馮 運(yùn)， 劉 波， 代 川 平

(四川二灘國際工程咨詢有限責(zé)任公司，四川成都 610072)

1 工程特點(diǎn)

獅子坪水電站位于四川理縣的雜谷腦河上，是雜谷腦河流域梯級(jí)開發(fā)的龍頭水庫。其大壩采用礫石土直心墻堆石壩，最大壩高136 m，壩頂長309.4 m，寬12 m，上游壩坡坡比為 1 ∶2，下游壩坡坡比為1∶1.8。其特點(diǎn)如下:

(1)防滲心墻采用礫石土寬級(jí)配防滲土料，其粘粒含量為5%以上，粒徑小于5 mm的顆粒含量大于42%，粒徑大于5 mm的顆粒含量不超過58%。一定比例的含石量能提高土體承載力和剪切力，具有良好的碾壓施工性能。

(2)壩體填筑分為8個(gè)區(qū)。其中心墻為礫石土防滲心墻，心墻區(qū)上下游依次分別為反濾料(下游分為一、二反濾料區(qū))、過渡料、堆石料。各種填筑料有不同的填筑施工技術(shù)要求及質(zhì)量控制重點(diǎn)。分區(qū)填筑施工對壩體與壩體、岸坡、左右心墻蓋板混凝土等結(jié)合部位以及壩體各填筑料縱橫向接縫處理的施工技術(shù)要求較高。

(3)大壩基礎(chǔ)為深覆蓋層。壩基防滲墻頂設(shè)計(jì)布置了長度為85 m、無結(jié)構(gòu)縫的混凝土監(jiān)測廊道。這樣的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)布置形式對壩體沉降要求嚴(yán)格，進(jìn)而對壩體碾壓施工質(zhì)量要求很高。

(4)壩址區(qū)海拔較高(高程2 408 m)，地形地質(zhì)條件較差。冬季氣溫較低，極端溫度為－11℃，多年平均年降雨量為613.3 mm。在高寒惡劣氣候條件及不利的地形條件下修建高土石壩，施工難度較大。

(5)由于塊石料料場的分布以及根據(jù)壩址區(qū)域地形地質(zhì)條件所布置的上壩施工道路條件限制，大壩填筑施工時(shí)，不可避免的會(huì)出現(xiàn)重車跨過心墻的情況。通過進(jìn)行專項(xiàng)生產(chǎn)性試驗(yàn)研究并采取了相應(yīng)的施工技術(shù)措施，保證了心墻填筑施工質(zhì)量。

(6)在心墻蓋板結(jié)合部位以及壩基監(jiān)測廊道周邊設(shè)置了高塑性粘土層。按照設(shè)計(jì)規(guī)劃，開采取用的粘粒含量在4.5%以上，塑性指數(shù)大于20。設(shè)計(jì)要求其應(yīng)具有良好的適應(yīng)變形能力，天然含水率一般在15% ～20%之間，與最優(yōu)含水率接近。通過現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗(yàn)表明，該粘土在天然含水率狀態(tài)下具備相應(yīng)的施工性能，能滿足填筑施工要求并達(dá)到設(shè)計(jì)功能性指標(biāo)。

2 質(zhì)量控制措施

針對獅子坪水電站礫石土心墻堆石壩施工技術(shù)特點(diǎn)，監(jiān)理工程師對施工準(zhǔn)備階段的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了控制把關(guān)，采取了各種質(zhì)量控制措施，有效地保證了大壩填筑施工質(zhì)量。

(1)嚴(yán)格進(jìn)行方案審查。重點(diǎn)審查了填筑施工組織設(shè)計(jì)，計(jì)劃安排及技術(shù)方案，質(zhì)量、進(jìn)度保證措施，施工資源配備，包括各種壩料的開采方案以及塊石料場開挖爆破施工方案;檢查并監(jiān)督施工設(shè)備和人員及時(shí)到位并按照批復(fù)的施工方案措施組織現(xiàn)場施工。

(2)檢查督促承包商針對大壩施工技術(shù)特點(diǎn)要求建立專門的質(zhì)量保證體系，明確施工質(zhì)量控制流程，如操作工藝控制、工序交接及檢查驗(yàn)收程序等，在填筑施工各環(huán)節(jié)嚴(yán)格執(zhí)行工序“三檢”制。

(3)建立有針對性的大壩填筑施工質(zhì)量檢查驗(yàn)收工作制，如填筑開工申請審批、壩基開挖清理(含基面壓實(shí)平整)及岸坡處理聯(lián)合檢查驗(yàn)收、填筑工作面檢查、測量檢查控制、質(zhì)量檢測和資料提交等。督促承包商根據(jù)獅子坪水電站土石壩施工特點(diǎn)和要求建立滿足填筑施工質(zhì)量檢測試驗(yàn)要求的土工試驗(yàn)室。

