试析石坝工程施工工艺和质量管理

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摘 要：石坝作为水利工程中的挡水建筑,在我国自古代就有了一套完整的建筑工艺,悠久的历史实践中,形成了其独特的一套工艺.其自身也具有很大的特点,对于浆砌石坝来说,可以就地取材进行建设,节约了木料水泥以及钢材,而且在施工过程中由于水热化低对于温度也更容易控制.另外施工技术比较简单方便,在施工期不需要截流,坝体过水是可以的,因此工期在安排上更加的灵活.但是,其弊端也是很明显的,由于其施工的特性,机械化的利用较少,大多是纯劳动力,这样就使得施工速度很慢,又因为主要以人力为主就会造成坝体质量产生波动.本文通过对于砌石坝的施工程序以及控制质量、质量监测进行粗浅的探讨,对于怎样安排材料和加快工程进度提出了一些合理化的建议.

关 键 词：水利工程；砼砌石坝；材料；工程进度；质量

中图分类号：TV文献标识码：A

1发展

石块修堤筑坝历史悠久.世界上有很多利用灰浆和石料搭配建筑的大坝,而中国的石料产出量大,在两千多年前中国人就开始使用石块进行水利工程的建设.石砌坝工艺一直延续至今,并在一代代人的实际建筑操作中得到改善,逐步臻于完善.

浆砌石坝在一些发达国家很少被采用,主要就是因为其很难实现大规模的机械化施工.而在我国,这种人工利用多的工程适用还是很广泛的,一些小型和中性的坝体建设,如果石料供应充足的前提下,只要是混凝土可以修筑的土坝都可以利用浆砌石坝工艺建设.因此发展中国家对于这种方式利用的比较多,并且近年来我国在浆砌石坝工艺上也取得了一定的发展,这种进步不仅体现在施工上同时设计上的进步也很大.这种进步首先就体现在地形地质条件对于施工的影响上,传统的施工工艺在砌筑石坝时必须考虑地形地质条件,并且限制很大,但是随着工艺上的完善这种条件的限制被放宽了.其次,表现在坝高上.在之前由于工艺和技术的限制,坝高都达不到很高,随着技艺的发展和施工手段的进步,坝高也有所增加.另外,现代社会是一个知识经济时代,在水利建设上也不例外,由于经验的积累,在此基础上的知识创新使得施工工艺有了很大的提高,往日的重型坝为主的石坝也出现了轻型坝,并且由于管理更加的科学,使得石坝的造价也越来越低.最后,表现在的就是坝型趋向多元化.在石坝的发展中,我国的建筑设计者吸取和总结了世界各国以及我国的先进建筑案例,结合我国实际,创造出了很多符合我国国情的坝型,适用于各种水利工程要求中.创新在石坝的建筑中得到了很好的应用.

2对材料要求

2.1石料

石料作为石坝建筑的主要原料,其质量决定了石坝的质量,对于石料的选取有着一定的标准.首先要选取新鲜的石料,这就保证了岩石的硬度,因此,对于石料应当选用两面以上是新鲜的,并且标号要大于300.大体积的石块在施工中更方便筑砌,减少粘合材料的用量,使得坝体强度有所增加.但是除了要考虑筑砌问题也要考虑运输问题,体积大了相对的就不容易运输,因此对于体积也要一定程度的进行控制,最大控制在四个人可以搬动,即二百千克左右.而且筑砌大坝并不是使用一种规格的石料,需要将大中小型石块进行搭配处理,利用小型的石块填补在大型石块结合的缝隙中,这样不但可以合理利用资源,同时也减少了石块间的空隙,不但节省了胶结材料,最主要的是提高了坝体密度.通过对实践中遇到的实际问题的总结,在筑砌时各种石块所搭配的比例大致总结如下：重量约为五十千克至二百千克的大型石块占坝体总重量的七成左右；质量是二十千克、五十千克之间的中型石块则需要两成；而最小的小体积石块则只需要一成,其质量大约在二点五千克到二十千克.

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.

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.