張雄德

(中國水利水電第四工程局有限公司，青海 西寧 810000)

0 引 言

面板壩主要由壩體、面板、防滲接地結(jié)構(gòu)等組成(圖1所示)，壩體是整個大壩的主要部分，起到支撐面板的作用；面板是整個大壩的防滲結(jié)構(gòu)，其依托周邊縫連接防滲接地結(jié)構(gòu)；防滲接地結(jié)構(gòu)由兩部分組成，即趾板、基礎(chǔ)防滲帷幕。在建設混凝土面板堆石壩過程中，需重點關(guān)注堆石壩體填筑施工，其施工不僅是工期的控制要點，也是影響大壩質(zhì)量、安全的重要因素[1]。

圖1 堆石壩壩體分區(qū)

1 堆石壩壩體填筑施工質(zhì)量的重要性

堆石壩壩體主要由堆石填筑材料組成，其依托材料間的相互依附與咬合，從整體上保障大壩的穩(wěn)定性。施工過程中如材料壓鑄密實度不足，會降低填筑體變形模量，從而增加壩體的整體壓縮變形，如這一壓縮變形較大，會直接影響到面板、止水結(jié)構(gòu)發(fā)揮功能，甚至對其造成破壞，引發(fā)功能失效，出現(xiàn)漏水的現(xiàn)象，對大壩的健康運營帶來安全隱患，危及大壩安全。

面板壩由于自身的特性，會趨向于穩(wěn)定和安全，設計壩體時均會考慮自由排水功能，因此其他類型壩體經(jīng)常出現(xiàn)的通病、隱患等在面板壩壩體中很少出現(xiàn)。面板壩壩體中出現(xiàn)的通病有面板開裂、接縫局部張開、止水結(jié)構(gòu)功能喪失等。面板壩壩體中出現(xiàn)上述情況無需特殊處理，處理方式較為簡單，在通病區(qū)開展接縫止水操作即可。當前國內(nèi)有很多面板壩，尚未出現(xiàn)由于其整體失穩(wěn)導致安全故事的情況。嚴格控制堆石壩壩體填筑施工質(zhì)量，全面提升填筑效果意義重大，施工過程中應制定有針對性的控制質(zhì)量措施，不斷提升其建設質(zhì)量，為面板壩的平穩(wěn)運行奠定堅實的基礎(chǔ)[2]。

2 混凝土面板堆石壩壩體填筑施工技術(shù)要點

填筑面板壩壩體過程中，施工要點如下：①嚴格控制建筑原材料質(zhì)量；②保障上壩交通運輸；③嚴格執(zhí)行碾壓密實操作規(guī)程?？刂粕鲜鋈検┕ひc，填筑壩體作業(yè)基本符合標準要求，再輔以有序的施工組織設計，合理安排施工工序，則可以充分保障壩體填筑質(zhì)量。

2.1 壩體填筑料源質(zhì)量

面板壩的壩體填筑材料主要為堆石。堆石結(jié)構(gòu)相對松散且之間不存在任何黏合力，施工過程需通過建筑設備強力碾壓，強化堆石料的密實度，促進堆石之間緊密結(jié)合，實現(xiàn)壓縮變形的降低和變形模量的增強。除堆石料的材質(zhì)會影響碾壓密實的效果，級配要求也會對其造成影響[3]。

1)墊層區(qū)料：墊層區(qū)主要為面板之基礎(chǔ)，需要其平整、密實，唯有如此才能向主堆石體均勻傳遞來自面板的水壓，同時輔助控制滲流。所以要求嚴格控制墊層區(qū)料的級配，借此滿足水壩的高要求，墊層區(qū)料需要具有堅硬的顆粒、良好的耐久性且不能存在有機物、黏土等雜質(zhì)，因此石料來源主要為弱風化層巖石。加工過程中要嚴格控制其粒徑，≤100mm，通過科學的壓實措施，需具備抗剪強度較高、壓縮性較低、穩(wěn)定的內(nèi)部滲透性等特征；

2)過渡區(qū)料：該區(qū)介于墊層區(qū)、主堆石區(qū)之間，其主要發(fā)揮保護墊層區(qū)的作用，因為高水頭會破壞墊層區(qū)，在過渡區(qū)的保護下，盡可能緩沖高水頭的作用力，降低其破壞性。在選擇過渡區(qū)料時，應充分考慮其反濾功能，所以粒徑≤300mm,且需具有良好的排水性。經(jīng)過壓實，應具有壓縮性較低、抗剪強度較高的特征；

3)排水區(qū)料：主堆石區(qū)是整個大壩中水荷載的主要作用區(qū)，其一般處于大壩的上游，直接關(guān)系到面板的安全運行，因此該區(qū)料的質(zhì)量、沉降、密度等至關(guān)重要。次堆石區(qū)位于大壩的下游，主要發(fā)揮穩(wěn)定主堆石體、下游邊坡的作用。所以，選擇該區(qū)石料時，應秉承硬度高、強度足、抗風化及較好耐久性的原則，經(jīng)加工后其粒徑均應低于設計的壓實厚度，且需具有良好的排水性[4-6]。

