堰坝顶部毛石汀步施工研究与应用

摘 要：浙江地区的堰坝作为重要的水利工程设施，不仅能解决人畜饮水、农田灌溉的问题，还具有改善水环境、提升水景观的功能，消除了水患。通过调查得知，浙江存在着大小堰坝上千座，而在实际施工过程中，受到现场施工环境、施工工艺等因素的影响，堰坝顶部毛石汀步的质量无法得到保证，容易产生各种问题，如渗漏、开裂、损坏及护面脱落等现象。本文结合乐清市大荆分洪工程万岙潭堰坝改造施工，提出了一种新的堰坝顶部毛石汀步施工方法，旨为在施工中确保毛石汀步安装的质量，保障后期的牢固性，减少被水流冲刷，水毁的风险。

关键词：堰坝；汀步；堰坝加固；

1.前言

汀步是桥梁和路面的一种弱化，是桥梁被虚化后的产物，具有桥梁的功能，却无桥梁之型，抛弃原有桥的固态形状，却保留桥的渡人功能，将桥梁的空间转折分割关系转为与周边水利、景观完美融合。在当前阶段，随着人们对生活品质和幸福感追求，对绿水青山的热爱。在堰坝顶部设置汀步做为一种古老渡水设施，质朴自然，深受群众喜爱。

浙江省乐清市大荆片区水资源丰富，大荆溪流域内保有良好的农耕文明，沿溪两岸植被茂盛，山、水、林、石、滩、瀑等景观资源丰富，主溪上建有堰坝15条，目前这些堰坝已成为人们观赏游玩的重要去处。特别是以横溪头为主的一些堰坝已成网红打卡点，更有散水崖、塞门潭、大岩头五指峰等新开发网红地，每年夏季均有大量的游客前来玩水。而本工程所涉及的万岙潭堰坝，堰坝顶部的毛石汀步，在水流长年累月的冲刷下，毛石汀步基本上都被冲刷损毁，危及堰坝的主体结构，因此需要重建。因此，根据现场的勘查，对上下游的堰坝汀步施工情况及现状进行研究、分析，堰坝顶部布设的毛石汀步施工通常采用预留槽、预留箱盒法等，在以往施工过程中，经常出现预留位置偏移、高度存误差等问题；致使汀步轴线不顺直、高低起伏，不美观等问题，因此，本文对堰坝顶部毛石汀步的施工展开了研究与应用。

2.工程概况

乐清市大荆分洪工程位于乐清市大荆镇境内，主要包括石门潭分洪隧洞、隧洞进口溢流堰、隧洞出口检修闸、田岙堤防加固、万岙潭堰坝改造、蔗湖堤防引水渠闸改建工程等部分。

万岙潭堰坝设计标准为20年一遇，堰坝工程级别为4级，主要建筑级别为4级，次要建筑级为5级，临时建筑物级别为5级。堰坝净寬116m，20年一遇设计洪水位为16.73m～19.46m，设计流量3336m/s。工程合理使用年限为30年。

3.施工方式分析

传统施工方式为：先预留箱盒或者预留槽，即在混凝土浇筑前先根据毛石汀歩位置和大小，在对应位置预留箱盒或预留槽，但因为无法固定或者固定很不方便，且容易受混凝土挤压影响造成形变或移动。然后浇筑混凝土，混凝土凝固后在放置毛石汀歩。

施工顺序为：a.混凝土浇筑前根据毛石汀歩位置，大小预留槽或箱盒；b.浇筑混凝土，等待混凝土凝固；c.对产生位移和形变的预留箱盒或预留槽进行处理；d.吊装毛石汀歩。

采用上述方法时，预留槽或预留箱盒无法事先固定或者固定不方便，在混凝土成型时，预留槽或预留箱盒容易受到混凝土的挤压产生形变或者位置移动，由于每个预留槽或预留箱盒产生的形变和位移均不相同，再加上在安装汀步石时汀步石与预留槽或预留盒之间使用的连接材料（混凝土、胶）用量很难把控，因此采用该方法施工布置的汀步石容易出现高度及横、纵方向位置不统一的情况，使得安装完成后的汀步石之间轴线不顺直、排列不整齐、高低起伏不美观。并且采用上述方法施工时，堰顶混凝土的浇筑和汀步石的固定不能同步进行，需要先等待堰顶混凝土浇筑并凝固成型后再固定汀步石，安装难度大，施工工期较长并且整体性和稳定性不强。

