长河坝大坝条带施工流程与关键技术

万永波，杨晨

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，成都，610072)

长河坝大坝条带施工流程与关键技术

万永波，杨晨

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，成都，610072)

长河坝大坝是建在深厚覆盖层上的高土石坝，监测大坝的沉降量和水平变形量是长河坝大坝的重要监控指标。沉降仪和水平位移变形仪器安装埋设在大坝条带内，因此条带施工流程、控制质量直接影响观测成果的精度和真实性、可靠性。

长河坝水电站 条带 施工流程 施工技术

长河坝水电站是砾石土心墙堆石坝，最大坝高240m，基础覆盖层最大厚度为60m，大坝按Ⅷ度进行抗震设计。大坝的沉降量和水平位移变形量是土石坝的重要监控指标，观测大坝内部沉降量和水平位移变形量的仪器都安装埋设在大坝条带内，在其施工作业流程和施工过程中，技术质量控制对观测成果影响很大。为了掌握强震区深厚覆盖层上修建高土石坝的沉降和水平位移变形监测成果，笔者根据长河坝大坝条带施工经验总结，介绍条带施工的流程和质量控制关键技术。

1 条带施工流程

长河坝大坝条带从过渡料至下游坝坡观测房，每根条带的施工流程如下:

大坝填筑至安装高程→放中心线和边线→开挖条带沟槽→验收开挖沟槽合格→按设计铺过渡料→碾压合格→按设计铺细料→碾压合格→放线测点位置→开挖测点的细料和过渡料→浆砌石测点基础→基础验收合格→铺设引张线和精力水准管路→穿铟钢丝→安装引张线保护管及伸缩节→安装引张线锚固板→铺设静力水准管路→安装水管路保护管→水管路与沉降仪连接→检查仪器密闭性→测量引张线和精力水准仪的桩号→浇筑锚固板混凝土→浇筑精力水准仪保护混凝土→按设计回填细料→无振动碾压合格→回填料超过2m后正常碾压。

放线记录、观测资料和影像等记录编辑和及时归档

2 施工关键技术

严格按照设计坐标进行放点，通知监理工程师和相关人员验收放点，同时做好放点记录。安装前将仪器厂家检验合格证、检验表、到货验收以及其他相关验收签证资料上报监理工程师，审批后方可进行仪器安装埋设；监理工程师验收合格后，方可进行土建施工。

土石坝条带施工安装工作量大，施工相对复杂，同时也可能造成与土建施工的相互冲突。因此土建施工应为仪器安装安排适当的工期，尽可能地避免干扰。在安装时组织要严密、细致，特别要注意作好施工记录以备考证。为保证仪器安装顺利进行，施工场地应有足够的安装空间。应根据设计图纸所示仪器位置的桩号、高程，在坝体填筑到仪器位置时作好埋设前准备工作。

由于仪器布置在一条带上，采用方法是当填筑超过测点高程2m左右时，由仪器安装的中心线为基准，从上游过渡料层至下游坝坡位置，以设计的坡度推出一条底部约4m宽的沟，然后用震动碾碾压平整，经碾压后场地平整度高程误差应小于10cm。但由于现代施工机械化作业，填筑速度快，施工干扰大，加上工程工期等因素，因此可在填筑达到仪器安装高程时，土建与仪器安装同时进行。

基床面开挖操作如下:当大坝填筑高程超过仪器埋设高程1.0m～1.2m(粗粒料坝体采用上限)后，用反铲开挖出一条自上游第一个测点至观测房的沟槽。槽宽根据仪器测点数量确定，一般宽度宜大于2.0m，沟槽底坡度不小于1.4%～3%(预计测点及沿线坝体沉降量较大时取上限)。对于粗颗粒坝体，应以过渡层形式人工压实整平基床；对于细粒料坝体，应注意避免超挖。土建第一步工作完成后，进行测量放线定位，布置锚固板嵌槽。在标记好的各锚固板安装位置，凿一30cm×60cm见方、深30cm的槽，以备锚固板的安装嵌入。

铺放保护管与锚固装置:将锚固板、保护管及伸缩接头按所需长度及数量预先摆放在铺设位置，需要注意的是，伸缩接头有单端与双端之分，单端的用于连接锚固装置，双端的用于保护管中间部分的连接。当锚固板之间的距离小于30m时，用一个双端伸缩节即可，大于30m时可用2个以上，且尽量布置在等分位置段。上述工作完成后暂不连接，因保护管的连接要与铟钢丝安装同步进行。

铟钢丝按要求截取所需长度，一般应比设计长度多出3m～5m以上。铟钢丝的安装从下游向上游方向进行。观测房通常布置在下游，所以在观测房一端应先安装一个套管。所有的伸缩套管内表面及O型密封全圈上，均应涂抹适量黄油以润滑。先将所有保护管、保护管接头、伸缩节、支撑片以及锚板，按照测点间距长度顺各测点摆放整齐而不连接，再将各铟钢丝在观测房位置逐根穿入保护管等组件，可以从下游开始向上游组装。首先将铟钢丝的首、末端做好编号及长度标记，端部用固定螺丝连接在引导工具上，再穿入第一根保护管，注意套入保护管前需要安装一支撑片，同时支撑片的方向对准。连接好第一节伸缩接头后，应将铟钢丝往延长的方向抽出大于3.5m的长度(因保护管的长度为3m)，然后套入要接长的保护管，注意装好支撑片，并推入管接头内。在连接保护管时，每一个保护管与接头之间应用生料带做好防水处理。旋转保护管时，应避免铟钢丝与支撑片转动，防止铟钢丝扭转交叉，在安装时配合引导工具将外露的铟钢丝两端用手握住或固定铟钢丝，即可避免铟钢丝扭转交叉。

