堆石混凝土坝体施工质量保证措施及质量问题探讨

程闯胜

（晋城市水务局，山西 晋城 048000）

堆石混凝土筑坝技术，具有施工技术要求简单、质量容易控制、施工速度快、发挥效益快、成本低、筑坝质量好等优点。在坝体施工过程中，严格按照规范标准和设计技术要求进行施工，能够保证坝体质量，工程的安全性及耐久性也能得到充分发挥。

1 概述

云首水库位于晋城市沁水县固县乡云首村村北，建于黄河流域沁河水系端氏河支流十里河上，是晋城市“两纵两横”“井”字型大水网第一纵骨干工程的起点。大坝坝型为C20堆石混凝土重力坝，坝轴线长218m，最大坝高41m，总库容177万m3，是一座以工业供水和农业灌溉为主的小（一）型水库。

云首水库工程主要建筑物，包括大坝、冲砂闸、供水取水口和上坝公路，其中堆石混凝土工程，主要为大坝溢流坝段、非溢流坝段的堆石混凝土坝的施工。新筑坝体分为11个坝段，坝体自密实堆石混凝土分层、分段跳仓浇筑。

2 堆石混凝土坝体主要施工项目及施工质量保证措施

2.1 基础仓面处理

（1）大坝基础开挖验收合格后，浇筑C20垫层混凝土，在垫层混凝土未初凝前人工插入适量块石，露出高度控制在50～150mm，并保证与周边混凝土接触密实，然后进行上层堆石混凝土施工。

（2）堆石混凝土不能连续浇筑施工、自密实混凝土超过终凝时间形成施工缝时，采用钢钎对基础仓混凝土面进行凿毛，验仓合格后再进行后续堆石体铺筑。

（3）建设单位组织参建单位进行基础仓面验收，要清除表层形成的低强混凝土（砂浆）、碎渣以及松动堆石，并凿毛处理，仓面洁净无积水。

2.2 模板制作与安装

（1）本工程的堆石混凝土模板，主要采用悬臂定型大钢模板进行拼装，局部配小钢模和木模板进行拼装。

（2）定型悬臂大钢模板，用汽吊吊运、人工进行安装，工具式小钢模板和自制异型木模板用自卸汽车运输、人工搬运至安装现场进行安装，精确安装就位后，针对不同部位混凝土的结构特点，采用螺杆内拉、螺杆对拉以及其它适当形式进行支撑加固。

（3）模板清理及涂刷，模板安装之前、每次使用后均进行冲洗，确保洁净。注重钢模面板保护，根据实际情况及时涂刷矿物油类的防锈保护涂料，防止锈蚀影响混凝土质量。为便于脱模，安装使用前在模板表面均匀涂刷脱模剂。

2.3 堆石混凝土施工

2.3.1 石料开采与运输

本工程选择位于固县乡石泉村的石料场作为采石料场，距坝址约18km，该料场砂岩质地坚硬，质量可满足建坝要求。

（1）石料运输采用自卸汽车，在施工场地入口处、导流渠边设置高压冲洗设备，对每趟运输车上的石料进行冲洗，确保入仓石料洁净不含泥土等杂质。

（2）在堆石入仓道路上局部铺设钢板，并时常保持洁净，设置冲洗装备对运输车辆车轮进行冲洗，避免车轮带入泥土。已经进入仓内的泥土和碎石及时清扫出仓，确保仓内都是符合筑坝要求的石料。

（3）控制仓内石块粒径不少于30cm，且不超过1m，清除堆石体外露面粒径小于20cm的石块。根据自密实堆石混凝土生产性试验和施工规范，每层堆石混凝土浇筑高度确定为1.5m，为保证收仓后大量块石高出浇筑面50～150mm，每层堆石高度略大于1.5m。

（4）在堆石过程中，靠近模板位置及模板拉条周边采用人工堆放，且堆石体与模板之间预留大于10cm的空隙，堆石完成后检查模板并进行校正。堆石入仓过程中，控制落石高度不破坏基础仓混凝土。

