鄭遠建，陳湘斌

（1.中國人民武裝警察部隊水電三總隊第九支隊,四川 成都 611130；2.中國水利水電建設工程咨詢公司中南公司瀘定監(jiān)理中心，四川 瀘定 626100）

1 工程概況

瀘定水電站壩址位于四川省瀘定縣城上游2.5 km處，控制流域面積58 943 km2。瀘定水電站采用壩式開發(fā)，總庫容2.4億m3，裝機容量920 MW。工程主要由擋水建筑物、泄洪建筑物、引水發(fā)電建筑物組成。

攔河大壩壩頂高程1 385.50 m，壩頂寬12.0 m，長526.7 m，大壩最低建基面高程1 306.00 m，最大壩高79.5 m。大壩基礎(chǔ)防滲由心墻、壩基防滲墻及壩基防滲帷幕共同構(gòu)成，其中壩基覆蓋層防滲采用1.0 m厚的混凝土防滲墻，其中河床部位為110 m深的懸掛式防滲墻，兩岸防滲墻嵌入基巖1.0 m，防滲墻頂部通過灌漿廊道與心墻連接。壩體結(jié)構(gòu)分為黏土心墻區(qū)、上下游反濾區(qū)、上下游過渡料區(qū)、上下游堆石區(qū)、上下游壓重區(qū)。

攔河大壩的抗震設防類別為甲類，地震設防烈度為8度。工程為二等大 （2）型工程。由于該工程緊鄰瀘定縣城，壩址河床覆蓋層深厚，地質(zhì)條件復雜，工程失事后果嚴重，故提高擋水和泄洪建筑物級別為1級，引水建筑物、發(fā)電廠房按2級建筑物設計。

2 黏土心墻堆石壩快速施工技術(shù)

2.1 壩體分區(qū)及各種填筑參數(shù)的確定

瀘定水電站黏土心墻堆石壩共分為9個大區(qū)，按照順水流方向從上游到下游依次為：上游壓重區(qū)，上游堆石區(qū)，上游過渡區(qū)，上游反濾區(qū) （F2、F1），黏土心墻區(qū) （高塑性黏土和普通黏土），下游反濾區(qū)（F1、F2），下游過渡區(qū)，下游堆石區(qū)，下游壓重料區(qū)。各種料區(qū)鋪料厚度及碾壓遍數(shù)等根據(jù)碾壓試驗和相鄰料區(qū)的匹配關(guān)系確定。主要料區(qū)的料源級配要求和主要控制指標見表1。

2.2 壩體各料區(qū)施工順序的確定

為保證壩體整體質(zhì)量，特別是心墻區(qū)的填筑質(zhì)量，壩體各料區(qū)填筑原則是：保證黏土料、反濾料、過渡料的結(jié)構(gòu)尺寸，填筑時不允許反濾料侵占黏土料，不允許粗顆粒侵占細顆粒。上游各區(qū)填筑順序如圖1所示 （下游基本對稱）。

圖1 上游壩體填筑順序分區(qū)示意

2.3 黏土心墻料填筑施工

（1）黏土心墻為大壩的核心部分，其填筑質(zhì)量直接關(guān)系到大壩總體填筑質(zhì)量和運行安全。黏土料分為普通黏土和高塑性黏土，靠近廊道兩側(cè)2.5 m范圍及靠近蓋板3.0 m范圍為高塑性黏土，其余為普通黏土，黏土料在廊道頂高程以下分上下游兩個工作面填筑，跨過廊道后為一個工作面，黏土料與壩體基礎(chǔ)面接觸部位先填筑壩基反濾料，然后鋪設土工防滲膜，在土工防滲膜上填筑黏土料。

