浅谈石门水电站大坝施工质量控制

Abstract: the article in shimen hydropower station dam in the construction of the excavation of every element of the construction technology and quality control are introduced in this paper.

Keywords: hydropower station dam construction quality control

1、工程概况

石门水电站位于新疆维吾尔族自治区呼图壁县南侧，距呼图壁县城公路里程78km，距昌吉市公路里程116km，距乌鲁木齐市公路里程154km。石门水电枢纽规模为中型，工程等别为三等，主要建筑物大坝属2级;是呼图壁河中游河段规划的第三个梯级电站。沥青心墙坝：心墙坝坝顶高程1243.00m，河床段心墙基座建基面高程为1137.00m，最大坝高106.00m，沥青心墙高98m，坝顶全长312.51m;沥青混凝土心墙底宽3m，顶宽0.5m，心墙上下游侧均设3.0m厚过渡层，坝壳为砂砾石料。

2、大坝基础开挖

①覆盖层开挖。覆盖层开挖按照由上至下分层开挖的程序，左岸采用1m3反铲进行剥离，推土机翻渣至河边公路，用3m3反铲装20t自卸汽车运至左岸上游渣场，平均运距2.5Km。右岸采用1m3反铲进行剥离，推土机翻渣至河边公路，用3m3反铲装20t自卸汽车运至右岸上游渣场。基坑覆盖层直接用3m3反铲配20t自卸汽车运至左岸上游渣场。

‚齿槽石方开挖。齿槽石方开挖采用自上而下开挖程序和分层梯段爆破进行方式开挖，分层开挖台阶高度为15m。采用100型潜孔钻配手风钻孔爆破，周边要求预裂爆破，接近建基面时应遵循“浅眼、小炮、分层”的原则。两岸均采用推土机翻渣至河边公路，用3m3反铲装20t自卸汽车出渣，左岸石方运至左岸上游渣场右岸石方运至右岸上游渣场，基坑石方开挖运至左岸上游渣场。

ƒ灌浆廊道开挖。左岸利用交通洞进行开挖施工，右岸灌浆廊道长约110m，由于没有施工通道，在坝肩开挖至灌浆廊道高程时，将设备运入洞内，人员由临时马道进入，采用手风钻孔爆破全断面一次开挖，左岸用2m3装载机铲运至洞口后，翻渣至坝肩接渣公路后，2m3反铲装20t自卸汽车出渣，渣料运至左岸上游渣场。右岸灌浆洞洞内采用人工推斗车运至洞口，与右坝肩出渣相同。

3、大坝填筑及混凝土浇筑

1)填筑料的要求

①砂砾料填筑区。大坝砂砾料要求石质坚硬，不易软化破碎，饱和抗压强度≥30MPa，下游抗压强度≥40MPa。颗粒级配要求连续，最大粒径不大于800mm，小于10mm的颗粒含量控制在10%~25%范围，小于5mm的颗粒含量<15%，小于0.075mm的颗粒含量≤5%，压实后的孔隙率n≤24%。采用天然砂卵砾石料，在颗粒级配满足相应堆石料要求的同时，每铺层厚度不超过60cm，压实后相对密度≥0.85。渗透系数10-2～10-3cm/s。

②过渡层。过渡层的砂砾料必须级配良好、致密坚硬，具有较强的抗风化性和抗风化能力，要求最大粒径不超过80mm、中值粒径d50=9～12mm、含泥量<5%，压实渗透系数不小于l×10-2cm/s，与沥青混凝土心墙同步摊铺和碾压，压实后的孔隙率n≤20%，相对密度不低于0.85，以给墙体提供均匀支撑;同时减小沥青混凝土嵌入过渡层数量，使上游侧过渡层能使沥青混凝土产生自愈效应，避免可能产生的裂缝部位的渗漏，且下游侧过渡层能排水通畅。

