水利工程中混凝土面板堆石坝施工技术

2018-03-31范正忠

四川水泥 2018年10期

范正忠

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南长沙 410004）

0 引言

混凝土面板堆石坝目前在水库的施工中是一种主要的技术，水库关系着农业以及防汛抗旱工作，因此应对水库的建设进行高度的重视。混凝土面板堆石坝施工技术经过了很多年的发展直至现在在我国的水利工程建设中也被广泛的利用，本文就围绕这一技术的发展、这一技术的主要实施步骤以及优缺点和实际应用进行展开叙述。

1 混凝土面板堆石坝技术发展

混凝土面板堆石坝的施工技术已经有了很长时间的发展，最早产生在美国，并且使用的是木质的面板。经过了很长时间的发展之后成为了现在的混凝土堆石坝。这一过程的演变大致经过了三个阶段：①最早通过使用堆石来进行抛填，这样形成的堆石坝坝体比较低，高度一般在 100米以下，并且由于技术的不成熟质量也达不到预想的水平，往往会出现裂缝、渗漏、变形等情况。②后来逐渐从抛填式堆石向碾压堆石过渡但是并没有得到一个实质性的发展，一直没有改观。③在1960年以后，碾压堆石开始大力发展并取代了抛填堆石，而且开始有了一些新的技术能够制造出一些高质量的坝体，这时的技术已经可以说是成熟阶段引领着现代的主流建设。

混凝土面板具有很多优势：①生产成本低；②生产效率高，工期较短；③质量好，性能强。因此，这一技术得到了大力的实施和推广，现在堆石坝技术的成熟对工程的进行有了更大的支持，世界上产生了高达二百米的堆石坝也是目前最高的堆石坝。接下来这一技术将得到更加全面地完善和发展。

2 混凝土面板堆石坝施工的重要组成部分

（一）混凝土面板堆石坝坝体施工

混凝土面板堆石坝坝体施工主要包含：坝体的填筑、对坝体的测量工作和施工中的控制工作、对坝料的铺摊、对石料的洒水工作、对石料的雅诗工作等五个方面。接下来进行详细介绍：

1.坝体的填筑工作

坝体的施工要遵循一定的步骤，首先要确保坝基和两岸岸坡的质量合格且必要的事项完成后才能够进行，包括对趾板混凝土的浇筑工作。考虑到水利气象等因素，以及汛期、填筑工期这些实际性因素，要对建筑场地进行规范化的准备清理之后才可以进行工程的实施。

在进行填筑时，首先对坝面进行区域划分，接着对分割区域进行同时施工，按照测控、运输、洒水、摊铺、碾压的顺序进行工作，施工的同时在区域内做好标记以防出现工序上的疏漏或者重复。

2.对坝体的测量工作和施工中的控制工作

对上一步程序的工作进行验收，验收合格后进行必要的标记工作，包括各区域利用石灰线进行分区、垫层的上游进行标记以便于控制工作的进行、岩坡上进行高度的标记，其中垫层、上游的边线要和过渡层的交界线和主堆石区交界线的每层上升都要进行测量，然后李玉芳杨，下游的边线可以放宽2-3层的测量放样一次，主次交界线也一样[2]。

对坝体进行填筑的过程中，每上升一层都要测量一次边线，同时对当时的情况进行绘制断面图，并将施工过程中所牵扯到的数据进行详细记录，妥善保管。在工程整个结束后根据这些数据对整个工程进行图形的绘制。

3.对坝料的摊铺

坝料的摊铺工作要严格按照顺序对不同的石料进行摊铺，从最低点开始，遵循平行于坝轴线的方向将石料卸下并填筑，利用推土机将填铺好的石料摊平，用水平仪控制每一层铺摊石料的厚度。

4.洒水

在对石料进行洒水工作时，有两种方式——坝面加水和坝外加水。洒水是为了使石料湿润并促进碾压式石料之间的密度，减小缝隙。

5.压实

压实工作使用的方式有——振动碾碾压、牵坝体填筑、碾压施工。其中振动碾主要用于垫层料的碾压，砂砾石料运用牵坝体填筑的方式。在小区域进行碾压工作时使用小型的碾压工具。

（二）混凝土面板堆石坝碾压施工和填筑施工

1.填筑顺序

为了保证工程实施的质量，在进行填筑工作时要按照一定的顺序来进行，对于上下游的主次堆石料要采用进占法的方式进行铺料作业，在碾压过程中使用牵引式，在接缝处的碾压使用骑缝碾压的方式[3]。总的来说，“先粗后细”对主石堆-渡层-垫层进行作业。

2.施工方法

对于坝体分区的填筑，要通过主堆石区和次堆石区、过渡层料填筑和垫层料填筑的方法进行[1]。

首先是主堆石区和次堆石区的填筑，先将大的石块推离层面并进行分解碎化进行摊铺。碾压时进行分区，施工的同时在区域内做好标记以防出现漏碾或重复碾压。过渡层料填筑是指对直径在30厘米以下的石料进行粉碎或碾压的过程后进行摊铺。完成后利用推土机进行压实，接缝处使用骑缝碾压的方式进行压实。

对垫层料进行填筑时是对直径小于 8厘米的石料进行填筑，填筑方式和过渡层方法相似。

3 混凝土面板堆石坝施工技术的实际应用

（一）浙江仙居抽水蓄能电站上水库混凝土面板堆石坝施工

浙江仙居抽水蓄能电站上水库大坝，是国家“十一五”规划重点建设工程。

该工程在使用混凝土面板堆石坝施工技术外添加了 GPS碾压技术和运输技术，这一技术在原有工程的基础上大大提高了碾压的精细程度。通过对其他比较成熟的水利工程进行学习和借鉴，在细节上不断推敲，在质量上绝对严格，在施工时一丝不苟。石坝基利用石堆积体进行填筑，并且为了避免因地理位置带来的劣势进行了细节上的创新，GPS技术的融合应用为这个工程添加了一定的个性。

目前，浙江仙居抽水蓄能电站还在进行精准的数据监测工作，主要是为了检测其结构的稳定性以及风险性。同时，该工程使用的创新路径对其他具有类似特殊情况的水利工程具有很大的指导作用。在整个施工的过程中，需要控制的几个变量则是水灰比、用水量和塌落度。通过这些情况的配合能够达到良好的效果。

（二）公伯峡水电站混凝土面板堆石坝施工

公伯峡水电站的地理位置处于不对称的河谷中，当地气温低、温差较大、气候干燥，且周围的石料和岩石的性质具有多样性，开挖难度较大。研究者通过对该地的坝坡、坝体、面板、趾板、接缝止水等进行观察设计，一般性联系特殊性，利用混凝土面板堆石坝施工技术的同时进行特别的改变，使该技术和该工程进行高度切合，针对坝体的稳定性、坝体在极寒天气中性质的应变能力、坝体的合理分区、坝料开挖的平衡性等进行了严格的数据分析和实验比对，从而促进整个工程的质量。