（5）地面10m以下大坝部分堆石运输，采用自卸汽车直接运输至施工面入仓；地上10m以上大坝部分堆石，采用自卸汽车通过上坝道路运输至施工面入仓。仓内采用1.6m3挖机，辅助人工进行平仓，块石平仓后，人工清除被机械碰掉的小石块，参建单位共同验收后浇筑自密实混凝土。

2.3.2 自密实混凝土的生产、运输和浇筑

（1）自密实混凝土拌合，采用施工现场安设的HZS50型混凝土拌和站进行拌合。用ZL-50型装载机挖装砂、石骨料，往储料斗里运料，称量后由皮带输送机向搅拌机输送骨料。水泥采用罐装水泥，经计量秤称量后，螺旋输运机输运至搅拌机。

（2）在自密实混凝土生产过程中，严格执行监理机构批复的自密实混凝土配合比，每一个工作班测定2次骨料含水率，含水率明显变化时增加测定次数，根据测定情况及时调整用水量及骨料用量。

（3）延长自密实混凝土搅拌时间，浇筑采用泵送入仓。

（4）当施工进度能满足连续循环施工条件时，在上层混凝土浇筑完成强度达到2.5MPa后，4h内堆石入仓，并浇筑自密实混凝土。

（5）浇筑过程中，专人管护模板，防止模板变形走位或漏浆。

（6）及时检验坍落度、扩展度以及V漏斗通过时间，当不满足技术要求时，及时分析原因并处理，不合格料及时清除。

（7）根据坝体断面合理设计自密实混凝土浇筑点，间距控制在3m以内；浇筑过程中，混凝土落下高度控制在5m以内，单向逐点浇筑，浇满后再移到下一个浇筑点。

（8）避免雨天施工，确需施工时准备防水布，必要时进行苫盖。

（9）对基础仓面有施工缝的浇筑仓，自密实混凝土浇筑时，先浇筑同配比的自密实砂浆，完全覆盖施工缝面后再浇筑自密实混凝土。

2.4 堆石混凝土养护

堆石混凝土浇筑完成后及时采用塑料薄膜苫盖，并连续养护28d，养护期内始终使混凝土表面保持湿润。

2.5 堆石混凝土浇筑质量综合评价

本工程主要对堆石混凝土的密实度进行综合检测，采用孔内电视检测、超声波及挖坑法进行综合评价，根据大坝浇筑高程，分两个阶段对堆石混凝土进行钻孔检测，其中6号、7号、8号、9号坝段，分别在高程778.00、785.50钻孔检测，1号、2号、3号、4号、10号、11号、12号坝段，在高程793.00进行钻孔检测，5号坝段在高程773.50钻孔检测，在堆石混凝土施工完成后，对3号、11号坝段，随机挖坑进行检测。根据规范要求，堆石混凝土内部缺陷率小于1%为合格，对于缺陷率大于1%的坝段，采用钻孔回填灌浆的方式进行处理。

3 质量监督检查发现的质量问题及整改

3.1 质量监督检查发现的质量问题及建议

质量监督机构按照规范及设计技术要求对堆石混凝土施工过程进行了质量监督检查，发现的质量问题及时反馈给了建设单位，并提出了整改建议。

（1）砂、石骨料直接堆放在未硬化的土地上，部分骨料与泥土有混掺现象，且未设置较畅通的排水设施，建议根据实际情况硬化料场地，清除混掺骨料，并重新规划修建排水设施。

（2）堆石混凝土仓内存在石渣、碎屑现象，在未清理干净的情况下就进行了堆石工序施工，建议清除干净并验仓合格后再进行后续工程施工。

（3）堆石混凝土入仓料石存在多数粒径小于30cm、大于1m的石块，部分位置有小粒径石块集中现象，建议加强上坝入仓料石质量控制，将已经入仓的不合格粒径料石清理出仓。

（4）已入仓的料石表面明显存在有泥土及其它附着物，建议对料石加强冲洗，确保入仓的石料表面洁净，人工清理已入仓料石上附着的杂质。

（5）堆石入仓施工过程中，未严格执行靠近模板位置堆石应采用人工辅助码放的施工方法，导致部分位置模板存在变形走位现象，建议加强堆石入仓管理，靠近模板位置人工配合机械施工，与模板之间预留10cm左右的间距，确保堆石施工不影响已安装的模板。

