水库扩建混凝土砌毛石重力坝砌筑施工技术实例剖析

王 辉

(兴义市水务局，贵州 兴义562400)

0 引 言

我国砌筑毛石重力坝具有悠久的历史，其数量位居世界首位。混凝土砌毛石重力坝作为一种重要的水利工程，其施工质量的高低对整个大坝的安全产生着严重的影响，对大坝功能的发挥具有直接的联系，因而在其砌筑施工中，必须对大坝的砌筑质量进行保证。

1 工程概况

木浪河水库是一座以农业灌溉、城镇及工业供水为主，兼有水力发电的中型水库，设计灌溉面积6 233 hm2(新增灌溉面积2 127 hm2);扩建后正常蓄水位由原来的1225.00 m增加到1242.00 m，最大坝高由原来的69.4 m增加到92.2 m;总库容由原来的4 710万m3增加到9910万m3，大坝由原来的砌石拱坝加高加厚为混凝土砌毛石重力坝［1］。

新建泵站两座，月亮田泵站(2 ×500 kW)、洒贡泵站(2 ×1 250 kW);新建输水管道31.2 km;新增城市供水管道24.5 km(流量0.55 m3/s)。

完成土石方开挖17万m3，C15 混凝土砌毛石及M7.5 浆砌石2.7万m3，灌浆30 000 m，混凝土及钢筋混凝土浇筑1.6万m3，钢筋制安及钢支撑300 t，土石方回填6万m3，管道安装14 Km，帷幕水泥灌浆2 200 t。

2 砌筑材料质量要求

主要包括5个方面:

2.1 施工用水

应严格按照施工规范以及要求进行施工用水的选择，做好水质的检测工作，保证施工用水的质量符合工程要求［2］。本工程取用河水作为施工用水，其水质满足规范要求。

2.2 水泥

施工现场的水泥应该根据其品种以及标号的不同进行分别存放，将前后进入施工现场的水泥进行分开，优先使用先到施工现场的水泥，严禁将先后到的水泥进行混合使用［3］。

现场库房垫起地面高30 cm以上，堆放高度不超过10 包。水泥为避免储存时间过长，作好用量计划和采购，水泥存放时间按出厂日期算起，超过3个月视作过期水泥，使用前必须重新检验，确定是否合格。

施工中所采购使用的水泥应具有出厂合格证及质量检验报告单，并按质量抽样检测规定100 ～200 t(或不同批号)取样进行检验，检验结果合格后方可使用。

2.3 砂

砂采用机制砂，要求粒径为0.15 ～5 mm，细度模数为2.5 ～3.0 mm。机制砂要求应符合表1 的规定。

2.4 毛石

采用的毛石应质地坚实，无风化剥落和裂纹;石材表面的泥垢、水锈等杂质，砌筑前应清除干净。毛石应成块状，中部厚度不宜＜15 cm。毛石采用甲方指定的料场(本标段拟用业主指定料场的块石)毛石的物理学指标应符合表2 要求。

表1 机制砂要求

表2 石料的物理学指标

2.5 胶凝材料(用于砌筑工程的水泥砂浆)

必须对胶凝材料的配合比进行严格的控制，满足工程施工和易性以及强度的要求，其配合比需要严格按照工程的试验进行确定。在进行胶凝材料的拌合时，需要严格按照配料单上面的指示进行材料的配置，严禁出现私自改动的现象，在对配料进行称量的过程中，必须对称量的误差进行严格的控制，通常应该符合以下条件:水泥为±2%;砂为±3%;水为±1%。

在进行拌合的过程中，需要根据砂料的含水情况对拌合用水进行随时的调整，以此对水灰比的准确性进行保证。胶凝材料的拌制时间:人工拌和应至少干拌三遍，再湿拌至色泽均匀，方可使用［4－5］。

胶凝材料的拌制时间:其允许间歇时间按表3执行。在进行胶凝材料的运输以及存储过程中，如果发生在运输或贮存离析现象，那么必须对其进行重新拌合。

胶凝材料的允许间歇时间见表3。

表3 胶凝材料的允许间歇时间

3 重力坝砌筑施工要点

主要包括5个方面内容:

3.1 砌体砌筑要求

本工程主要采用座浆法进行砌筑，将砂浆的稠度应该控制在约40 mm，如果在施工中气温发生改变，那么需要对砂浆的稠度进行合理的调整。在砌筑的过程中，应该同时砌筑砌体转角处以及交接处［6－7］。在进行砌筑的过程中，需要先铺筑砂浆，再铺设砌石，其质量应该满足以下要求:

3.1.1 平整

必须保证相同一个层面的铺筑的平整，两块相邻砌石之间的高度的差别不应该＜25 mm。

3.1.2 稳定

在进行砌石的安放时，必须保证其稳定性，平面较大的一面应该哦朝下，对其进行合理的敲击，保证安放的平稳性。

3.1.3 密实

石块之间不应该产生直接接触现象的产生，座浆及竖缝混凝土填塞应饱满密实，铺浆应均匀，竖缝填塞混凝土应插捣至表面泛浆为止。

3.1.4 错缝

在相同的一个砌筑层面，相邻两个石块之间应该采用错缝砌筑的办法，严禁出现顺流向通缝的现象产生。上面与下面两块砌石，也需要采用错缝搭接的方法，严禁出现竖向通缝的现象。

