面板堆石坝大坝填筑施工技术

刘为中

摘要：填筑工艺是面板堆石坝工程的重要技术，填筑的好坏对于水库蓄水安全性能有很大的影响，因此，一定要做好堆石坝填筑工程。本文重点分析了面板堆石坝填筑施工技术的要点。

关键词：面板堆石坝；填筑；碾压

一、工程概况

某水利枢纽工程位水库总库容45.8亿m3，系多年调节水库，水库正常蓄水位400m，相应库容43.12亿m3，装机容量1600MW，是以发电、防洪为主，兼顾其他的水利枢纽。主要建筑物有：砼面板堆石坝、左岸河岸式溢洪道、右岸地下式电站和放空洞等。砼面板堆石坝坝顶高程409m，坝轴线长660m，最大坝高233m，坝顶宽度12m，防浪墙顶高程410.4m，墙高5.4m。大坝上游坝坡1：1.4，下游平均坝坡1：1.4。坝体填筑分为七个填筑区，填筑总量（包括上游铺盖）共1563.74万m3。大坝分六期填筑，于2013年4月达到EL：405。

面板堆石坝坝高233m。其填筑技术要求和质量标准高。坝体填筑量大、施工强度高。高峰时段平均强度45.75万m3/月，高峰强度达58万m3/月。右岸坝子沟等特殊部位及结合部的填筑量大、工序多，制约全断面填筑上升。

二、面板堆石坝大坝填筑施工技术

（一）基础面清理与验收

坝体填筑前，应按监理工程师的指示和《技术规范》的规定，完成坝基填筑部位的基础清理和排水工作。在坝基最终开挖线以下的所有勘探坑槽均应按施工图纸的要求回填密实，防渗帷幕线附近的勘探钻孔亦应予以封堵。地质断层与软弱夹层回填封堵采用掏挖置换小料的方法予以处理，垫层料及过渡料回填覆盖并碾压密实。坝基中布置有观测设备时，应在观测设备埋设完毕，并经监理工程师验收合格后，才能开始坝体填筑。

对坝基最终开挖线以下的所有地质缺陷部位，如间距较小的薄层夹层、断层、易于被水流侵蚀的区域等，按照设计图纸，需作掏挖置换小料处理；对两岸岸坡内陡坡与倒悬突兀部位，需作削坡开挖处理，其成型坡比不陡于1：0.5；对陡坡与倒悬低凹部位，作混凝土、浆砌石及过渡料处理，其成型坡比不陡于1：0.5；对趾板基础及趾板下游陡坡部位，作混凝土补坡处理。

（二）堆石坝填筑施工

1、趾板周边特殊区垫层料施工

用装载机配20t自卸车运输，后退法卸料，铺层厚约30cm（试验确定），人工配合1.2m3反铲铺料，用HC-70冲夯夯实或手扶式振动平板夯实，面积较大部位用BW219PDH-3振动平碾与垫层平齐碾压4～6遍（试验确定）。

2、垫层料施工

垫层料的上游坡面保护采用碾压砂浆。采用装载机配20t自卸车运输，沿坝轴线方向顺序卸料，人工配合反铲摊铺，层厚约40cm（试验确定），上游坡面超铺20～30cm（水平向）以便削坡处理，且要外高内低，以便碾压时有安全感。垫层料与过渡料平起铺料、平齐碾压，用BW219PDH-3振动平碾碾压6～8遍（试验确定），碾压速度控制在2km/h左右为宜，前缘局部无法碾压，留待斜面碾压时处理。垫层料与岸坡接触部位，用人工按20cm一层铺料，用HC-70冲夯夯实或手扶式振动平板夯顺岸边夯实。垫层料每升高5m，即对上游坡面进行修坡平整，采用液压长臂反铲配激光导向装置削坡修坡。

3、渡汛体垫层料采用斜坡面碾压施工

斜面碾压每15～25m填筑高进行一次。每段施工程序为：测量放线→人工剥坡→静压初碾→人工再次修坡→动压→静压整坡。

先对坡面测量放线，布置3×3m网格打桩拉线，人工削坡至法线方向高于设计边坡线10～20cm，削坡后，视坡面情况对坡面待压区提前4～8h进行适当洒水，先静压2遍，再自下而上动压4～8遍（试验确定），周边缝部位振动碾压不到的部位，用人工夯实。碾压结束后测量检查，欠补超削，欠填部位用级配良好的垫层料补填，对补填面积大于10m2的采用振动碾压，对小于10m2的用人工夯实。

