口上水库堆石混凝土重力坝施工技术分析

李薇

（山西水务投资集团有限公司，山西 太原 030002）

口上水库堆石混凝土重力坝施工技术分析

李薇

（山西水务投资集团有限公司，山西 太原 030002）

水库作为地区性水利设施，在防洪、灌溉、供水等方面发挥着重要作用，堆石混凝土重力坝凭借自身优势受到广泛应用。以口上水库堆石混凝土重力坝为实例，对堆石混凝土重力坝的坝体特点、施工技术和注意事项进行分析，以为类似工程施工提供参考借鉴。

口上水库；堆石混凝土；重力坝；施工技术

水库大坝作为水利项目的核心工程，其结构形式、施工技术、建设规模等直接关系到项目的总投资和运行效果。近年来，堆石混凝土重力坝逐渐替代浆砌石混凝土重力坝，正在受到越来越广泛的应用。

1 工程概况

口上水库位于山西省晋中市昔阳县境内，工程主要是给昔阳县提供生活和工业用水，年供水量773万m3；负责0.067万hm2耕地的灌溉任务和保护下游近4 000人的生命财产安全免受洪灾威胁。水库拦河大坝形式为堆石混凝土重力坝，最大坝高58.4m，总库容495万m3。按30年一遇洪水标准设计大坝和泄水建筑物，并按200年一遇洪水标准校核，主要建筑物按4级设计。导流建筑物按11月至次年3月20%洪水标准控制设计，汛期导流洞和坝面联合泄洪。

2 堆石混凝土技术介绍

堆石混凝土重力坝是在块石之间填充自密实混凝土，在模具的约束下形成一定形状的混凝土堆石体。目前，堆石混凝土技术已在宝泉水库、山西恒山、枕头坝水电站等工程得到应用，使用效果良好。

堆石混凝土重力坝具有下几个优点：一是显著降低工程成本。经过实际使用，证明堆石混凝土技术可降低坝体混凝土材料成本的10%~15%，而且也会降低相应的设备、能源、人力等投入成本，从而使整个工程的投资有了明显下降。二是大大缩短了工期。堆石混凝土筑坝技术取消了振捣和温控的步骤措施，大大简化了施工工艺，充分发挥了机械化作业的优势，使其比常规混凝土技术节约一半以上的工期。三是工程质量容易得到控制。堆石混凝土浇筑方式和施工工艺较为简单，对工人技术要求较低，且由于不受振捣和温度的影响，其施工质量也容易得到保证。

3 堆石混凝土重力坝施工技术分析

口上水库坝体最大高度为44.5m，坝底最大厚度为41.1m。为防止坝基渗漏，项目采取帷幕灌浆的防渗形式；且在大坝上游设置一层混凝土防渗面板。坝身主体为堆石混凝土结构。

3.1 筑坝材料的选择

3.1.1 堆石料和骨料

本项目所用的堆石料由直接外购和爆破开挖所来，要求料石块体完整，质地坚硬，不得出现剥落层和裂纹，要求其饱和抗压强度不小于50MPa，一般以毛石、块石、卵石为主。本工程要求料石直径范围在150～300mm，堆石的含泥量应小于0.5%。此外，在使用前要对料石进行清洗处理。

为增加堆石结构强度，在堆石料之间还要填充骨料。项目要求的粗骨料的粒径范围在5～20mm，超径率应小于5%，针片状颗粒的含量要小于8%；细骨料最合适选择为级配良好的中粗河砂。不具备条件的施工地可按照河砂、人工砂、细沙、粗砂等顺序优先选择。

3.1.2 水泥和粉煤灰

堆石混凝土技术对水泥的要求较低，硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等，符合国家相关规定的在一般工程上均可使用。由于水利设施投资及社会影响较大，且对抗渗性要求高，因此本工程选用硅酸盐水泥。

为改善混凝土和易性，提高混凝土后期强度和降低混凝土水化热量，需要在混凝土中加入适量的粉煤灰。口上水库大坝选用的Ⅱ级粉煤灰，具体指标如表1所示。

表1 口上水库大坝所用粉煤灰指标性能

3.2 堆石混凝土施工

堆石混凝土坝体施工技术主要步骤为：仓面处理、模板设置、料石入仓和浇筑自密实混凝土、完成一层堆石浇筑。

3.2.1 仓面处理

为保证坝基的强度及防渗性，对坝基以下20m深度的范围进行帷幕灌浆处理。在坝体施工前应对仓面进行必要清理。主要是将基岩上的杂土、植被等清理干净，用清水冲洗干净后将仓面中的水排除干净。在仓面上首先浇筑一层C15混凝土垫层，对基础面进行找平。导流明渠的堆石混凝土也要建在混凝土垫层之上。

3.2.2 模板设置

模板由脚手架在外侧进行支撑，为了提高模板稳定性，在模板内侧0.5m处埋设钢筋，而靠近模板1m范围内的堆石采用人工填充。模板之间的缝隙应小于1mm。在浇筑过程中技术人员应注意模板的位置及漏浆情况，出现问题后立即停止浇筑作业，在堆石混凝土强度大于5MPa后便可进行拆模。

3.2.3 堆石混凝土的运输和入仓

混凝土制备厂与坝址距离约3.2 km，选用的运输工具为10m3混凝土罐车，在运输过程中不再加水，到达施工地后不可直接卸料，应在罐车中搅拌混凝土不少于1min。此外，应保证混凝土供应的连续性，合理安排运输车数量，混凝土由专门的输送泵送入仓中。

3.2.4 浇筑自密实混凝土

大坝采用分层分块的浇筑形式，设计分层厚度范围在0.2～1.0m。为使工程整体结构牢固，每次浇筑前应对老层混凝土进行清除，而且保证接缝处的温度不小于2℃。此外，每个浇筑层顶面都要留有块石棱角，留设高度应不小于10 cm。浇筑时一般按照“Z”形进行施工，每个停留位置的浇筑范围应不大于10m2，堆石间的空隙完全依靠自密实混凝土的自行流动填充。

3.2.5 浇筑体养护

在非冬季施工时，拆除模板后对浇注体进行洒水养护，养护时间不少于28 d。当夏季温度过高时，还要采取浇筑层表面过水或喷雾等降温措施。冬季施工时，需对浇筑体进行保温养护，一般采用干燥的草料或麻袋覆盖在浇筑层之上，覆盖厚度为10～30 cm，温度越低，覆盖层越厚。但覆盖草料或麻袋之前需用塑料薄膜将浇筑层表面裹严实，并且不再进行洒水养护。4 结语

堆石混凝土施工技术凭借其施工简单、快速，成本低等优点在中小型混凝土工程中得到了广泛应用。口上水库大坝通过应用堆石混凝土施工技术取得了较好的经济效益和社会效益。目前大坝运行稳定，各项指标都符合相关要求。该工程也为推广堆石混凝土筑坝技术积累了宝贵经验，对中小型水利工程建设具有较大的影响。

TV642.3

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1004-7042（2017）03-0029-02

李薇（1985-），女，2011年毕业于西安建筑科技大学环境工程专业，工程师。

2017-01-13；

2016-02-27