3.1.5 竖缝振捣

应以达到冒汽泡且开始泛浆为1 适度。

3.2 毛石砌筑工艺

砌筑采用座浆安砌，石块大面朝下，小面朝上，水平面平整;料石就位紧压后，将底部的座浆挤压四溢填缝，然后将小石块嵌入缝内，应注意防止先用小石填缝，后再倒入砂浆，这样易使砂浆干燥，形成空隙［8］。

应分层砌筑，每层用砂浆和小石块填平后才能继续砌第二层。料石缝宽≤2 ～4 cm，块石砌体灰缝≤4 cm。安砌完毕后，未凝固前，严禁在砌体上重力敲打搬运重物，破坏砂浆的黏结强度。毛石砌筑时，石块间不得有相互接触现象，灰缝厚度宜为20 ～30 mm 。

由于毛石块形状不规则，空隙大的应先填一部分砂浆，用小毛石填充。砌好以后要试摇动若不稳定，可垫小毛石，不允许干填块石后再灌浆。用较大的平毛石，先砌转角处、交接处和洞口处，再向中间砌筑。砌前应先试摆，使石料大小搭配，大面平放朝下，外露表面要平齐，斜口朝内，各皮毛石间应利用自然形状经敲打修整使其能与先砌毛石基本吻合，搭砌紧密，逐块卧砌坐浆，使砂浆饱满。

3.3 操作要点

3.3.1 铺浆(座浆)

水泥砂浆的铺筑厚度应该是设计厚度的1.5倍，这样做的主要目的是在安装石料的过程中能够存在下沉余地，能够保证灰缝座实。逐块座浆，逐块安砌，在操作的过程中，需要对石块的位置进行适当的调整，保证座浆的密实性，避免空洞现象的产生［9］。一般来说，毛石砌体的座浆的厚度约为8 cm，以盖住凹凸不平的层面为度。

3.3.2 摆放石料

在已座浆的砌筑面上，摆放洗净湿润(或饱和面干)的石料，并用铁锤击石面，使座浆开始溢出为度。石料之间的砌缝宽度应严格控制，采用水泥砂浆砌筑，一般为2 ～4 cm。

3.3.3 竖缝灌浆

摆放毛石之后，立即需要进行竖缝灌浆作用，同时应该做好振捣以及压实的工作。在振捣之后，缝面会产生一定的下沉现象，可以等到上一层的平缝铺浆时一同将其填满。

3.3.4 振捣

水泥砂浆砌缝宽度较小，采用人工捣插方法，常用的捣插工具有钢筋捣插捧，或竹片捣插捧，或特制捣插钢板。

3.3.5 二次砌筑时间

每一单位砌面铺砌完成24 ～36 h后(视气温、水泥种类，强度等级不同而定)，即可进行清理冲洗，准备上一层的铺筑。

3.3.6 勾缝

石墙面或柱面的勾缝形式有平缝、平凹缝、平凸缝、半圆凹缝、半圆凸缝和三角凸缝等，一般毛石墙面多采用平缝或平凸缝。勾缝线条应顺石缝进行，且均匀一致，深浅及厚度相同，压实抹光，搭接平整。阳角勾缝要两面方整。阴角勾缝不能上下直通。勾缝不得有丢缝、开裂或黏结不牢的现象。

3.4 砌体的养护

砌体砌筑结束后，胶结材料需要一段凝固硬化的过程，才能逐步达到设计强度。在这段时间里需要精心养护，保持砌体内部具有适宜的温度水分，不致因气候的影响，而产生水化反应不良或温差过大，致使砌体出现温度裂缝或干缩裂缝。在凝固后的7 ～10 d，应及时养护;低于5 ℃时，就要对砌体采取冬季保养措施。

4 结 语

综上所述，在水库工程改造建设中，混凝土砌毛石重力坝的运用非常广泛，坝体的砌筑质量要求也是非常高的，上述工程主要采用的是座浆法进行毛石砌筑施工。

施工过程中，不仅要严格控制施工材料，对毛石的质量进行控制，还需要加强施工工艺的研究，保证砌筑工程的质量。

［1］劳武，彭凤琼. 浆砌石坝墙体间灌浆补幕堵漏治理技术的应用［J］. 水利水电技术，2004(12):45 －46.

［2］李立民，赵会武，祖国强. 毛石砌体质量通病的防治［J］.黑龙江水利科技，2001，28(01):67 －68.

［3］许勇，舒德成. 毛石砌体的施工技术［J］. 中华建设，2006(01):23 －24.

［4］王弟祥，张绍光，从学富，陈士玲. 毛石砌筑质量控制［J］.科技信息:学术研究，2007(10):57 －58.

［5］李杰，李尚元. 荔波浪详水电站混凝土砌毛石双曲拱坝的主要施工技术［J］. 中国新技术新产品，2008(08):26.

［6］晏卫国，余雷. 浪详水电站运行期水库大坝安全监测分析［J］. 黑龙江水利科技，2012，40(07):40 －41.

［7］胡伟. 碾压混凝土重力坝施工技术［J］. 黑龙江水利科技，2012，40(07):65 －66.

［8］王松春，许剑华，阮锦发. 棉花滩大坝碾压混凝土施工［J］. 水利水电技术，2010，28(05):118 －119.

［9］李斯久. 难以水库混凝土重力坝施工技术［J］. 云南水利发电，1995(02):27 －33.