为确保毛石汀步的安装质量，再施工过程中对施工工艺进行了改进，采用了以下的施工工艺进行毛石汀步的安装：

制作汀步石支撑定位装置→测量放样进行控制点和标志点布置→按照控制点和标志点进行放线定位，布置控制线和定位区→进行检查复测→根据定位区放置并固定支撑定位装置→将汀步石吊装至支撑定位装置上→浇筑堰坝顶部混凝土成型。

通过这种施工方法进行汀步石安装施工，能够使得汀步石的位置整齐、轴线顺直，并且汀步石的安装固定能够与堰坝顶部的混凝土浇筑同步进行，汀步石的位置固定更加牢固，与堰坝的整体性强，更加美观和谐。

4.工序流程及操作要点

4.1施工工艺流程

施工工艺流程如下：

测量放样→放线定位→钢筋支撑架→安放汀步毛石→堰坝混凝土浇筑→养护。

4.2操作要点

4.2.1 施工准备

1.根据设计提供的测量基准点，布设测量网点，做好定位放样的准备，对相关人员进行培训交底，熟悉测量布控要求与措施。

2.材料进场前应先进行合格性检验，对合格的材料允许进场堆放，且进场材料相关手续必须齐全，进场后的材料分类堆放，合理规划使用场地用地，做到节地环保。

3.由项目总工程师牵头，带领项目施工技术人员熟悉消化施工图与相关图集，了解和把握设计意图与使用要求，积极与设计单位沟通，按照设计要求，抓紧做好图纸深化的工作。

4.组织有关人员，对临时工程、临电及机械设备的防雨、防护等各项准备工作进行全面检查，并对场地内的排水情况进行检查，对各类排水沟、水口等进行清理，确保雨后排水畅通。

5.对施工场地的水文地质资料、施工合同的相关条款、设计图纸、设计资料、施工技术规范、施工质量标准、施工方法、施工工艺进行了全面的了解，并对其进行了详细分析。

4.2.2 测量放样

在堰坝钢筋绑扎完成后，由项目部测量班组根据设计图纸，在堰坝中心和两侧设置控制点和标志点，测量场地各块的高程值。记录好各个控制点高程值，为汀步毛石钢筋支撑架的安装提供依据。

施工测量放样贯穿于整个工程的施工过程，施工放样所采用的测量点均以等级控制网点为基础，原则上直接采用控制网点进行放样。必要时可进行加密控制，加密控制成果资料报监理工程师审批核准后使用。4.2.3 放线定位

放线定位工作对于汀步毛石的精准铺设起着关键作用。由施工人员采用聚乙烯尼龙线。按照设置控制点和标志点，对汀步毛石的纵横向位置进行精准的放线定位。这一过程需要严格按照施工图纸和设计要求进行，确保每一块毛石的位置准确无误。首先，施工人员根据设计图纸计算高程点和控制点，并在施工现场进行复核，确保其准确性。随后，在复核后的控制点周围2～4米处用木方固定横纵轴线，并用白灰线或红油漆在地面上标记出轴线位置。完成放线后，派专人对放线结果进行检查和复测，确保所有标记清晰可见且符合设计要求。

4.2.4 钢筋支撑架

汀步毛石的纵横向位置确定后，根据堰坝钢筋的高程、汀步毛石底部设计高程，计算出每块汀步毛石底部钢筋支撑支架的长度，使用钢筋进行加工。在每块汀步毛石底部四个角的位置，安装钢筋支撑架，以控制汀步毛石的竖向位置。

