賈飛宇

(貴州省沿河土家族自治縣水務局，貴州 銅仁 5633007)

混凝土面板堆石壩施工技術綜述

賈飛宇

(貴州省沿河土家族自治縣水務局，貴州 銅仁 5633007)

當今水利工程技術快速發(fā)展，我國目前對混凝土堆石壩的建設技術越來越成熟，其高度也在不斷突破新的記錄，混凝土面板堆石壩的施工技術要求也越來越高。經過多年的發(fā)展，我國在該領域有了較大的進步，技術的自主能力也不斷增強，文章旨在對混凝土面板堆石壩的施工技術進行闡述，將混凝土面板堆石壩的施工技術進行系統(tǒng)的介紹。

混凝土面板；堆石壩；施工技術；施工方法

1 混凝土面板堆石壩的發(fā)展歷程

文章將混凝土面板堆石壩的發(fā)展歷程分為3個階段，這3個發(fā)展時期有著不同的特點，分別對這3個階段進行介紹[1]。

1-面板，2-河床砂礫層，3-壩軸線，4-保護網(wǎng)及鋼筋，5-墊層，6-過渡層，7-主隊石區(qū)，8-下游堆石區(qū)

第一階段，早期的混凝土面板堆石壩的特點是以拋填堆石為主，這個時期的壩體相對較低，一般高度≤100 m，而且這些壩體的質量水平較低，面板不但容易出現(xiàn)滲漏和裂縫現(xiàn)象，還極易發(fā)生變形現(xiàn)象。

第二階段，實際上是從拋填堆石到碾壓堆石的一個過渡階段，這個時期混凝土面板堆石壩基本沒有得到發(fā)展，處于一個停滯狀態(tài)。

第三階段，一直到了20世紀60年代中期，碾壓堆石最終取代了拋填堆石才正式進入這個階段，而且隨著出現(xiàn)了先進的薄層碾壓施工技術等不斷的發(fā)展和進步，更多數(shù)量的混凝土面板堆石壩和更高的壩體不斷出現(xiàn)，這個階段的堆石壩仍然是當今水利水電工程建設的主流壩型[2]。

美國是世界上最早使用混凝土面板堆石壩技術的國家，開始堆石壩使用木質面板來防深漏，經過了一百多年的發(fā)展，目前的堆石壩其面板基本都是利用混凝土來構筑，而且混凝土面板具有幾個優(yōu)勢特點，施工工期短，造價低，性能好。所以，這也是混凝土面板堆石壩得到推廣的重要原因。目前世界上最高的堆石壩已達200 m，而且目前掌握了150 m級面板堆石壩的成熟技術，200級面板堆石壩的構筑技術尚待進一步的提高和改善[3]。

2 混凝土面板堆石壩壩體施工

混凝土面板堆石壩壩體施工分為壩體填筑施工、測量、控制、壩料攤鋪、灑水、壓實5個部分。

2.1 壩體填筑施工

堆石壩的壩體在施工過程中是遵守一定原則的，必須在兩岸岸坡及壩基的處理驗收和相關位置的趾板混凝土澆筑完工后進行。

由于水利氣象條件的變化，往往會考慮實際的情況，例如考慮來年度汛的實際需要，或者填筑工期較短等因素，在將基坑進行截流后，除了因趾板區(qū)和壩后存在量水堰施工區(qū)域的施工干擾以外，在別的區(qū)域覆蓋層可以先行按照設計要求進行清理后可以先行組織施工。

利用流水作業(yè)法可以將壩面進行劃分，在多個施工單元里同時進行填筑施工，在各個單元里的填筑要依照標準順序，先進行測量控制、壩料運輸、卸料，而后灑水、攤鋪平整、振動碾壓等一系列工序，將各個單元的施工有序進行。在各個單元要利用石灰線等來做好標記，防止在填筑過程中出現(xiàn)漏壓和超壓[4]。

1-周邊縫，2-水平伸縮縫，3-水平施工縫，4-豎向伸縮縫(受拉)，豎向伸縮縫(受壓)，6-豎向施工縫

圖2混凝土面板堆石壩分縫布置

2.2 測量控制

進行基面處理后的驗收，在合格后，根據(jù)設計的要求將各個填筑區(qū)的交界線進行測量，灑上石灰線來標識好，在墊層上游邊線用竹樁吊線來進行控制，分別在兩岸巖坡上標記好樁號和高程；其中墊層、及其上游邊線要分別與過渡層的交界線和主堆石區(qū)交界線每層上升都要進行測量，而后以利于放樣，下游邊線可以放寬至2～3層的測量放樣一次，主次交界線也同樣[5]。