将伸缩接头一端与保护管相连，然后将铟钢丝装上支撑片，将其套入伸缩套管内，套入的深度为35cm。在套入延长方向的伸缩接头时，套入的深度同样为35cm，在伸缩套管中间预留10cm的间隙，保障大坝变形可能产生的压缩量。

当铟钢丝与保护管连接到第一个锚固点处，就应连接安装锚固装置，先将第一根(即最短的)铟钢丝端部装上一个连接部件，然后用液压钳压紧，铟钢丝回头后用螺丝牢固锁定在支撑片上。此步骤非常关键，如果没有压紧，则可能在加载配重时接头与铟钢丝松弛脱离，造成该测点报废。

接头压好后在上面旋入一螺帽及垫片，再将所有铟钢丝按顺序套入锚固板相应的孔位，并拉出要继续安装的铟钢丝一部分，将有螺帽的铟钢丝用另一螺帽及垫片拧紧固定在锚固板上，最后同连接螺栓将锚固板与伸缩套管连接固定。锚固板安装连接完成后，将锚固板放入锚固槽，进行一些必要的整平调整，然后在槽中回填过度料，人工夯实。完成以上安装后，即可进行下一步接续延长工作，分别重复上述步骤，安装各锚固装置，直到最后一个锚固点。

水管式沉降仪应水平地安放在浆砌石墩面上，调整水管沉降仪至水平，之后测量并记录安放位置的坐标(高程、桩号与坝轴距)。将测量管路平铺在条带基床面上，从上游向下游方向对每组水管路外套PE保护管，保护管接头用收缩接头连接。水管路进水管、排水管、通气管分别与传感器底部的对应接口牢固连接，并检查水管路和水管沉降仪的气密性。

测量管路引至观测房后应按测点顺序排列，然后将自各测点引出的进水管与测量系统上的测量管连接。其通气管固定在高于观测房地面50cm以上的位置，且管口向下。其排水管出口应固定在观测房的地面排水孔(沟)处，排水应通畅及时。

在安装埋设过程中，应仔细保护水管沉降仪和测量管路。水管沉降仪周围应浇筑10cm厚C40以上的钢筋混凝土。水管沉降仪及测量管路周围，回填粒径小于2mm的中粗砂，其后方可回填原坝料，人工压实，其压实密度应与原坝料相同或相近。回填至管路顶部以上1.8m，采用原坝体回填，人工压实至管路顶面以上2.0m时，方可正常碾压施工。

在观测房内，将各测头的管路对号就位连接到量测板上(管路均采用无接头整管)，打开各测头通气管路上的阀门，依次用脱气水给各测头的测量管充水排气，气泡排尽后开通向玻璃量管的阀门，使其水位升高一点，关紧水阀，待管内水位稳定后，读出水面刻尺数值，即为测头初始读数，同时测出量测管安装基面的高程。

3 质量控制

水平引张线位移计锚头埋设位置与设计值的允许偏差。埋设高程差为±20mm，埋设桩号差为±500mm，埋设坝轴距差为±50mm。水平引张线位移计锚头位置的混凝土基床，不平整度允许偏差为±2mm，不水平度允许偏差为±0.5。水平引张线位移计基床的不平整度允许偏差为±20mm，坡度与设计值的允许偏差为±1%。观测房地面高程及测量台(柜)安装高程与设计值的允许偏差为±20mm。

沉降仪测头埋设位置与设计值的允许偏差。埋设高程差为±20mm，埋设桩号差为±500mm，埋设坝轴距差为±50mm。沉降仪测头位置的混凝土基床不平整度允许偏差为±2mm，不水平度允许偏差为±0.5。沉降仪管路基床的不平整度允许偏差为±20mm，坡度与设计值的允许偏差为± 1%。观测房地面高程及测量台(柜)安装高程与设计值的允许偏差为±20mm。水管式沉降仪埋设完成后，从观测房端由进水管向测头注入蒸馏水和乙二醇溶液，直到完全充满管路，待管路水位稳定10min后测读测量台量管水位。重复上述步骤，两次读数差不大于2mm时，取其平均值作为沉降仪的起始值。

仪器安装埋设过程中，做好影像记录并编号归档。

4 结语

长河坝大坝在1510m、1550m、1585m、1615m、1645m不同高程，共安装30根条带，在施工过程中严格按照施工流程和质量标准控制，精细化施工和安装埋设仪器，保障了水管沉降仪和引张线水平位移计全部完好。目前观测最大沉降量为2176.90mm，堆石体最大填筑高度为196m，最大沉降量占堆石体填筑高度的比例为1.11%；水平位移变形最大是158.35mm。观测的大坝沉降量和水平位移变形量符合土石坝变形规律，可为今后高土石坝施工提供参考。

TV641.41∶TV547.1

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2095－1809(2016)05－0054－03

万永波(1973－)，男，重庆市丰都人，高级工程师，从事水电水利工程安全监测工作。