过钢筋制成支撑定位装置，其中第一横向钢筋和第一纵向钢筋与汀步的长度和宽度相同，能够控制汀步安装时的横纵向位置；支撑段的高度为上层堰顶混凝土浇筑高度与汀步埋入混凝土部分高度之差，能够方便控制汀步安装时的高程，从而实现汀步的精准定位。并且，通过设置第一竖向钢筋和第二竖向钢筋，不仅能够在将汀步吊装至支撑定位装置上时防护并固定汀步，起到限位作用，防止汀步掉落；而且能够在堰顶混凝土浇筑时作为加强筋埋入混凝土中，增加汀步底部的固定效果，提高汀步的稳定性和与堰坝之间的整体性。

4.2.5 安放汀步毛石

本项目景观毛石汀步尺寸为：50mm*50mm*100mm，选用质地坚硬、色泽美观且耐久性强的花岗岩作为材质。这种花岗岩材质不仅能承受长期的户外环境侵蚀，还因其独特的纹理与质感，为景观增添自然质朴的韵味。

定位完成后，采用汽车吊将汀步毛石一次性精准吊装至预先规划好的指定位置。为全方位确保施工过程中汀步毛石的外观不受丝毫污染，汀步毛石顶部和四周用EVA塑料薄膜防护住，仅漏出与堰坝混凝土相接触的部位不防护，保证薄膜紧密贴合毛石表面，杜绝出现任何缝隙或褶皱，防止灰尘、杂物等进入。以确保浇筑混凝土时，避免混凝土直接接触毛石表面，从而防止混凝土中的杂质或污染物附着在毛石上，影响其外观和质量。不会对汀步毛石造成污染，影响其外观。

为全方位确保施工过程中汀步毛石的外观不受丝毫污染，采取了周全的防护措施。在混凝土浇筑前用EVA塑料薄膜对毛石汀步的顶部以及四周进行严密包裹防护。在包裹过程中，需保证薄膜紧密贴合毛石表面，杜绝出现任何缝隙或褶皱，防止灰尘、杂物等进入。仅将与堰坝混凝土相接触的部位不做防护处理，此部位是毛石与混凝土稳固结合的关键区域。这样的处理方式，旨在确保在浇筑混凝土时，混凝土不会直接接触毛石其余外露表面。若混凝土直接接触毛石，其中的杂质或污染物便极有可能附着在毛石上，进而对毛石原本美观的外观造成破坏，降低其观赏性，同时也可能因杂质的附着影响毛石的质量与使用寿命。通过这种精心的防护手段，可有效避免对汀步毛石造成污染，维持其外观的完整性与美观度，为打造高品质的景观效果奠定坚实基础。​

安放汀步毛石

4.2.6 堰坝混凝土浇筑及养护

堰坝为混凝土坝，堰坝分为面板混凝土与堰顶混凝土，面板混凝土高度为150cm厚度为80cm，堰顶混凝土宽度为150cm厚度为80cm，在施工过程中，堰坝面板混凝土与堰顶混凝土的浇筑作业，需在钢筋绑扎工作全部精准完成后，一次性整体浇筑成型，以此确保混凝土结构的整体性与稳定性。

混凝土拌和采用0.75m³拌和机，根据级配试验的配合比用磅秤计量配料，水用自动计水泵计量，加入料斗的顺序为石子一水泥一砂。拌和时间不少于2min，并使砼拌和均匀。施工中每台班至少检查三次配合比情况，三次坍落度情况，骨料含水量变化每台班检查一次，工地须专门配备一名技术员负责砼的拌制。

在汀步石依据既定的设计图纸，被准确无误地放置到指定位置之后，正式开启混凝土的浇筑工序。混凝土的水平运输工作，选用混凝土搅拌车来完成，凭借搅拌车在运输途中持续搅拌的功能，保证混凝土在运输过程中不会出现离析现象，维持良好的工作性能。待混凝土运送至施工现场附近后，利用汽车吊吊斗吊运的方式，将混凝土精准地送入浇筑仓内。

