对石坝工程施工技术的探讨

水工挡水建筑物中石坝在我国具有悠久的历史，并且有一套成熟的施工工艺，主要施工内容有坝体砌石、防渗面板砼、坝体分缝、分缝止水、坝体排水、坝基排水、固结灌浆及帷幕灌浆等。浆砌石坝的优点是：就地取材、节约钢材、木材、水泥，水化热低，温控措施简单，坝顶可以泄流，施工期允许坝体过水，施工技术易于掌握，工期安排灵活。缺点是施工机械化较困难，施工速度较慢，使用劳力较多，施工质量容易波动。本文主要讨论砌石坝体的施工程序、质量控制及检测，探讨如何合理安排材料的上坝、进仓以加快施工速度。1浆砌石坝的发展　　石块修堤筑坝历史悠久。公元16世纪西班牙用灰浆、石料修建了阿尔曼察坝。　　1982年印度修建了世界最高的斯里赛勒姆浆砌石重力坝,坝高144m。中国山区面积广大,石料丰富，早在2000多年以前就利用石块修建水利工程。　　对于浆砌石坝在适用范围上比较广泛，一般在中型和小型的水利工程中，如果石料比较丰富，能够用混凝土修建的土坝一般都能够修建浆砌石坝。但是浆砌石坝在施工方面也存在着一定的难度，对于机械化的利用比较困难，人工利用比较多，所以在发达国家一般是很少采用这种施工方法的。但是在发展中的国家，尤其是我们国家，对于这种施工方法应用的还是比较广泛的，而且在近些年也得到了一定程度的发展，无论是在设计上还是在施工的水平上在不断的进步，其发展趋势具体表现在如下几个方面：①以前在砌筑石坝的时候，对于地形和地质的条件有着很高的要求，必须要达到一定的条件才可以进行施工，但是现在对于这些方面的条件放宽了限制；②以前的坝高基本上都比较低，但是随着技术的成熟和施工手段的完善，坝高也在逐渐的增加；③对于石坝的施工，原来一般都是以重型为主，但是技术上的成熟，使得轻型坝的数量与日俱增，由于科学的管理性，在造价上也是越来越低，知识的更新和经验积累，使得在施工中的工艺水平也得到了很大程度的提高；④在石坝的发展过程中，通过借鉴国外的先进案例和我国的实际情况，在施工过程中总结了大量的经验，创造出了多种多样的坝型，不同的坝型对于水利工程有着不同程度的功能，无论在造价上还是施工手法上都有所创新，这也是我国的一个特点。　　2砼砌石坝筑坝材料要求　　2.1筑坝石料　　在筑坝中，使用的材料最主要的就是石料，所以对于石料的标准要求也就比较高。石料要选用新鲜的，这样的话可以保证岩石尽量的坚硬，所用石材要保证最少有两个面是新鲜的，在标号上要大于三百号，一般情况下，要尽量的选用体积大的石块，这样在砌筑的时候，可以减少胶结的材料的使用，在强度上有所提高。但是，如果采用大体积的石块，在运输上又会存在一定困难，所以对所用石块的体积也要进行控制，尽量控制在两到四个人可以搬动为宜，重量在五十到二百千克之间。在砌筑的过程中，为了使各种体积大小的石块都能够得到合理的利用，通常情况下，我们是将大中小各种体积的石块进行搭配使用，这样在砌筑的时候，可以减少各石块之间留余的空隙，在胶结的材料上能够节省很多，提高了砌体的密实度。经过多年的施工经验，在对石块的选择上，总结出来如下规律对石块进行搭配处理：大石块一般是占总量的百分之七十左右，重量在五十到二百千克左右；中等体积的石块占总量的百分之二十左右，重量在二十到五十千克左右；小体积的石块占总量的百分之十，重量在二点五到二十千克左右。　　