斜面碾压由推土机、0.7m3反铲及导向滑轮联合牵引YZT-10型振动碾，采用错距法碾压，错距宽按碾压遍数、碾筒长度确定。由反铲平行坝轴线向前后移动来实现错位，推土机平行坝轴线向前后移动来牵引振动碾上下移动。斜面碾的安装与拆除直接用反向铲起吊。

每一高程段坡面斜面碾压结束，并经取样试验合格后，在斜面铺碾压水泥砂浆封闭保护。砂浆从右岸拌和楼用自卸车运至渡汛体填筑层顶部，顺溜槽下溜，人工摊铺，每条带幅宽4m，碾压砂浆采用MS5，厚10cm。摊铺一个砂浆条带后，约2小时40分后，用YZT-10型振动碾按静碾一遍，半振动碾两遍，最后全面静碾一遍表面压光，碾压错位搭接10cm，砂浆初凝前完成碾压，终凝后洒水养护21天以上。上坡时的碾速为0.3～0.35m/s，下坡时的行车速度为0.4m/s。

（三）坝体分期分段填筑时接合部的施工

因本工程混凝土面板堆石坝左接2B标溢流坝段8#孔闸墩及右岸上下游混凝土挡墙，且右岸灌溉取水口（混凝土结构）位于右岸混凝土面板堆石坝中间，根据施工进度计划，部分混凝土面板堆石坝将先于上述混凝土结构施工。根据施工总进度计划安排，在与8#孔闸墩、上下游挡墙及灌溉取水口相邻的混凝土面板堆石坝第Ⅳ段、第Ⅵ段两段坝体将分期进行填筑。坝体分期分段填筑时，在坝壳内形成了接缝。由于接缝处坡面临空，因振动碾碾压时，振动碾距坡面边缘留有0.5～1.0m的安全距离，坡面上存在一定的厚度的松散或半压实料层。另外，铺料过程中难免有部分填料沿坡面向下溜滑，从而增加了坡面较大粒径松料层的厚度，故分期分段填筑的结合部位容易出现漏压与欠压的质量事故。

针对本工程的施工特点，采用削坡法对分期分段填筑的结合部位进行处理。即利用推土机削坡，在后填筑区填新料时，靠近先填筑体边坡处留一沟槽，推土机在新填筑层上部削坡，边削边填运载预先留下的沟槽中，即将I（松方）削填至I'沟槽中，削至水平宽度1.0～1.5m左右。这时未压实或半压实的顶部露出，待碾压新填料时一并骑缝碾压结合部。然后依次边削边填边碾压至坝顶，使先填区的外坡松散带得到处理。

三、在对坝体进行填筑时，所要注意的问题

（一）岸坡与坝体结合部分的填筑

对于坝体的地基，要求其不能有反坡现象的发生，因此，对坝料进行填筑时，要对边坡的反坡部位先进行混凝土的回填或者进行削坡，对坝料进行填筑时，在岸坡的结合部位，比较容易出现大块石集中的现象，并且碾压机械无法到达，从而导致了结合部位的碾压不够密实。所以，在对结合部位进行填筑时，要把填筑铺料的厚度相应降低，对所有的大块石进行清除，然后采用过渡层料再进行填筑。

（二）干密度的控制

对确定的填筑材料，影响干密度的主要因素有坝料的含水量、铺填厚度和碾压遍数，碾压遍数根据碾压机每次进尺宽度确定。由于人工洒水的不均匀性，机械设备故障、铺填厚度的影响，虽保证了施工工艺，但并不一定能控制干密度，经现场试坑取样可以证明这一点。根据现场碾压试验报告分析，找出干密度与碾压后沉降率的关系，以控制沉降率来获得所需要的干密度，在填筑壩面上，每15m×15m～20m×20m布置一个测点，测量该点的铺料厚度及碾压前后的沉降量，现场算出沉降率，对不合格的部位随时进行减薄层厚与补碾处理，效果良好。

参考文献

[1]杨荐君，李海昌，赵青春.潘口水电站面板堆石坝填筑质量控制[J].人民长江，2012年16期.

[2]张继财，梁启杰，白军刚.湖北恩施江坪河面板堆石坝填筑施工及质量控制[J].人民长江，2013年z1期.