水利水电工程中埋石混凝土的应用实践

水利水电工程中埋石混凝土的应用实践

摘要：为确保水利水电工程的施工质量与施工效率，在施工过程中可加强对

埋石混凝土的应用，提升施工质量。文章分析了水利水电工程中埋石混凝土的应

用优势，为使其在具体实践中实现最优化的应用效果，研究其质量检测、比例控制、基础清理、模板安装、浇筑振捣等技术要点，以供参考。

关键词：水利水电工程；埋石混凝土；应用要点

引言：在水利水电工程中水化热温差超过25℃，断面最小尺寸超过2.0m的

大体积混凝土挡土墙、护坡、拱坝、重力坝等结构中，广泛应用埋石混凝土工艺，优化水工混凝土设计，满足水利水电工程中水工混凝土的抗渗和强度要求，减少

粉煤灰、骨料、水泥的用量，提升水利水电工程施工质量。

1.埋石混凝土在水利水电工程中的应用优势

在水利水电工程中的混凝土设计中应用埋石混凝土，通常要提前完成一层混

凝土的浇筑作业，然后抛填一层块石并对其进行振捣，待其振捣密实后再次完成

混凝土的浇筑。通过这种分层施工作业的方式，使埋石混凝土的施工质量得到切

实保障。与传统的钢筋混凝土相比，埋石混凝土在应用实践中可以使水泥使用量

减少，一方面，降低施工作业对水泥材料的需求，解决资源，降低成本，另一方面，缓解水工混凝土结构内部的在施工期间的升温现象，减少水化热。相比于同

强度等级的混凝土，埋石混凝土在实际应用中还具有密度高、适应性强、抗冻性

能优良等优势，使混凝土的耐久性得到有效提升[1]。在分层施工作业中，使混凝

土单次浇筑作业量减少，同时防止混凝土在浇筑振捣环节因水化热导致其出现温

度裂缝，促进水利水电工程中混凝土施工质量进一步提升。

1.埋石混凝土在水利水电工程中的技术要点

1.埋石料质量检测

拱坝和重力坝作为水利水电工程中的重要结构，其建设原材料岩石饱和抗压

强度及软化系数指标基本一致，在其坝体设计、质量控制、施工技术和评价标准

等方面既有相似之处，又存在一定差别。埋石混凝土在水利水电工程中的应用实

践中，要围绕“宜材适构”的筑坝原则，使混凝土用量大幅降低，同时有效控制

混凝土温度裂缝，提升施工质量，减少工程造价，缩短施工周期。

在埋石料的选择中要在选定料场完成材料购买或开采工作。为确保材料质量，要选择外表完整、质地坚硬、微风化且现象的岩石作为埋石天然原岩，并明确不

同强度埋石混凝土中埋石抗压强度的差异化要求，在强度等级为C15、C20的埋

石混凝土中，埋石饱和抗压强度不得低于30MPa，在强度等级为C25的埋石混凝

土及高坝中的埋石饱和抗压强度要超过40MPa。常用的埋石材料包含长石砂岩、

灰岩、花岗岩等。在埋石混凝土材料质量检验中可通过仪器测试与外观质量判别

相结合的方式，科学分析每块入仓的埋石的粒径大小、外表质量和含泥量，从软

化系数、干密度、饱和抗压强度、硫酸盐及硫化物含量、最大吸水率等方面合理

控制埋石质地，一般情况下每2000t埋石至少应完成1组完整的检验，全面检验

埋石率和埋石间距。

2.2埋石率有效控制

单位体积埋石混凝土材料中，埋石占据的体积比就是埋石率。用公式可表示为：埋石率=埋石量/（混凝土量+埋石量）。埋石混凝土在水利水电工程应用的

全过程中，埋石率既是施工控制的重点内容，也是施工管理的难点所在，通过对

仓中埋石率的合理控制，可以有效避免仓内埋石架空、埋石空洞、埋石叠置等质

量问题的发生[2]。由于埋石体积计量难度较大，在埋石率埋石量的计算中，通常

借助埋石混凝土的浇筑仓面体积对埋石量体积进行反算和预估，具体的计算公式

如下所示。

式中，V表示埋石体积，单位为m3；g表示埋石质量，单位为kg；ρ表示岩

石密度，单位为kg·m-3。

在埋石质量的称量中可借助地磅获取准确的数字化，埋石密度在通常情况下

试验值与实际值不会出现较大偏差，在计算中可对入仓埋石率进行近似的计算，

严格按照水利水电工程施工设计图纸的标准要求，使其不超过20%—30%，并对水

利水电工程中各种大体积混凝土结构的埋石率进行严格控制，禁止对其进行随意

调整或增大处理。当埋石混凝土中的埋石率高于55%，就与堆石混凝土和浆砌石

混凝土十分接近。若要确定最优化、最合理的埋石率，可结合实验研究和工程实

践对其进行验证。

2.3基础面全面清理

在埋石入仓前，对确保其表面保持湿润，尽量选用板状突出、无剥落层和裂纹、无污物、形状不规则、周围无尖角的埋石材料，尽量减少对长条状或板状岩

石的使用。在岩石使用前对其表面进行冲洗，借助高压水枪或专业清洗设备确保

埋石材料表面没有附着污垢。在基础面清洁处理中，要确保整个基岩面清洁干净，无浮渣、无松散岩体，在确保基岩面结构稳定的基础上，凿除其表面的倒悬岩体

和利刃与尖角状岩块。为彻底清除积水，在孔洞和沟槽的开凿作业中可将其凿成

倒八形、U形或V形，有效封堵或引排外来水和渗水。

在混凝土裂缝处理中要按照设计要求和规范标准，采取相应的处理措施。在

施工缝的处理中可选用以高压水冲毛为主，人工凿毛为辅的处理方式，对缝面上

的污染物、松散物料和浮浆等进行清理、针对结构缝中挂帘、麻面、蜂窝等一般

缺陷和拉筋孔的处理可采用一般缺陷处理方式。在基础面验收中确保缝面清洁性，无油污和杂物，不存在凿毛迹象。基面在混凝土浇筑作业开展前应保持洁净、湿润，缝面微露砂石、成毛面、无乳皮，在基岩面和施工缝面预先完成同标号的小

级接缝混凝土的浇筑，或选择与同部位混凝土强度等级相同的水泥砂浆，开展1

层30—50mm厚的铺设作业，选择与混凝土浇筑速度相适应的啥将铺设速度与范围，使其与后续新浇筑混凝土和垫层完整结合[3]。

2.4标准化模板安装

为确保埋石混凝土在水利水电工程中的应用效果，在模板安装前，要对模板

制造材料进行合理选择，针对部分形状不规则或存在边角的构件可应用木模板，

其他构件均可采用钢模板。当所有模板在确保其材料完整性的前提下，还要保证

其稳定性、强度和刚度，便于安装和拆卸，同时防止在后续埋石混凝土浇筑与振

捣环节出现跑浆或移位问题，确保混凝土构件的形状、位置、体型、尺寸等符合