2.2砌筑工艺　　在砌筑的过程中，对于工艺的标准要求是很高的，施工的质量和施工速度在整个工程中占据着非常重要的地位。施工的质量对于整个工程有着很大的影响，对以后的投入使用起着决定性的影响。对质量进行控制的时候，最主要的就是掌握好砌体之间的容重和石料之间的粘结力，在重力坝的控制上，要掌握好稳定性和砌体的容重，石料之间的摩擦力影响着砌体的稳定性。对于细石砌筑石坝要采用分层来进行施工，在同一层上的石料间粘结力是能够很好的进行把握，重点要注意的是层与层之间的粘结力。在层与层之间进行粘结之前，要确保层面上的清洁，这样才能将新层和旧层之间进行有效的粘结，充分的使砌体在结构上保持完整性。　　3砌石工程施工的工序流程　　3.1在石坝的砌筑施工中，首要的工序就是对于工作面的清理，这是至关重要的一项工艺流程。石坝的施工基本上都是以手工的操作方式为主，在工作面上进行的施工程序也比较繁琐，基本上人员的活动和材料的运输都是在活动面上进行的，所以工作面很难保证长期的清洁。但是工作面的清洁与否对于层与层之间的粘结力有着非常重要的影响，如果工作面清洁的不够到位，那么在施工后，就会影响整体的稳定性和完整性，因此在进行下一道工序施工之前，一定要对工作面进行彻底的清洁，保证层间的粘结力，保证施工质量。　　3.2铺垫砂浆：铺浆主要是控制铺浆的厚度，以确保砂浆饱满，安石稳固。座浆厚度应比设计砌缝宽度厚1/3为宜，对于毛石砌体，座浆厚度约8cm左右，以盖住凹凸不平的层面为度。铺浆后经人工稍加平整，并剔除超径突出的骨料，然后摆放石料。胶结材料铺设后，石料的安砌应在座浆初凝时间以内完成。砂浆超前铺垫宽度一般不超过1.5m，以免石料安砌完成前砂浆发生凝固。　　3.3石料安放：在已座浆的砌筑面上，摆放洗净湿润的石料，摆正后用铁锤敲击石面，使座浆开始溢出为度。石料安放主要是控制块石之间灰缝的宽度。要求石料之间的竖缝宽度为细石砼骨料最大粒径的2-2.5倍，约4～5cm。石料必须在砂浆初凝前完成安放。　　4施工机械与材料上坝及进仓　　4.1浆砌石工程是一种主要依靠手工施工为主的工程，所需施工机械主要有塔吊或门机——用于提升石料及砼进仓；自卸汽车——运输块石及砼进仓，砼搅拌机——拌制细石砼：小型插入式振捣器——石缝砼振捣，保证砌石密实度。　　4.2浆砌石坝施工速度慢的主要原因就是上坝及进仓方法落后，传统的进仓方法是靠人工抬，架子车运输，或采用简易提升设备运输上坝，因而难于提高施工速度。　　5质量控制及检测　　5.1砼砌石坝的主要质量控制项目有仓面清理、砌筑厚度、坝体排水孔保护、坝体分缝。每砌一层砌体时，前一层砌体表面的浮碴必须清除，砂浆或砼表面必须凿毛，并将仓面冲洗干净，排干积水。控制砌体每层的砌筑厚度，防止厚度过大造成漏振和架空，每层砌筑厚度为50cm左右。因为仓面上作业人员较多，相互干扰大，应避免小块石、砼掉入排水孔内造成堵塞。坝体分缝应挂线砌筑，做到上下垂直，前后平顺，分缝面用M7.5砂浆摸平。　　5.2砌体质量检查内容主要包括：砌体的容重、灰浆是否饱满、砌筑的坝体是否存在漏水通道等。通常采用挖试坑的办法进行检测，计算砌体干容重，干容重必须大于或等于设计容重。对开挖试坑还应进行表面观测，观察试坑表面胶结材料的密实情况，同时直接对试坑进行充水，观测砌体漏水情况。各项参数必须符合设计及《浆砌石坝施工技术规定》（SD120-84）的要求。试坑要求每砌5~10m挖一组，每组3个试坑。