(4)監(jiān)理工程師對施工作業(yè)實(shí)施“旁站”，連續(xù)動(dòng)態(tài)跟蹤和監(jiān)督檢查。進(jìn)行開工條件檢查、現(xiàn)場操作工藝質(zhì)量檢查(卸料攤鋪、測量標(biāo)志標(biāo)線、作業(yè)面灑水、設(shè)備工況和行走速度控制、各結(jié)合部位的處理、碾壓參數(shù)控制等)、工序檢查驗(yàn)收、填筑材料檢測、現(xiàn)場填筑記錄、質(zhì)量問題處理等。采用跟蹤檢測或平行檢測方式進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)檢測控制。嚴(yán)格檢查把關(guān)，若上道工序質(zhì)量檢查不合乎要求，絕不允許進(jìn)入下道工序施工。對于檢查發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題或存在的質(zhì)量隱患，及時(shí)通知返工或采取相應(yīng)措施予以處理，消除質(zhì)量隱患。

(5)采取現(xiàn)場取樣試驗(yàn)檢測和施工工藝控制的“雙控”措施進(jìn)行現(xiàn)場填筑施工控制。各種施工工藝參數(shù)均通過生產(chǎn)性試驗(yàn)確定，包括堆石料爆破開采試驗(yàn)、礫石土料和高塑性粘土料開采試驗(yàn)及翻曬試驗(yàn)、反濾料級(jí)配試驗(yàn)以及對上述各料分別進(jìn)行碾壓和復(fù)核試驗(yàn)。通過一系列的生產(chǎn)性試驗(yàn)，為確定各填料開采及上壩填筑施工質(zhì)量控制提供了充分的依據(jù)?，F(xiàn)場按照設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求的質(zhì)量檢測頻次對大壩填筑施工進(jìn)行取樣檢測試驗(yàn)，檢測顆粒級(jí)配、壓實(shí)度、孔隙率、相對密度、滲透系數(shù)等是否達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

(6)設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)。按照設(shè)計(jì)及相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范要求并結(jié)合大壩填筑施工工藝及流水作業(yè)程序，選擇施工過程中的重點(diǎn)控制項(xiàng)目、關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)作為質(zhì)量控制點(diǎn)實(shí)施重點(diǎn)監(jiān)控。質(zhì)量控制點(diǎn)設(shè)置情況見表1。

3 現(xiàn)場填筑施工質(zhì)量控制

表1 質(zhì)量控制點(diǎn)情況表

3.1 壩基處理質(zhì)量控制

壩基處理達(dá)到設(shè)計(jì)及相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范要求，包括基面的壓實(shí)平整、局部地質(zhì)缺陷及基礎(chǔ)換填處理等。壩基清理、岸坡處理完成后并經(jīng)設(shè)計(jì)、業(yè)主、監(jiān)理及承包商四方聯(lián)合檢查驗(yàn)收通過后方可進(jìn)行填筑施工。

3.2 壩料開采質(zhì)量控制

對堆石料開采進(jìn)行了專項(xiàng)爆破方案設(shè)計(jì)并通過爆破試驗(yàn)選定合理的爆破參數(shù)，從而使開挖的塊石料粒徑、級(jí)配達(dá)到上壩要求，并控制其含泥量。

礫石土料和高塑性粘土料根據(jù)料場地形、料源分布、含水率等情況合理選擇開采方式。開采前，將樹根草皮、腐植土層等進(jìn)行清理。當(dāng)天然含水率大于上壩要求的上限時(shí)，對料場采取降、引排水措施或采取平面、分層開采相結(jié)合的措施;當(dāng)天然含水率小于上壩要求的下線時(shí)，則對其進(jìn)行灑水或采取立面開采相結(jié)合的措施?？刂频[石土中的粗顆粒含量不超過設(shè)計(jì)規(guī)定的上限。

將高塑性粘土料轉(zhuǎn)存至指定場地后，及時(shí)采取覆蓋等措施以保持其施工性能。

反濾料加工生產(chǎn)的質(zhì)量控制主要在場內(nèi)進(jìn)行，要求嚴(yán)格控制加工工藝，使生產(chǎn)出的石料級(jí)配滿足設(shè)計(jì)粒徑控制及級(jí)配曲線要求，嚴(yán)格控制含泥量，不合格料不允許上壩。

3.3 壩面填筑質(zhì)量控制

(1)測量放線控制。隨壩面填筑進(jìn)度對各料填筑鋪筑厚度、輪廓尺寸、結(jié)合部分界線進(jìn)行測量控制，嚴(yán)格控制填筑面分區(qū)及施工順序，鋪筑厚度以測量檢測標(biāo)志為基準(zhǔn)，按照碾壓試驗(yàn)確定的層厚設(shè)置移動(dòng)標(biāo)桿進(jìn)行控制。

(2)壩面平行填筑上升。嚴(yán)格控制壩面各料分區(qū)填筑順序并控制各區(qū)料邊界偏差，均衡壩體各區(qū)的填筑速度，力求整個(gè)壩面填筑平行上升，從而有利于各分區(qū)結(jié)合部位的處理且保證碾壓質(zhì)量。壩料分區(qū)結(jié)合部要避免區(qū)料尺寸偏差、粗顆粒集中及碾壓不到位的情況出現(xiàn)。

