堆石混凝土技术在水库施工中的应用研究

张智宏

（安徽天晟建设工程有限公司 安徽合肥 230000）

堆石混凝土技术在水库施工中的应用研究

张智宏

（安徽天晟建设工程有限公司 安徽合肥 230000）

堆石混凝土技术在我国水库施工中应用广泛，其属于新型的混凝土施工技术，具有较大的体积。本文主要结合A水库施工，对堆石混凝土及时在水库施工中的应用进行研究。本文主要针对对石混凝土施工工艺进行研究，同时对在应用过程中蕴含的工程质量、检测、经济效益等问题进行研究。实验证明：该堆石混凝土技术相对其他混凝土来讲，可以显著增强其浇注速率，可以方便控制混凝土质量，同时减少了人为因素对混凝土浇筑产生的影响，并去除了温控设备，实现了成本的极大降低。

堆石混凝土技术；水库；应用研究

1 前言

堆石混凝土技术是基于自密实混凝土技术而产生的新型、大体积混凝土施工技术，指的是讲符合一定粒径需求的大块石、卵石等直接放入仓，使其形成一定空隙的堆石体，在次基础上，进行堆石体表面浇筑，使其符合自密实混凝土要求，并参考自重进行堆石空隙填充，使其形成具有完整、密实、低水化热、强度较好的混凝土。该新型混凝土技术具有极为独特的施工工艺、简单的施工方法、较快的施工技术以及较少的单方水泥容量等优点。目前，在我国水库施工中应用广泛。基于此，本文主要结合A水库施工，对堆石混凝土及时在水库施工中的应用进行研究。希望通过本文分析，为相关人员进行混凝土技术研究提供借鉴。

2 工程概述及施工技术

2.1 工程概述

A水库属于小（Ⅰ）型水库，水库枢纽包括四个部分，坝址以上流域占地面积45km2，坝高最大值为42.5m，坝顶的宽度为5.5m，坝底部宽度最大值在32.31m，坝轴线长度为203m，总库容则高达233万m3。

该工程的主要工程量包括：土方与石方分别开挖12023m3，与19539m3，对于土方来讲，起回填为8637m3。混凝土的浇筑量为66391m3，在混凝土浇筑中，仅有上游防渗面板以及下游的溢流坝段面板使用普通混凝土，其余均采用堆石混凝土。

2.2 施工工艺

该洒谷水库堆石混凝土技术的施工工艺如图1所示。

（1）凿毛：堆石混凝土在进入下一仓进行浇筑之前，要进行混凝土表面粗糙度处理，使新旧混凝土充分融合，形成一个整体，从而避免渗水，实现层间稳定。A水库大坝使用刷毛的凿毛方式。

（2）清洁仓面：对于混凝土仓面来讲，只要确保符合常规要求，并确保结合面位置的泥土含量不超标即可。

（3）堆石料冲洗：为确保自密实混凝土与堆石料之间充分结合，需要对堆石料进行冲洗。对于天晴引起爆破开车的新鲜石料无需进行冲洗；当天气导致堆石料中含有较多的泥，则要置于大坝水洞的下游，进行冲洗。

图1 堆石混凝土技术在水库施工中的施工流程图

（4）堆石入仓：在左右坝肩位置修葺坝公路，运石车便可直接上坝，并配合使用挖机进行堆石。堆石入仓的结果是形成自然堆积状态，并结合人工码放，确保其密实，实现经济效益的提高。对于表面含有过多石渣，应采用人工剔除模式进行剔除。

（5）自密实混凝土的浇筑、维护以及后期检测：对A水库工程来讲，起混凝土拌以及系统距离都与浇筑面距离较近，因此搅拌机产生自密实混凝土，然后直接进入泵到达堆石体仓面。浇筑完成后，每层混凝土都要进行养护，事先要预防太阳暴晒，以免水分损失严重，出现裂纹，且裂纹不规则。对于混凝土浇筑完成形成初凝之后，要进行连续洒水养护，确保堆石混凝土表面始终处于湿润状态。浇筑完成之后，要进行后期检测，包括强度、密实度、抗渗、水化热温升的检测。

3 堆石混凝土技术在水库施工中的应用问题研究

对于堆石混凝土技术在水库施工中的应用问题主要包括堆石混凝土质量问题、检测问题以及经济评价问题三部分，下面进行具体研究：

3.1 堆石混凝土质量问题研究

任何技术，其发展的根本在于确保工程质量提高。对于堆石混凝土来说，其质量与自密实混凝土质量密切相关，因此必须严格把控自密实混凝土的施工质量管理。要实现自密实混凝土质量密切把控，需要在原材料合格前提下，从以下几个方面进行研究：