施工放樣要根據(jù)預測的沉降量的壩體端木作為標準，應充分考慮沉陷對于外形尺寸和高程的影響，將設計要求的壩頂高程作為最終的沉降高程，應該在填筑壩體時提前預留0.5%～1%的沉降超高。

在進行壩體填筑時，每進行一層上升，都要進行一次邊線的測量，而且分別進行斷面圖的繪制，將施工過程中的定線、放線、驗收等原始測量數(shù)據(jù)記錄都要整理好，裝訂成冊，進行檔案存儲，工程完工后根據(jù)設計和規(guī)范要求來繪制工程的平面圖及斷面圖。

a.周邊縫 b.受壓豎向鋒 c.受拉豎向縫1—水泥砂漿墊，2—銅止水片，3—涂乳化瀝青，4—塑性填充料，5—塑料板保護，6—尼龍管，7—趾板，8—面板，9—塑料止水，10—瀝青砂，11—瀝青木板，12—特速填料區(qū)，13—塑料墊板，14—W型止水片

2.3 壩料攤鋪

壩料的攤鋪要從壩體的填筑區(qū)最低點開始，沿著平行于壩軸線的方向，將沙礫料、小區(qū)料、墊層料、過渡料和兩岸接坡料要按照后退的方式進行卸料，而在進行主推石、次推石和低壓縮區(qū)料則要按照進占的方式進行填筑，自卸車將料卸車后，推土機進行攤平作業(yè)，在作業(yè)過程中還要由小型挖掘機進行超徑石和界面分離料的處理，人工方式對墊層料和過渡料來整平作業(yè)，利用水平儀來測量每層鋪料的厚度控制，確保按照施工要求進行施工[6]。

2.4 灑水

根據(jù)不同的施工現(xiàn)場條件，選取壩面加水和壩外加水的方式。為了使得石料處于濕潤的狀態(tài)下，且在振動碾得強力震動下使得塊狀石頭的縫隙率降低，增加碾壓的密實度和減小細料的縫隙。

灑水量要根據(jù)碾壓實驗的結果來確定，風化巖石的參配料要適當?shù)脑黾铀浚沟闷涮崆皾駶櫤蛙浕?/p>

2.5 壓實

自行式振動碾進退錯距法碾壓主要針對墊層料和過渡料，而針對主、次推石料和沙礫石料主要利用牽壩體分區(qū)填筑和碾壓施工的方式。

振動碾一般沿著平行于壩軸線的方向進行碾壓，在岸坡和施工道路的邊坡等位置要增加順向的碾壓，還要用液壓振動夯來進行加強碾壓。一般振動碾壓寬度要控制在2 m，進行多達8次的碾壓，錯距控制在25 cm。

一般在無法使用大型碾壓設備的區(qū)域要使用小型手扶式振動碾或者液壓振動夯加強碾進行碾壓作業(yè)[7]。

3 混凝土面板堆石壩的碾壓施工技術和分區(qū)填筑的施工方法

3.1 壩體分區(qū)的填筑順序

在混凝土面板堆石壩的填筑過程中要遵守一定的填筑作業(yè)順序，一般采取“先粗后細”的方法。即按照主堆石區(qū)-渡層區(qū)-墊層區(qū)的順序來進行填筑。

在填筑時要及時將界面上的粗粒徑料進行清理，這個方法不但有利于工程質量的保障，還可以不多使用細料的用量。對于上下游的主次堆石料要采用進占法的方式進行鋪料作業(yè)，在碾壓過程中使用牽引式方式，而在接縫處的碾壓采用騎縫碾壓的方式[8]。