2) 施工方法及要求

① 廊道采用混凝土预制，汽车吊装20t自卸汽车运至现场，汽车吊吊装就位。其余垫座常态混凝土由左岸上游混凝土拌和系统供给，6m3混凝土搅拌车运至基坑，1144.5m高程以下6700m3采用自卸汽车入仓，1144.5m以上采用泵送入仓，平均运距为3.1km。垫座廊道采用组合钢模。手持式振捣器振捣。待垫座混凝土达到一定强度后，高压水枪清除混凝土表面的乳皮，使其清洁和干燥后，加热底层混凝土至70℃后，涂刷两遍冷底子油，喷洒量为0.15~0.2kg/m2，再涂刷约1~2cm的沥青砂浆，铺设沥青玛蹄脂。

② 沥青混凝土采用15t自卸汽车保温运输，至仓面后，3m3装载机转料卸至沥青摊铺机的混合料料斗，边角部位人工摊铺用装载机直接将沥青混合料卸入模板内，人工摊平。沥青混合料运输设备具有良好的保温效果，能保证沥青混合料运输过程中温度损失控制在允许范围。沥青混合料运输设备及运输道路能保证沥青混合料在运输过程中，不出现集料分离和外漏，能保证沥青混合料连续、均匀、快速及时地从拌和楼运至铺筑部位。

③ 沥青心墙采用专用混凝土摊铺机水平分层，全轴线不分段一次摊铺的施工方法，摊铺机过渡料由1m3反铲装入过渡料斗。下层沥青混凝土混合料由摊铺机自带的红外线加热器加热，对于摊铺机加热不到的地方，用喷灯人工加热至要求温度，摊铺机行走速度控制为1～3 m/min，摊铺厚度(33±2)cm，压实后厚30 cm左右。

④ 碾压采用BW120AD双轮振动碾碾压，根据施工经验，当振动碾碾轮宽大于心墙宽度时，将两侧过渡料摊铺略低于心墙沥青混合料2～3 cm，必要时在两侧过渡料上覆盖帆布，确保沥青混凝土心墙骑缝碾压时，不使沥青混合料受污染，碾压温度控制在135～155℃范围内。碾压遍数应根据试验成果确定，根据尼尔基工程经验，本阶段暂定动碾7遍，静碾2遍。心墙两侧过渡料由砂石系统供应，运距为3.1km，碾压采用2台德国BOMAG BW120AD—3型(2.7 t)双轮振动碾，碾压遍数应根据试验成果确定，根据尼尔基工程经验，本阶段暂定动碾10遍。与两岸岸坡结合部位采用小型振动碾或汽油夯压实。

4、大坝温度控制

1)拌和过程温度控制

①沥青的熔化、脱水温度不宜过高，宜控制在120±10℃，沥青的加热和保温温度应控制在150~170℃。每次开仓铺筑前，应计算沥青的总用量，尽量做到每铺筑完一仓沥青混凝土时，沥青保温罐内的沥青基本用完，杜绝因沥青保温时间过长而老化。②矿料加热温度宜控制在160~180℃范围内。若矿料温度低，沥青混合料不易拌和均匀，使出机口混合料和易性差;矿料加热温度过高，在拌和过程中，容易导致沥青老化而影响沥青混凝土的性能。

2)运输过程中温度控制

拌制出来的沥青混凝土(温度在150~170℃之间)储存在熟料罐中，达到一定数量后再运输至施工现场，为了保证沥青混凝土在运输中温度损失小于5℃，需用保温自卸汽车运输，运到坝上后由带料斗的装载机装入摊铺机料斗，装载机的料斗也要求是双层保温。

3)摊铺、碾压过程中温度控制

沥青混凝土的摊铺温度为150~170℃，初碾温度为140~160℃，终碾温度为120~140℃。沥青在高温是表现为粘性，其粘度随温度的下降而增加，正常摊铺后，温度在140~160℃情况下，由于沥青的粘度低，混合料相当柔软可塑，易于压实;温度偏低时，粘度增大，难以压实，温度过高，增加成本，且沥青易于老化。

6、结束语

通过对每个分部工程的每道工序的质量控制，从而达到对整个工程的质量控

制，使大坝施工的质量有了可靠的保证。