（1）水量。首先检测砂石中水的含量，并尽可能确保砂石混合均匀，从而确保砂石中水的含量实现相对平衡；接着基于砂石中水的含量调整用水量。

（2）温度。在实际施工中，自密实混凝土施工与温度密切相关，且自密实混凝土对温度极为敏感。工作性能在不同的温度会有不同表现，因此要依据现场温度，对混凝土状态进行调整。

（3）搅拌时间。对混凝土来讲，其性能与搅拌时间密切相关。对于自密实混凝土来讲，其生产过程中，要基于环境温度以及原材料温度，对搅拌时间进行控制，从而生产可以满足性能要求的自密实混凝土。

此外，对自密实混凝土生产中出现的性能突变也是影响工程质量的主要因素。对于A水库来讲，其在浇筑过程中，施工人员没有充分均匀混合砂石，导致自密实混凝土生产性能突变。解决对策为：以砂中含粉取代粉煤灰，并依据实验室配合比去除砂中含有的粉量，并提高自密实混凝土单方配合比中砂的含量，降低单方自密实混凝土中粉煤灰的用量，试拌，查看自密实混凝土质量是否满足需求。

3.2 堆石混凝土检测问题

为保证施工质量，对于堆石混凝土来讲，在浇筑完成后，要进行强度、密实度、抗渗、水化温升等的检测。常用的检测方法如下所示：

（1）堆石混凝土坝体可以通过钻孔取芯样、压水试验进行检测。芯样观测可以实现自密实混凝土密实度以及与块石胶结填充，压实试验可以检测透水率、渗透系数等；

（2）可以通过开挖1.5m×1.5m×1.5m试坑，对堆石混凝土坝体进行检测，并实现自密实混凝土密实度的检测，同时实现混凝土与块石胶结填充的观测，对实现混凝土容重的测量；

（3）以RIS-K2型探地雷达作为观测手段，对堆石混凝土坝体的孔洞、裂隙等进行检测。

3.3 堆石混凝土经济评价研究

同埋石混凝土相比，堆石混凝土虽有相近之处，但却有质的不同。埋石混凝土施工复杂，施工速度较低，具有较低的石含量，对于工程质量不能很好掌控；然而堆石混凝土施工简单，具有较高的施工速度和石含量，可以很好掌控工程质量。如表1所示为埋石混凝土与堆石混凝土的对比表。

表1 堆石混凝土与埋石混凝土比对表

从施工单价角度来讲，堆石混凝土低于埋石混凝土，主要原因在于堆石混凝土使用较多价格低廉的块石进行填充，降低了原材料成本，并堆石混凝土操作简单，无需振捣便可实现自动填充密实，节省人工成本以及机械费用。混凝土与块石相结合，既可以节省成本，还可以强化容重以及抗剪强度，确保施工质量极大提高。

A水库施工中使用堆石混凝土技术，同普通混凝土相比，表现出较优的混凝土和易性，解决普通混凝土流动性与粘聚力相悖的理念，解决了普通混凝土产生离析现象的问题。堆石混凝土可以大幅度降低工程建设成本、人工费用以及水泥用量等，总体来讲，施工成本降低15～20%；明显缩短施工周期，有原计划施工期缩短了四个月，整个建设工程相对于原计划来讲，缩短了4个月。

4 结论

本文主要结合A水库施工，对堆石混凝土及时在水库施工中的应用进行研究。本文对A水库概括进行了具体描述；然后文章对堆石混凝土技术在水库施工中的施工工艺以及技术应用中所涉及的工程质量、经济效益以及检测等问题进行研究。事实证明：堆石混凝土技术可以显著增强混凝土的浇筑速度，是混凝土质量易于控制，同时减少了人为因素对混凝土浇筑的影响，并去除了温控设备，节约了成本。

[1]潘选明.堆石混凝土技术在洒谷水库施工中的应用[J].水利水电技术，2014（8）：83～85.

[2]史铁军.堆石混凝土施工技术在清峪水库中的应用[J].技术与应用，2010（1）：49～50.

[3]李华，李玲波.堆石混凝土技术在水库大坝施工中的应用[J].中国新技术新产品，2013.

[4]邢彦波.堆石混凝土技术在水库除险加固工程中的应用[J].价值工程，2013.

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2015-11-2