浅谈高寒地区大坝护坡混凝土施工质量控制

丁得华

（甘肃水务山丹供水有限责任公司，甘肃山丹734100）

1 项目概况

白石崖水库坝址海拔高程2 950 m，属高寒湿润类型，寒温带大陆性气候特征显著。整体特征如下：气温偏低，四季不分明，昼夜温差大，无霜期短，降水量偏多，蒸发相对较小，日照充足，辐射强烈，冰期长达6 个月。根据气象站统计，多年平均气温为0.9℃，极端最高气温为28.4℃，最低气温为-26.9℃，平均降水量为363 mm。

2 水利工程质量有关问题分析

2.1 可靠性

水利项目建设阶段，施工的外部环境条件、施工工艺、方案等选择情况均影响项目的实际施工效果。迄今为止，世界上还没有任何一个国家能拟编出一套尽善尽美的设计方案，进而消除水利项目建设阶段各因素对质量造成的影响。因此，水利工程施工阶段应加大各工序的监管力度，最大限度地提升项目可靠性所处级别，将各种外界因素对工程质量造成的影响降至最低，从根本上保证建筑工程的建设质量[1]。可靠性是项目施工的标准与核心，对于不同类型的水利设施，大坝结构自体也存在差异，回顾既往水利工程安全事故发生情况，不难发现，混凝土施工起到很大作用。大坝护坡施工情况关系着工程失效率的高低，影响项目整体的可靠性。

2.2 大坝护坡的风险问题

目前砌石、砼预制板、砼膜袋等方法在大坝护坡施工中应用较为广泛。混凝土护坡是国内水利项目大坝护坡施工中应用频率较高的类型，该施工方法有工效高、质量安稳、成本偏低等诸多优势。但若历经大规模洪水冲击，不难发现大坝护坡暴露出的问题严重制约了水利项目高效率运营，缩短了工程寿命。针对大坝护坡中安全风险的成因，经分析后认定有选用的技术工艺不合理、落实不到位、管理工作存在疏漏等原因，以上诸多因素形成了连锁式“蝴蝶效应”，明显降低了水利工程的建设质量，为后期运营阶段坝体滑坡、坍塌等危险事件的发生埋置了安全隐患。

3 大坝护坡混凝土施工技术与质量控制措施

3.1 坝基土方开挖

土方正式开挖前，先组织工程技术组开展测量放样工作，规划出挖掘范畴与具体方位，按照监理工程师做出的指示设定弃渣场方位及堆置高度，并快速完善相关水土保持与环保措施。在项目部的指挥下，按照工程技术组设定的开挖边线，采用挖掘机挖掘、自卸汽车运送、人工修坡等方法，派遣技术人员亲临工程现场进行技术指导、检测验收，确保坝基挖掘效果符合设计要求。在具体挖掘阶段，要时常校对测量开挖规格、水平高程、边坡坡度等指标，确保其和施工图纸设定的要求相吻合。严格按照“自上而下”的原则，分层分期进行开挖，逐步下降，循序推进，针对工程土石方开挖量、堆筑量整体规划，有机整合开挖和利用过程。本项目共细化为6 个分区挖掘坝基土（见图 1）[2]。

3.2 坝基砂砾石开挖

设定的施工顺序为由南坝至北坝，分区开挖。结合开挖库底高程，设定挖掘机开挖厚度。用1.0 m3挖掘机辅以人工完成开挖任务，针对开挖后形成弃土使用20 t 自卸汽车运输至指定区域。挖掘砂砾石时，为减少或规避对原状土形成破坏，靠近设计开挖面预留出0.5 cm 保护层，用挖掘机开挖基面保护层以后，组织人力清除浮渣，而后用30 t 压路机碾压基面。若开挖范畴存有软土、淤泥、富有机物土等，要用挖掘机整体挖掘清除，然后装车运走。

3.3 坝壳填筑沙砾料

本项目均选用开挖料，清除腐殖土以后科学布设，开挖与填筑同步进行。先按照施工图及现场实测断面图进行测量放样，然后进行生产性试验以明确各项参数，利用装载机、推土机平土，各层层铺料厚度初定30～35 cm；待沙砾料回填结束后，使用20 t振动碾予以压实，夯实6～8 遍。为保证沙砾料填筑质量，应加强以下几点控制：一是针对垂直轴线方向形成的接缝，用斜坡加以衔接，坡度以1∶3～1∶5为宜；二是下雨时或雨后严禁践踏填筑面，雨后对填筑料进行晾晒处理；三是若沙砾料含水量低于最优含水量，则要于铺土或土料区洒水拌和沙砾料，提高含水量[3]。

3.4 坝面水泥砂浆

本工程选用复合土工膜防渗，水库前坝坡膜铺设厚度6 cm 的M7.5 水泥砂浆保护层，膜上是厚度为4 cm 的M7.5 砂浆保护层。选用砼搅拌车进浆、铁皮衬底、人工铺筑的方式开展该项作业。因设计时在砂浆保护层铺设时没有规划伸缩缝，为规避砂浆保护层于铺膜之前出现起包问题，确保砂浆浇筑厚度符合设计要求，拟定选用跳仓法进行浇筑，各仓5 m。等到浆面稍干时采用2 m 靠尺进行检验，将坑洼处用砂浆找平。

3.5 混凝土施工方案及质量控制

3.5.1 前期准备 准备衬砌机、抹光机、人工抹面平台、切缝机。东西坡面长度分别为35.22～42.14 m，坡度1∶2.5，施工道路宽＞7 m，最大坝体高15.83 m，将北坝坝体高程控制在2 963.70 m。北坝底整平为同一高程，东、西、南面坝底整平随库底高程，铺设所需轨道等设备。

3.5.2 衬砌机施工原理 混凝土衬砌机是以一个大跨度的钢构桁架为主体，行走速度控制在3～6 m/min，桁架自身带有行走装置，通过布料小车和衬砌小车，依次完成混凝土的布料、摊铺、振捣与整平任务。小车分别以桁架龙骨作为轨道，自带行走装置。主梁上部布料小车内装设挡料刮板和下料斗，负责完成混凝土布料；主梁下部有衬砌小车，负责完成混凝土摊铺、振捣、碾压、整平。

3.5.3 混凝土伸缩缝施工 本项目伸缩缝宽20 mm，各仓规格为5 m×6 m。用定制的合金锯片切缝。斜坡切缝从低处朝高处推进，横缝切割在前，纵缝切割在后。切缝施工于砼收盘后18～30 h 进行。切缝时以锯片不损伤缝两端砼、缝壁光滑为调控标准，宜早不宜迟，以规避大范围砼形成裂缝，切缝完成后用双阻缝聚乙烯闭孔泡沫板进行填缝[4]。

3.5.4 采取遮阴网覆盖养护的方式，控制水分蒸发在浇筑终凝后迅速使用遮阴网覆盖养护，在特别炎热的高温时节及时覆盖，并洒水保湿，遮阴网上不能行人或堆物，养护时间不少于14 d。

3.5.5 混凝土表面保护 护坡砼浇筑结束后进行必要的保护，规划警示标识，指派专人进行巡检，严禁出现机械碾压、牛羊踩踏等情况。加大对浇筑块棱角的保护力度，以防对护坡外观质量形成负面影响。

4 结束语

我国水利工程施工阶段应加强各个环节的质量控制，加大监督与管理力度，从最基础的环节提升水利工程建设质量，保证项目施工的可靠性、有效性，为我国水利工程可持续发展作出贡献。