。

2)面石平缝宽1.5 ～2 cm，横缝在层高上应基本一致。不得在面石底部垫塞片石。

3)面石竖缝宽度为2 ～3 cm，且竖缝在上、下层位置错开。

4)坝面倒悬砌筑时，每层挑出的宽度不得超过该条石宽度的1/5，且面石应超前坝腹砌筑，在面石砌筑完后，应及时填筑腹石及混凝土浇筑。

5)面石座浆及勾缝砂浆其标号均为M10.0，在砌筑时砂浆标号不得低于设计要求，勾缝砂浆均应单独拌制，少拌快用。

6)勾缝砂浆均用较细的砂，且采用较小的水灰比。

7)勾缝前必须将槽缝冲洗干净，不得残留灰渣和积水，并保持缝面湿润。勾缝时分几向缝内填充压实，直到与坝面平齐，然后压光，并保持21 d湿润养护。

8)清缝深度不得小于缝宽的2 倍(一般平缝1.5～2 cm，竖缝2 ～3 cm)，缝宽不得小于砌缝宽度，一般水平缝深≥4 cm，竖深≥5 cm。

3 坝腹砌筑

工作面处理是直接关系到坝体防渗和层间抗滑及坝体稳定。因此，砌筑腹石前，工作面应先凿去已凝固的浮浆，并进行冲洗、揩干，并铺8 cm 左右的混凝土，以盖住凹凸不平的层面为度，使新旧砌体紧密结合。

3.1 毛块石摆置

毛块石大面朝下，错缝搭接，孔缝不宜太稀太密，一般缝宽为8 ～10 cm，力求缝紧浆饱，每层石料大致等厚，层面保持向上游大致呈1∶10 ～1∶20的倾斜坡，即迎水面略低于背水面。上、下游侧面毛块石不宜贴近面层及丁石，应留一道约20 cm宽的空间，以利混凝土充填，形成“防渗墙”;两岸坝肩应预留50 cm的空间回填垫层混凝土。

3.2 仓面铲浆

先将吊车上的混凝土倒在铁板上，拌均匀，防止粗细骨料分离;先铲入毛块石三角缝中一半高度的浆，让其先振捣，不得一次性将浆铺满，以防止漏振。

3.3 振捣与片石填塞

浆末满缝深一半时不得塞片石，让其先振捣;片石应比毛块石缝小一些，竖直插下，然后铲入细石混凝土进行振捣，塞片石要配合振动进行，不允许乱叠乱放。振捣一般控制在20 ～30 s左右，以混凝土不冒气泡并开始泛浆为度。

3.4 仓面打毛、冲洗与擦干

在施工时应保证每次砌筑前有5 ～8 m长坝段仓面已打毛(或冲毛)完毕，且在已打毛(冲毛)的层面上应冲洗揩干，不得有积水。

竹背水库大坝砌筑时是先进行两侧面石超前砌筑1 ～2 层(约1 m高)，待面石砂浆达到一定强度后，再进行腹石的铺砌，这样不仅方便了坝体的施工放样，还由于砌筑腹石已在两侧面石中间，无砌体施工放样干扰及胶结材料漏失之虑，故可提高了腹石的砌筑效率。当砌筑过程中因故临时间断时，应留阶梯形斜槎，当采用分条间歇施工时，纵缝和径向缝均应错开1.0 m以上，不允许出现上下、径向的通缝。

两岸坝肩与基岩结合面处理得好坏，直接关系到大坝的安全，施工时应认真细致做好:本工程是先进行坝体砌石，在坝体两岸坝肩基岩之间留下混凝土势层厚度的空隙(约0.5 ～1.0 m)，每砌筑1 ～2 层高度后，进行一次混凝土势层的浇筑而毋需立模。

4 原材料及中间产品

4.1 毛块石

石料要求＞40 cm的质地坚硬、新鲜完整标号达400#的岩石，进坝前冲洗干净，不含有黏土、苔藓等杂物。

4.2 碎石、砂

石子粉末含量控制在8% 左右，含泥量低于1%，针片状含量≤2%，无风化，硬度高，且级配良好。砂含泥量＜1.0%，颗粒坚硬，级配良好，本工地的砂主要为天然河砂的中砂。

4.3 拌和配料

水泥各项技术指标应达到符合现行国家标准所提出的规定，同时在运输、储存、使用也应符合相关要求。严格按照混凝土施工配合比配料，不得随意增减数量，水泥、砂、碎石应同时放入，其拌和时间≥2 min，坍落度3 ～5 cm，施工过程中原材料吕质的变化要及时调整配合比。

5 其 它

为防止坝体开裂，可采取的措施:①当气温接近年最高温度时，停止砌筑;在气温超过年平均气温的季节，可分段浇筑，分段长度约为20 m，到气温接近或略低于年平均气温时封拱;当气温低于年平均气温时，施工不分缝。②坝体全年施工，砌筑时坝体分缝，在气温等于或略低于年平均气温时封拱。

6 结 语

砌石拱坝的工程质量应从对原材料的选用、砂浆或混凝土的配制、石料铺砌、砌体养护等各施工环节实行质量控制，在施工进行中，认真地落实质控措施，防患于未然，对进一步提高砌石拱的施工质量是可以做到的。

［1］马世茂，哩玉华，孟明霞. 浆砌石拱坝施工方案［J］. 河南水利与南水水调，2009(07):100－102.