3.2 壩體分區(qū)填筑的施工方法

壩體分區(qū)填筑的施工方法主要有主堆石區(qū)與次堆石區(qū)的填筑、過渡層料填筑和墊層料的填筑。

3.2.1 主堆石區(qū)與次堆石區(qū)的填筑

堆石區(qū)的填筑料要使用自卸汽車卸料，并采用進占式填筑，在卸料過程中要控制大約60 cm的間隙在堆與堆之間，利用推土機將較大的石塊推走，較細的則留在面層上，為碾壓工作做準備，一般較大的石塊盡量在施工現(xiàn)場進行碎解，而鋪在層面上。在碾壓過程中要采用錯距法來沿著壩軸線的方向進行碾壓，按照1.5 km/h的速度行進，碾壓工作按照壩料的分區(qū)段來分區(qū)分段進行，每個碾壓工段的搭接≥1 m，鋪料厚度和碾壓次數(shù)要嚴格按照試驗數(shù)據(jù)來進行施工。在碾壓過程中要層次分明，防止漏碾或者欠碾。

在岸坡邊緣，防止大塊石集中，在邊坡選用較細小的石料來進行過渡料的填筑，而且在周邊位置先行鋪筑。

碾壓時要盡量靠近岸坡進行，沿著上下游的方向來行進碾壓，不能碾壓的地方要用小型碾壓設備進行補充碾壓，防止漏碾[9]。

3.2.2 過渡層料填筑

進行過渡層的填筑要將大塊的石頭進行剔除，所有主堆石料上游坡面的>30 cm的分離出來的石塊要進行清除。這個區(qū)料的最大顆粒直徑≤30 cm，超過的要進行粉碎處理，進行填筑時要用自卸汽車直接卸到人工作業(yè)面上，使用后退法卸料，從兩邊向中間的倒料順序來進行，有利流水作業(yè)的效率。

過渡料的平整要用推土機進行，可以輔助于人工整平，厚度則按照施工參數(shù)標準來執(zhí)行，接縫處要處理好，不得有超徑塊石。主堆石料不要占據(jù)過渡石料的區(qū)位，出現(xiàn)必須進行人工清除。平整后要進行灑水、碾壓，通常采用自行式碾壓或者拖式振動碾碾壓，碾壓方向依然采用平行于壩軸線的方向進行行駛。

3.3 墊層料的填筑

墊層料的填筑要求精度更高，必須將過渡料上游坡面的大塊塊石進行分離清除，超過8 cm就要進行清除。

墊層料的組成是由黃砂和級配碎石料在料場拌制而成的，再利用自卸車運輸?shù)綁|層區(qū)進行自卸，也是通過推土機進行整平，人工進行輔助整平，在填筑過程中要將上游邊線水平超寬20 cm以上，基本與過渡區(qū)料的填筑方式相同，碾壓也是按照順壩軸線進行，振動碾距要與上游邊緣控制在40 cm的距離內。按照施工的技術標準進行灑水量、碾壓遍數(shù)和碾壓行走速度的控制[2]。

4 小 結

我國的水利資源豐富，進行水利工程建設的潛力巨大，混凝土面板堆石壩的施工對于水利工程的質量是十分關鍵的，其仍是目前進行壩型選擇的首選，修建的高度決定了一個國家水利工程的技術水準，也是一個國家利用水利資源水平高低的象征。

[1]李志，鄭光明.混凝土面板堆石壩的技術進步[J].施工技術，2013(10)：116-117..

[2]王志強.水利工程中面板堆石壩壩體填筑施工技術[J].山東工業(yè)技術，2013(12)：112.

[3]茹彩江，常煥生.蓮花水電站混凝土面板堆石壩施工技術[J].水利水電技術，2008,39(12)：10-12.

[4]張翔.淺談某水電站混凝土面板堆石壩施工[J].知識經濟，2011(09)：82.

[5]吳桂耀，黃宗營，蔣建林.高混凝土面板堆石壩施工技術[J].水利水電技術，2006,37(07)：11-16.

[6]馬如騏.特殊條件下混凝土面板堆石壩施工技術[J].水利水電施工，2006(04)：40-47.

[7]王麗新，王永明，趙秀娟.寒區(qū)混凝土面板堆石壩施工技術的改進[J].黑龍江水轉學報，2007,34(03)：59-61.

[8]張孝中.關于混凝土面板堆石壩施工工藝的改進[J].中國水運，2010,10(01)：188-189.

[9]王道群.如何做好混凝土面板堆石壩施工質量的控制[J].廣東科技，2012(11)：178-179.

1007-7596(2014)12-0092-03

2014-06-12

賈飛宇(1966-)，男，貴州沿河人，工程師。

TV641.43

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