2.2 上壩交通道路運輸

施工過程中，大壩與石料場之間的道路交通狀況是保障連續(xù)進行填筑施工的關(guān)鍵，設計施工道路時，應根據(jù)大壩的設計填筑量、施工車輛、場地地質(zhì)等情況綜合確定，施工便道要夯實地基，保障具有良好的承載力、運載力。

1)設計的臨時施工便道，應依托大壩建設實際，秉承分期、分區(qū)的原則，縱橫于排水區(qū)壩體坡面上，施工便道整體呈“之”字形，最大縱坡不能超10%。

2)在大壩填筑區(qū)構(gòu)建施工便道，應布局于經(jīng)檢測填筑壓實合格的區(qū)域內(nèi)，提升路基的密實度，以免施工過程中出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。

3)施工便道建設在趾板及墊層區(qū)之間時，不能在跨越區(qū)直接通行，需在其中加厚路基并加鋪鋼板。

4)使用載重自卸汽車運輸壩料，車輛通行于上壩工作面，根據(jù)大壩設計強度，確定投入的運輸車數(shù)量及密度。運輸不同壩料的汽車需在外側(cè)明確提示運輸壩料種類，以免出現(xiàn)運錯料、用錯料的情況，車輛根據(jù)運輸?shù)氖戏謩e進入不同的工作區(qū)，杜絕出現(xiàn)車輛錯卸料的現(xiàn)象。車輛進入填筑區(qū)，要保持車況良好、車輪和車體整潔，嚴禁夾帶有機質(zhì)、泥土等進入施工區(qū)，以免影響填筑質(zhì)量。

2.3 堆石壩壩體分區(qū)碾壓填筑施工

不同部位的壩體具有不同的受力情況，因此使用的填筑料也不盡相同，這就要求在施工過程中秉承分區(qū)碾壓填筑思想，根據(jù)壩體部位的不同進行相應強度的碾壓填筑。

1)碾壓填筑作用：為有效控制大壩的整體性沉降、形變等，適宜采取各區(qū)平起施工方式，但由于各種因素的影響，如石料供應、施工組織、天氣等客觀原因，難以保障壩體斷面整體上升的，可以采取分期、分區(qū)填筑措施。

2)控制卸料厚度：材料級配直接關(guān)系到碾壓的密實度，因此具體施工過程中需明確填筑料的級配并予以重點關(guān)注，自料場取料搭配，然后運輸至作業(yè)面卸載，使用設備進行攤鋪，科學控制面層厚度，機械無法開展工作的區(qū)域，由人工進行作業(yè)；鋪料前做好準備工作，主要為用白石灰在作業(yè)面上做好標識分界面，設置相應的提示牌提示作業(yè)操作，石料運輸車進入待卸區(qū)后，聽從施工管理人員指揮進行卸載。過渡區(qū)、堆石區(qū)推薦使用進占法(圖2a)卸料，該卸料方式可以大幅提升工作效率并降低物料分離，墊層區(qū)推薦使用后退法(圖2b)卸料，如墊層區(qū)設計的攤鋪厚度較大，推薦使用混合法(圖2c)卸料。

圖2 卸料控制

3)控制鋪料厚度：宜使用大功率推土機進行平料操作，有效控制推刀壓力以便控制鋪料厚度，如出現(xiàn)厚度不均或局部厚度較大時，要及時解決。推土機工作時，要從料堆一側(cè)的最低處移動推料至另一層，該操作方式可以有效避免物料分離，在此過程中還需使用挖掘機處理超粒徑石料、分離料等。完成鋪料后要及時進行檢測，嚴格控制每層鋪料厚度。

4)壩料灑水：填筑料填筑前需保持濕潤，通過此措施大大降低填筑時石料間的縫隙，實現(xiàn)碾壓密實度的提升。填筑壩體時，需根據(jù)施工狀況的不同，保障合理、均勻灑水。灑水形式主要有兩種，即壩外加水、壩面灑水，具體選擇其一或共用二者需根據(jù)實際予以確定；

5)控制碾壓質(zhì)量：分區(qū)碾壓壩體時，要控制碾壓質(zhì)量就需嚴格遵守既定的碾壓參數(shù)，碾壓設備可以自行選擇，但要具備動態(tài)碾壓信息系統(tǒng)，在該系統(tǒng)的幫助下，除能夠?qū)崟r動態(tài)監(jiān)測碾壓施工過程、控制碾壓速度外，還能有效杜絕出現(xiàn)未碾、過碾等情況。

6)處理壩體特殊部位，需要嚴格控制交界部位的質(zhì)量。面板防滲施工時周邊縫較為關(guān)鍵，其下面的特殊墊層也是填筑壩體的特殊區(qū)，該區(qū)的反濾功能、變形模量要求較高，因此需人工、機械相結(jié)合開展施工作業(yè)。

3 結(jié) 論

水利工程質(zhì)量至關(guān)重要，科學的施工方案、精細的施工組織、標準的施工管理，能夠不斷提升施工質(zhì)量。要想提升面板壩壩體填筑質(zhì)量，需做到以下幾點。

1)撐控填筑質(zhì)量，提升碾壓密實度，控制其形變量，盡可能降低壩體沉降；

2)科學安排填筑作業(yè)，控制關(guān)鍵工序，提升壩體穩(wěn)定，保障大壩安全運行；

3)不斷提升壩體的防滲性、耐久性和穩(wěn)定性。