龙山水库大坝护砌控制措施探讨

张继山 曹立献 刘世利

（山东省莒南县水利水产局 276600）（山东省莒南县十字路镇水利站 276600）

1 概况

山东省莒南县龙山水库位于绣针河上游，属滨海水系，该水库于1965年9月开工，1966年5月竣工，控制流域面积10.9km2，总库容630万m3，兴利库容470万m3。水库大坝坝型为粘土心墙砂壳坝，坝长312m，最大坝高24.67m。是一座集防洪、灌溉、水产养殖、供水等综合功能于一体的小（1）型水库。

龙山水库除险加固工程是2009年临沂市水利局批复立项的重点小（1）型水库除险加固工程，除险加固的主要内容为：上游坝脚填筑一级压重平台，上游砂壳翻压及干砌方块石护坡，放水洞维修加固，溢洪道新建溢流堰、导流墙，坝后补土、草皮护坡、新建坡面排水设施及进行坝体贴坡排水，防汛道路、管理单位建设等。原大坝上游坝体砂壳松散不稳定、沉陷不均匀、护坡石料尺寸小、无垫层、施工质量差，以及风浪作用造成石护坡淘刷塌陷，石块滚落走失，毁坏严重。上级批准的开工日期为2009年3月1日，要求龙山水库除险加固工程必须在汛期前完成，总工期3个月。大坝干砌方块石护坡是龙山水库除险加固工程的一项重要内容，是整个工程中的关键工作，工期紧，任务重。干砌方块石护坡工程是否能在50天内按期完成，直接决定着整个工程的进度与工期，同时，干砌方块石护坡工程质量的好坏也直接影响整个大坝工程的整体质量，进而影响到工程的竣工验收及创优达标工作。干砌方块石护坡工程已成为整个工程的关键环节，而干砌方块石护坡工作中最为繁重的任务为坡度、高程及施工质量控制，因而如何搞好施工控制显得尤为重要。我们本着加快工程进度、缩短工期、保证工程质量等原则，经多方案比较，采用示坡线法、桩移法和点移法进行施工放线控制，同时加强质量控制措施，保证了工程质量，缩短了工期，使整个工程在汛期前按时完工。

2 大坝干砌方块石护坡设计指标要求

2.1 设计指标

干砌方块石护坡底部高程平压重平台94.50m，顶部高程平坝顶113.30m，在高程103.80m设宽2.0m戗台，戗台下坡比 1∶3.0，戗台上坡比 1∶2.75。垫层设计根据被保护土的类型、颗分资料、渗透系数及抗剪强度等指标分析，并结合排水反滤对土工布保土性、透水性的要求，选用300g/m2宽幅短纤针刺土工布，其下铺设中粗砂垫层0.15m，其上铺设2～4cm碎石垫层0.15m。护坡石粒径及厚度，根据SL274—2001《碾压式土石坝设计规范》计算，厚度0.20m，块石的平均质量30kg。选用的护坡方块石尺寸为20cm×30cm×50cm。干护坡总面积11200m2，需方块石约7.5万块。护坡石料须选用质地坚硬、新鲜、不得有剥落层或裂纹、不易风化的石料，其抗水性、抗压强度、几何尺寸等均应符合设计要求（SDJ213—83《碾压式土石坝施工技术规范》之10.3.2）。干砌石护坡工程所用的大宗石料，采用当地大山、旋子山产花岗岩方块石，密度2.66kg/cm3，抗压强度大于52MPa，软化系数在0.70～0.76之间，其质优量足，能充分保证大坝护坡工程的施工质量、安全性和耐久性。

2.2 干砌方块石护坡质量要求

为保证护坡工程质量，在干砌方块石护坡中要求的质量标准是：按设计要求在砂壳翻压、坡面整修验收合格后，铺设砂垫层，保持垫层平整、密实、厚度均匀；铺设土工布，相邻土工布缝接，搭接宽度30cm，在坡面底部、顶部及岸坡连接处进行锚固，锚固长度大于50cm，避免土工布被损伤，保持整洁；再铺设2～4cm碎石垫层。干砌块石护坡要求以错缝锁结方式铺砌，横缝水平顺直，竖缝垂直且基本压中，错缝距离不得小于1/3方块石长，缝隙紧密，砌体表面砌缝的宽度小于20mm，护坡石底部垫稳填实，砌筑稳固，严禁架空，块石间契合紧密无松动，坡面筑时形成一个整体。严禁出现通缝、叠砌和浮塞，不使用翅口石和飞口石。砌体外露面的坡顶及侧边，均选用较整齐的石块砌筑，砌石边缘顺直、整齐牢固，坡面平顺美观，表面平整度符合规范要求，不得有凹陷凸肚现象。

3 干砌方块石护坡施工技术措施

由于护砌工程量大、工期短、任务重，为加快工程施工进度，我们选用示坡线法、桩移法、点移法等技术措施进行施工控制，示坡线法能较好地控制砂垫层、碎石垫层的厚度，以及石护坡的坡面平整度。桩移法和点移法可充分发挥各施工班组的能力以赶进度、保质量，尽管进度不统一，但砌筑质量可做到统一控制，是保证质量的有利措施。