(3)堆石料填筑。分層鋪筑厚度為100 cm，采用混合法鋪料，推土機(jī)推料攤鋪，18 t自行式振動(dòng)平碾進(jìn)退錯(cuò)距法碾壓，錯(cuò)距為30 cm。動(dòng)碾12遍，行走控制速度不大于5 km/h，行駛方向與壩軸線平行，靠岸坡處順岸坡向碾壓。對于岸坡地形突變或坡度過陡而碾壓不到的部位，采用適當(dāng)修整地形與夯板壓實(shí)相結(jié)合的方式進(jìn)行處理。上下游壩面壩坡處堆石料鋪筑水平方向向外超填100 cm寬，進(jìn)而確保壩體設(shè)計(jì)斷面和壓實(shí)度，結(jié)合反鏟按設(shè)計(jì)坡面線自下而上修整邊坡。

(4)心墻礫石土料填筑。分層鋪筑厚度為30 cm，采用18 t自行式凸塊振動(dòng)碾碾壓12遍，行走速度不大于5 km/h，碾壓行走方向與壩軸線平行，進(jìn)退錯(cuò)距法碾壓，錯(cuò)距為30 cm。進(jìn)占法鋪料，推土機(jī)平倉攤鋪，鋪筑方向與壩軸線平行。層間結(jié)合采用凸塊碾拋毛處理。高溫期施工時(shí)，采用結(jié)合面灑水濕潤后鋪料的方式進(jìn)行處理，同時(shí)要避免防滲料出現(xiàn)層間光面、剪切破壞、彈簧土、干松土、粗料集中、漏碾等不合格情況發(fā)生。

(5)反濾料填筑。反濾料與心墻區(qū)填筑面平起上升，鋪料采用先反濾料、后心墻料的填筑工藝，分層鋪筑厚度40 cm，采用反鏟輔助人工平倉方式，18 t振動(dòng)平碾進(jìn)退、錯(cuò)距法碾壓，錯(cuò)距40 cm，動(dòng)碾6遍。

(6)高塑性粘土填筑。高塑性粘土料填筑區(qū)為壩基混凝土廊道外包粘土和左右岸心墻蓋板混凝土結(jié)合部位。經(jīng)過生產(chǎn)性試驗(yàn)研究以及現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)，在采用天然含水量情況下直接上壩填筑施工，與心墻平行上升，分層鋪筑厚度為30 cm。采用進(jìn)占法鋪料，反鏟平倉，18 t凸塊碾錯(cuò)距60 cm，2靜2動(dòng)碾4遍。高溫季節(jié)施工表面干燥時(shí)，采用人工灑水濕潤的方式，以保證層間結(jié)合。

(7)重車跨心墻道路處理。通過試驗(yàn)研究，采用過渡料鋪筑層厚100 cm，寬6 m的條帶形成單車通道，以保證其重車通過而不破壞心墻。道路位置須及時(shí)變換部位，變換部位后對其所鋪筑的過渡料及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)，對過車部位的心墻采取相應(yīng)措施重新?lián)Q填碾壓處理合格后，方可進(jìn)行下一層的填筑施工。

(8)冬、雨季節(jié)土料及反濾料填筑。冬季負(fù)溫下土料填筑施工采用快速連續(xù)作業(yè)方式，盡可能縮短平倉、碾壓、取樣等工序之間的間歇時(shí)間。對壓實(shí)土料及反濾料采取表面覆蓋的措施以防凍結(jié)，嚴(yán)禁土料中夾雜冰雪或凍土上壩，在霜雪或冷凍后恢復(fù)填筑時(shí)，將其表層予以清除。

在雨季，對于心墻礫石土料填筑面采取中間高、向上下游傾斜1%左右的坡度，以便于壩面排水。在雨前，用振動(dòng)平碾快速將其作業(yè)面碾壓拋光，并將其表面用防雨布覆蓋，雨后及時(shí)撤除覆蓋物，采用翻松、晾曬或表面積水清理等方法進(jìn)行處理。同時(shí)，在檢測含水情況再次碾壓后進(jìn)入下層填筑施工。

4 壩體填筑質(zhì)量檢查

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，獅子坪水電站礫石土心墻堆石壩壩體填筑質(zhì)量檢查項(xiàng)目主要為顆粒級(jí)配、孔隙率、壓實(shí)度、相對密度、滲透系數(shù)等，并隨壩體填筑上升分高程進(jìn)行了室內(nèi)大三軸試驗(yàn)進(jìn)行校核。壩體填筑施工過程中主要填筑料壓實(shí)指標(biāo)檢測和滲透系數(shù)檢測情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:壩體施工質(zhì)量得以有效、良好的控制，符合設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求。

5 結(jié)語

在獅子坪水電站大壩施工監(jiān)理工作中，監(jiān)理工程師采取了嚴(yán)格有效地質(zhì)量控制措施，同時(shí)，承包商保證了資源的投入，業(yè)主協(xié)調(diào)管理、設(shè)計(jì)技術(shù)支持到位，從而使大壩填筑施工質(zhì)量控制取得了良好的效果，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。