（2）黏土心墻料填筑施工程序如下：壩基反濾料填筑→土工防滲膜 （含賽柏斯和特種瀝青防滲膜）鋪設→測量放線→黏土料填筑。黏土料填筑前先對料源進行含水率測定，含水率偏差在規(guī)范允許范圍內(nèi) （最優(yōu)含水率的±2%）才允許上壩。黏土填筑采用進占法施工，先由填筑面的一端開始上料，形成上料平臺，平臺高程嚴格按照松鋪層厚標準控制（根據(jù)碾壓試驗確定松鋪厚度為35 cm，壓實后為28 cm）。黏土大面積鋪料完成后，測量放出碾壓參考線，碾壓參考線平行于壩軸線，間距4 m，用20 t凸塊碾順壩軸線方向采用進退錯距法碾壓，普通黏土碾壓8遍，錯距26 cm，高塑性黏土碾壓6遍，靠近蓋板混凝土1.0 m遠部位采用振動碾靜碾6遍，保證高塑性黏土達到設計指標要求。

（3）高塑性黏土填筑前，應在與其接觸的廊道及蓋板混凝土表面灑水濕潤，并涂刷濃黏土漿，邊鋪土邊夯實，黏土漿涂刷高度與鋪土厚度保持一致并與下部涂層銜接，嚴禁黏土漿干涸后再鋪土和壓實。黏土與水的質(zhì)量比宜為1∶2.5～1∶3.0，粘稠度以掛壁為準，涂層厚度3～5 mm。從心墻第二層填土開始，與蓋板接觸的高塑性黏土應先于同層土料進行鋪筑。

（4）雨季黏土料填筑要與當?shù)貧庀蟛块T緊密聯(lián)系，下雨前及時對黏土進行覆蓋，雨停后先對填筑面黏土的壓實度及料場土料的含水率進行檢測，都滿足要求后才允許恢復填筑。如因下雨填筑面黏土含水率偏高，為加快填筑進度，可進行翻曬或用推土機將表層黏土清除掉。對儲備的黏土下雨時要及時覆蓋。如果黏土爆曬時間過長，填筑前可采用水車噴灑少量水濕潤后恢復填筑。

（5）為加快黏土心墻料的填筑速度，試驗檢測分區(qū)進行，根據(jù)檢測頻率要求，填筑面完成一塊檢測一塊，并應提前準備好循環(huán)工作面。黏土料采用核子密度儀進行含水率和壓實度等相關(guān)指標的檢測。

2.4 反濾料填筑施工

（1）在黏土心墻區(qū)的上下游設置反濾料區(qū)，上下游反濾料均由 F1、F2組成，上游F1、F2各寬3.0 m，下游F1、F2各寬4.0 m。

反濾料由天然砂礫石料場加工生產(chǎn)，嚴格按照級配控制好料源質(zhì)量，特別是要控制好＜0.075 mm土料含量≤5%。反濾料填筑前先按照設計尺寸進行放樣，填筑應與心墻填筑面平起上升，反濾層與心墻連接處應采用振動平碾跨縫碾壓。

表1 料源級配要求和主要控制指標

（2）反濾層與心墻連接時，采用鋸齒狀填筑，并先鋪筑反濾料后鋪筑心墻，保證心墻的設計厚度不受侵占。反濾層與過渡料連接時，亦可采用鋸齒狀填筑，但必須保證反濾層的設計厚度不受侵占。

（3）反濾料填筑時必須保持濕潤狀態(tài)，對料場剛生產(chǎn)出來的F1反濾料須進行脫水，根據(jù)經(jīng)驗一般在料場堆存2～3 d，避免因F1反濾料含水量過大而形成彈簧土。同時為增強壓實效果，對堆存時間過長的反濾料在碾壓前加水潤濕，加水量以達到濕潤效果即可，不應影響與其接觸的心墻防滲土料的填筑施工，根據(jù)經(jīng)驗采用灑水車，開關(guān)開至中等水量，以2～3 km的行駛速度，噴灑2遍即可達到效果。

2.5 過渡料填筑施工

（1）在反濾料與主堆石料之間設有過渡料，過渡料寬12 m，采用爆破料，要求級配連續(xù)良好，最大粒徑≤300 mm；＜5 mm的顆粒含量宜在15%～25%范圍，且D15≤20 mm，過渡料壓實后的滲透系數(shù)應＞5×10-2cm/s， ＜0.075 mm 的顆粒含量≤5%。