3.1 示坡线法

大坝坝坡处理工序完成后，在坡面上沿坝内肩线（由坝轴线推算，平行于坝轴线）每隔5m固定一木桩，在垂直坝肩线方向每隔5m（水平距离）固定一木桩，直至坡脚木桩，经测量计算，确定木桩的砂垫层、碎石垫层、护坡石的坡面高程点，用红漆进行标注，沿各桩高程点挂好线即为砂垫层、碎石垫层、护坡石的顶面高程线，即示坡线。在两排示坡线之间，用活结系一根横向线（平行于坝轴线方向），该横向线可沿坡面方向平行移动，由施工队沿示坡线挂砂垫层、碎石垫层、护坡石的坡面控制线。

3.2 桩移法

根据坝脚齿墙高程、坝顶高程，设计边坡系数及方块石的宽度，可自下而上计算出每层砌石上线的宽度、累计坡长及每层砌石高差、累计高差和相应高程，并打印成表格。依此表格，对现场作业技工进行手把手技术交底，再由该技工自行控制施工，施工技术员仅负责高程点转移及检查工作，大大减轻了工作量。

在平行于坝轴线的齿墙段里边线上，沿该线每5m固定一木桩，根据上述所打印的表格，先测出第一层块石上线高程，划一刻度线注明第一层，并依次测出第二、三、四、五层块石上线高程，施工者用水平软管控制各层块石上棱线与各层刻度线平，每层均用钢尺自基线丈量坡长，校正方块石直至上棱线符合高程及坡长要求。待第一批木桩上的五层块石全部护砌完后，再沿坝坡上移另一排木桩，再在每个木桩上依次测出第五、六、七、八、九层砌石的上线高程，并划上刻度线，同样用水平管控制每层块石上棱线与刻度线平，上下两木桩中，上桩中最底一层与下桩中最上一层要为同一层，以便复测高程，随时用经纬仪和钢尺丈量坡长（自齿墙内边线算起），校核该层与坝轴线的平行度，对全线进行统一控制，及时改正各施工小组的施工偏差，从根本上保证方块石护坡质量。

3.3 点移法

在平行于坝轴线的坝坡线上每隔5m测一高程点（最好是整数点），钢尺零点放在该点上，护砌第一层时，先计算第一层上线与该点的高差，用水平管控制该层块石上棱线与该高差在钢尺上的位置平，护第二层时，计算第二层与该点的高差。以此类推，并结合钢尺丈量坡长，随时用经纬仪控制砌缝的直线度，全方位进行控制护坡质量。

4 干砌石护坡质量控制措施

4.1 建设单位的质量监督检查措施

莒南县小（1）型水库除险加固工程建设管理处，抽调精干技术人员派驻工程工地，从石料进场、施工放线、坝坡整理、垫层及土工布铺设到护坡石砌筑，层层把关，对每个施工环节进行质量检查，发现不合格的地方，要求施工单位现场处理，不留质量隐患。质量监督机构实行质量巡查、巡测、抽查制度，保证小（1）型水库除险加固工程的建设质量。

4.2 施工单位的质量保证措施

为确保龙山水库护坡工程的内在和外观质量，施工单位做了大量卓有成效的工作：对施工现场管理人员进行培训，及时组织召开技术负责人、质检员及各工程队组长质量会议，加强质量意识；对各施工班组培训护坡施工要点，进行技术交底，优选施工人员，提高他们的素质。施工单位结合大坝护坡工程项目的特点，采用示坡线法、桩移法、点移法等新技术方法进行施工放线，测量、放样、桩点埋设、高程校核各环节都做到准确无误。编制切实可行的施工组织设计，确定施工方案、施工工艺。护坡石经过加工后，再运到把坝坡上，保证上坝石料都是合格的。施工单位严格执行“三检”制度，即必须进行施工班组的初检，施工队质检员、技术员的复检互检，施工单位专职质检员的终检（签字）验收，之后方可申报监理验收，合格签字确认后，再进行下道工序的施工。严格准确填报地单元工程质量评定资料，及时控制和综合评定工程，真实反映工程建设的内在质量。施工单位通过制定施工技术、质量、安全、工期等保证措施，为龙山水库大坝护坡质量控制奠定了坚实的基础。

4.3 监理单位的质量控制措施

临沂市水利水电工程监理中心莒南县小（1）型水库除险加固工程项目监理部制定详细的监理规划和实施细则，严格按照工程合同内容、设计文件、图纸要求和有关规范，认真履行职责。通过联合测量、仪器检测、旁站监督、试验和指令文件等手段，对护坡石料、垫层材料、土工布、施工方案、施工工艺工序进行监督，对施工放样、高程控制进行检测，检查核实质量证明、试验报告和鉴定书，现场通过书面指令和文件对施工单位进行质量控制。

5 结语

施工单位采取合理可行的坡面护砌新工艺和技术措施，建设单位、施工单位、监理单位通力合作，各负其责，建立健全质量控制措施，可以有效地保证工程质量，是龙山小（1）型水库除险加固任务顺利完成的关键因素。龙山水库除险加固工程中大坝护砌的技术和质量控制措施，可以在同类工程中推广应用。