（6）已浇筑的坝段侧面部分位置堆石混凝土存在明显的错台、不平整现象，建议对存在外观缺陷的部位进行处理，并加强后续自密实混凝土浇筑时模板的管护力度。

（7）10号坝段堆石混凝土拆模后存在一处孔洞现象，自密实混凝土与块石接触不密实，建议项目法人组织各参建单位按规范制定适宜的补救方案并及时进行处理。

（8）已收仓的自密实混凝土浇筑面几乎平整，未体现大量块石露出高出浇筑面50～150mm，建议按堆石混凝土生产性试验成果来组织施工，合理确定入仓自密实混凝土与堆石比例，保证收仓面有大量块石露出浇筑面。

（9）上一仓堆石混凝土浇筑面未见大量块石出露，在未对仓面刨毛的情况下就进行了下一仓堆石工序施工，建议按照技术要求对已浇筑混凝土面进行刨毛。

3.2 质量问题整改

对于质量监督机构提出的各项质量问题，建设单位组织了相关责任单位，提出了有针对性的整改方案，按规范及设计要求进行了整改，并举一反三，制定了纠正和预防措施，对现场相关管理人员和施工作业人员进行了质量意识教育，确保了后续堆石混凝土坝的坝体施工质量。

（1）根据现场地形，对骨料场地进行了硬化，骨料间单独堆放，避免了混掺，在料场周边开挖并重新修整了排水沟，采购了彩条布在雨天对骨料进行遮盖。

（2）清除了仓内存在的石渣、碎屑，确保了仓面洁净，并加强了堆石混凝土仓面验收管理，监理单位会同现场建设单位主要管理人员，验仓合格后方可进行堆石工序施工。

（3）对仓内不合格粒径的石块进行了清理，并加强了入仓料石质量管理。严格三道程序把关：在采石场严格过筛筛选；运入工地进行冲洗，人工剔除不合格石块；入仓摊平后人工配合机械清理不合格石块。

（4）对仓内附着杂质的块石进行了冲洗，并妥善引排了积水，同时加强了料石冲洗强度，料石进场前即冲洗，现场监理人员检查合格后入场、进仓。

（5）重新调整了错位的模板，对挨着模板的料石进行了清理，并加强了现场工人质量教育，安排了专人现场负责堆石施工，挖机平仓过程中，注意保护模板，距模板较近时人工堆放料石。

（6）对于错台、外观不平整的坝体断面进行了凿除修整，并加强了后续模板安装及安装后的管护力度，确保施工过程中模板不变形错位。

（7）按照监理单位批复的《堆石混凝土外观质量通病原因分析、预防措施及修补方案》，对10号坝段拆模后不密实的部位进行了全部凿除，清理干净后回填了自密实混凝土，并进行了捣实。

（8）对已收仓未出露大量块石的仓面，用钢钎进行了刨毛处理；在后续工程中，严格按照生产性试验成果进行堆石混凝土施工。

（9）对于未处理仓面基础，就进行了堆石工序施工的仓面，对已经入仓的料石进行了清理，按照规定对仓面进行了刨毛，经参建单位共同验仓合格后进行堆石工序施工。

4 小结

施工过程中需注意以下几个方面：一是把控好材料质量关，不合格石料、不合格混凝土料不入仓；二是根据实际，严密制订堆石混凝土施工技术方案和施工作业指导书，并认真执行；三是按规定做好堆石混凝土施工生产性试验，建设单位及时组织参建单位进行首件工程验收，形成样板并在后续堆石混凝土单元工程施工中推广执行；四是做好施工三级技术交底，严格执行三检制，强化施工现场技术人员及施工人员的质量意识教育；五是出现不满足首件工程质量标准时，及时组织相关人员分析原因并提出处理方案，处理完毕后形成经验总结，避免后续施工过程中出现同类问题。

云首水库工程坝型，选用堆石混凝土重力坝，采用C20自密实混凝土浇筑，施工过程简单，大限度降低了工作仓面的施工人员和机械工作量，现场控制管理简便易行，并且避免了混凝土振捣密实的过程，消除了人为的不利干扰，有利于坝体质量和稳定。