（2）過渡料填筑應嚴格控制好料源質(zhì)量，過渡料松鋪厚度63 cm，壓實后厚56 cm，壓實厚度與反濾料相匹配。過渡料填筑采用進占法施工，鋪料完成后先用挖掘機將與F2接觸部位的超徑石和集中塊石清除干凈，并采用細石渣料找平，灑水碾壓。對與F2接觸部位加強騎縫碾壓，確?；A(chǔ)部位填筑碾壓密實。

2.6 堆石料填筑施工

（1）堆石料區(qū)作為大壩的主要承重區(qū)，料源和填筑質(zhì)量控制是重點。堆石料要求級配連續(xù)良好，最大粒徑≤800 mm，＜5 mm的顆粒含量應控制在10%～25%；≤0.075 mm粒徑含量應≤5%，不均勻系數(shù)應＞10，滲透系數(shù)應＞5×10-2cm/s。料場嚴格按照爆破參數(shù)進行爆破，在料場剔除超徑石，對山頂表層開挖料進行選擇性上壩，避免將不合格料運至壩面。

（2）堆石料填筑可采用進占法、后退法、混合法填筑，填筑松鋪厚度1.0 m。一般采用進占法填筑，先形成填筑平臺，車輛在平臺上卸料，能較好地控制填筑平整度；當運輸車流量較大時也可采用后退法卸料，即車輛在填筑壓實面上卸料，后退法卸料能提高上壩強度，對汽車輪胎磨損較少，缺點是如果料堆間距控制不好，平整度控制難度大；混合法填筑是將后退法和進占法相結(jié)合，即先形成卸料平臺，一部分車輛在平臺上卸料，一部分車輛采用后退法在壓實面上卸料，混合法填筑既能較好地控制平整度，也能提高上壩運輸強度。

（3）為提高碾壓質(zhì)量，堆石料碾壓前需灑水，加水量控制在10%～25%，本工程采用在上壩道路上設置加水點，以加水點加水為主，壩面輔以高揚程水泵在碾壓前人工補充灑水。

（4）冬季氣溫較低時堆石料不加水，為保證填筑質(zhì)量，減小松鋪厚度，鋪料厚度控制在90 cm以下，碾壓遍數(shù)由8遍增加至10遍，以確保低溫季節(jié)堆石料的碾壓質(zhì)量。

3 質(zhì)量控制措施

為保證黏土心墻堆石壩施工質(zhì)量，需要從料場料源、碾壓設備、壩面施工等各個環(huán)節(jié)進行控制。瀘定水電站黏土心墻堆石壩填筑過程中，加強組織管理，制定科學的技術(shù)保障措施，規(guī)范施工程序，嚴格按照各項檢測規(guī)程進行壩體填筑質(zhì)量檢測，施工過程控制良好，施工質(zhì)量得到了可靠保障。

3.1 組織管理措施

（1）項目部成立大壩施工組織體系，由項目經(jīng)理任總指揮，下設生產(chǎn)副經(jīng)理，質(zhì)量安全副經(jīng)理，總工程師，設置各單項責任區(qū) （料場施工責任區(qū)、反濾料生產(chǎn)系統(tǒng)責任區(qū)、壩面填筑施工責任區(qū)），各施工責任區(qū)由有豐富施工經(jīng)驗的技術(shù)人員和工人負責，由項目總工程師負責技術(shù)指導。

（2）建立科學的質(zhì)量管理體系，質(zhì)量管理人員加強過程質(zhì)量控制但不對施工進度負責，施工中嚴格按照 “三檢制”進行檢查和驗收，嚴格控制施工過程，前一道工序驗收合格后才能進行下一道工序的施工。

（3）與現(xiàn)場業(yè)主、設計、監(jiān)理建立科學暢通的聯(lián)絡機制。在大壩填筑現(xiàn)場設置指揮調(diào)度中心，及業(yè)主、監(jiān)理現(xiàn)場值班室和聯(lián)絡會會議室。施工高峰期每天召開日協(xié)調(diào)會，及時解決施工過程中出現(xiàn)的如料源變化、壩基地質(zhì)條件變化、施工技術(shù)、與友鄰單位的協(xié)調(diào)等問題，確保及時發(fā)現(xiàn)問題，及時反饋，現(xiàn)場解決，保證施工的連續(xù)性。