混凝土浇筑过程中的振捣环节极为关键，采用高频振捣器来实施振捣作业。对于每一振捣位置，都严格把控振捣时间，直至混凝土呈现出不再显著下沉、表面不再出现气泡，并且开始均匀泛浆的状态为止。振捣作业全程严格依照既定的操作规程要求来执行，振捣器与模板之间的垂直距离，必须控制在不小于振捣器有效半径的1/2范围内，以此避免振捣器触碰模板造成损伤。同时，振捣过程中严禁触动钢筋及预埋件，特别要着重注意的是，绝对不能触动已经放置好的汀步毛石，以免影响汀步石的位置及整个结构的稳定性。振捣器在作业时，位置的移动范围不得超过其有效半径的1.5倍，从而保证混凝土振捣的均匀性，使整个浇筑区域的混凝土都能得到充分振捣，混凝土浇筑应连续进行，间歇时间应尽量缩短，并在前一层初凝之前完成下一层的浇筑，确保浇筑质量。​

5.质量控制及安全措施

（1）质量控制

1）做好测量工作，全过程跟踪测量，目测、靠尺、仪器要同时进行，及时检查相关位置的准确性。

2）各种施工材料的入场需要进行抽样检验，内容包括外观检查、力学性能试验，有关资料及时报监理单位，经验收合格后方可使用。做好试验工作，对原材料及中间产品均按相关规程、规范及设计要求进行检测，检测频次符合相关规范要求。

3）汀步安置应稳固，面平整。汀步毛石在搬运过程中，定要轻拿轻放，防止边角损坏和破裂。

4）汀步毛石顶部和四周用EVA塑料薄膜防护住，仅漏出与堰坝混凝土接触部位不防护，以确保浇筑混凝土时，不会对汀步毛石造成污染，影响其外观。

5）实行工程质量岗位责任制，严格执行质量奖惩制度，按科学化、标准化、程序化作业，实行定人、定点、定岗施工，各自负责其相应的责任。

（2）安全措施

1）全员参与安全管理，严格按机电设备安全操作规程进行设备操作，施工用电专人负责，抓好雨季、汛期安全生产。执行班前安全交底制度，现场材料堆放整齐，确保工程实现“文明施工、安全无事故”。

2）建立安全生产管理机构，落实安全主体责任。

3）建立健全安全生产管理制度。

4）加强安全生产教育培训，逐步提高员工安全防范意识。

5）加强安全生产检查及隐患治理，认真进行整改落实。

6）加强危险源识别，有效控制风险。

7）加强各种机械车辆操作人员的安全教育管理，必须持证上岗，遵守操作规程。不准操作与操作证不符的施工机械，不准将机械设备交给无证人员进行操作。

8）所有施工作业人员在进行施工作业之前，应按规定佩戴劳动保护用品；操作人员严禁酒后进行机械作业，施工时无关人员不得进入施工作业现场。

9）参与作业的人员每日进行班前安全交底，要求操作者时刻牢记安全作业重要性。

6.结语

本文结合乐清市大荆分洪工程万岙潭堰坝改造施工，提出了一种新的堰坝顶部毛石汀步施工方法，具有如下效益：①施工速度快，毛石汀步安装位置无需预留槽、预留箱盒，可以与堰坝顶部浇筑同步进行，相对于传统的汀步预留槽、预留箱盒法施工，有效的节约了工期，节省了成本。②施工效果好，毛石汀步安装高度通过底部的钢筋支撑架控制，轴线通过放线法控制，能保证汀步安装高程准确、轴线精准，保障其线性顺直、总体美观，施工效果好。③一体化浇筑牢固性强，采用与堰坝顶部一体化现浇施工。在浇筑混凝土结构前，采取相应的保护措施，安装好汀步毛石，堰坝顶部混凝土与汀步整浇筑，避免了安装汀步毛石后二期混凝土浇筑产生的施工缝，汀步毛石与堰坝整体性好，能有效的防止堰坝顶部长期过水侵蚀二期混凝土，拔出汀步毛石的现象。

参考文献：

《水电站堰坝工程的施工浅析》郑永新.[J].科技资讯，2011.

《河道生态景观珍珠滩堰坝施工要点》曾令哲.[J].云南水力发电，2024.