3.2 技術(shù)保證措施

（1）施工前除編制好大壩總體施工組織設計外，同時編制好各單項施工方案，確保料源開采、骨料加工、壩料運輸、壩面填筑等技術(shù)保障到位，組織有序，施工科學規(guī)范。

（2）對壩面填筑施工進行統(tǒng)一管理、嚴密組織，保證工序銜接，分段流水作業(yè)，層次清楚，做到“面平、線直、邊齊”，各料區(qū)均衡上升，減少接縫。分段填筑時，各段土層之間應設立標志，以防漏壓、欠壓和過壓。上下層分段位置應錯開。

（3）大壩開始填筑前，對承擔大壩填筑施工的技術(shù)人員、指揮人員、機械作業(yè)人員做好全員技術(shù)交底，堅持每日班前布置任務、施工過程跟蹤指導、班后進行講評，通過反復教育，確保人人懂規(guī)范、熟程序、知標準。

（4）為保證各種料的填筑結(jié)構(gòu)尺寸，大壩填筑期間，測量隊24 h跟蹤檢測，確保黏土心墻區(qū)、反濾料區(qū)、過渡料區(qū)核心部位結(jié)構(gòu)尺寸不被侵占，同時設置標桿對各料區(qū)的填筑厚度進行控制，確保其在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，確保碾壓質(zhì)量滿足設計要求。

（5）對各種料區(qū)的搭接界面、岸坡接觸部位、與廊道及蓋板混凝土接觸部位進行單項驗收，確保各部位質(zhì)量滿足設計要求。

4 結(jié)語

瀘定水電站黏土心墻堆石壩是結(jié)合壩址區(qū)地質(zhì)條件和當?shù)夭牧咸攸c進行選址設計的，大壩壩高79.5 m，填筑總量680余萬m3。瀘定水電站大壩工程科學組織，精心施工，持續(xù)保持高強度填筑，月高峰填筑強度達97萬m3，黏土心墻月上升速度達到18 m，工程質(zhì)量滿足設計需求。通過對瀘定黏土心墻堆石壩施工過程的總結(jié)，認為黏土心墻堆石壩及同類型黏土心墻壩在施工過程中需注意以下幾點：

（1）高度重視料源質(zhì)量控制，施工前加強料場復勘，發(fā)現(xiàn)有地質(zhì)條件變化時及時反饋給設計方，制定好各項應急措施。

（2）要達到進度和質(zhì)量雙贏，首先要做好規(guī)范化施工，使各項工序流程化，避免返工和做無用功。

（3）黏土心墻堆石壩上下游分區(qū)較多，碾壓試驗時既要考慮各種料區(qū)的經(jīng)濟鋪料厚度、碾壓遍數(shù)，同時還要兼顧各料區(qū)之間層厚的匹配關(guān)系，確保各料區(qū)界面的填筑質(zhì)量。

（4）黏土心墻堆石壩填筑量大，施工強度高，高峰期較長，填筑前做好填筑區(qū)規(guī)劃和場內(nèi)臨時道路規(guī)劃尤為重要。滬定大壩工程在黏土心墻區(qū)設置了跨心墻鋼板橋，有效解決了心墻上下游道路的連通問題，為大壩持續(xù)高強度快速施工提供了可靠的保證。

（5）大壩填筑是一個系統(tǒng)工程，除各項技術(shù)保障措施要到位外，還需建立暢通的指揮系統(tǒng)。瀘定大壩運用了大壩視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對大壩各料場、生產(chǎn)系統(tǒng)和各填筑區(qū)進行全程監(jiān)控，同時建立了覆蓋整個工區(qū)的手持式通信對講機系統(tǒng)，確保了各級指揮人員及時了解工程動態(tài)，及時進行各種調(diào)控。

［1］ SL274—2001 碾壓式土石壩設計規(guī)范［S］.

［2］ DL/T5129—2001 碾壓式土石壩施工規(guī)范［S］.