三岔河水电站大坝分期填筑施工技术

郭继怀

(中国水利水电第五工程局有限公司，四川成都610066)

1 工程概况

三岔河水电站位于腾冲市猴桥镇，为槟榔江梯级的龙头水库。混凝土面板堆石坝坝顶高程1 900 m，趾板最低建基面高程1 806 m，最大坝高94 m，坝顶长331 m，宽8 m。上游坝坡1∶1.4，下游坝坡在1 870 m 高程设置宽2 m的马道，此高程以上坝坡为1∶1.6，以下为1∶1.4。

2 大坝分期施工方案确定

2.1 方案分析

大坝填筑于2013年11月26日开始，坝体全断面填筑至1 845 m高程(度汛高程)为2014年5月18日。根据槟榔江流域多年平均水文资料，为保证面板混凝土施工质量，必须避免雨季施工，另外为保证年底发电目标实现，一期面板混凝土必须在2015年5月底前完成施工，根据当前面板施工准备情况及相关规范要求坝体沉降时间，一期面板最早可在2015年4月1日开始浇筑。因此，一期面板混凝土施工工程量应控制在2个月工期之内，否则将可能无法完成施工任务，且一期面板浇筑高程还必须满足首台机组发电需求。

根据槟榔江流域水文情况，槟榔江流域主汛期为5月～10月，降雨量占全年的83.9%。2015年设计防洪度汛报告按50年一遇设计，按照该标准，2015年汛期必须采用大坝挡水。综合各种因素对比分析，大坝一期面板混凝土浇筑至1 860.00 m高程最为经济合理，此外，为保证一期面板施工质量及一期表面止水施工不与二期填筑发生施工干扰，且能在汛期前完成表面止水施工，经论证，大坝一期填筑高程确定为1 880.00 m最为合理。

根据工程实际进度，坝体填筑全断面填筑至1 855.00 m高程的时间为2014年9月底，2014年12月31日填筑至1 880.00 m高程工期为3个月，填筑总量为473 640 m3，根据三岔河水电站整体施工条件，每月最大填筑强度为106 250 m3，无法按期完成施工任务，需对填筑方案进行优化。

2.2 优化方案确定

经项目多次对填筑方案优化计算，最后确定从1 855.00 m高程开始进行经济断面填筑。即先填筑坝前部分，达到1 880.00 m高程，沉降3个月后开始一期面板浇筑，经济断面按1∶2坡度分台阶填筑。待经济断面完成后开始坝后部分填筑。方案规划在1 880.00 m高程安装面板混凝土拌和系统及钢筋加工场，因此，经济断面1 880.00 m高程宽度按不小于35 m计算。经计算，该断面亦可满足防洪度汛设计要求。优化后的经济断面纵向填筑面积为1 589.88 m2，坝体平均长度205 m，填筑总量305 425 m3，平均月填筑强度101 808 m3，按照该强度，项目可在2014年12月31日完成填筑任务。

3 经济断面填筑

大坝主上坝道路布置在槟榔江左岸，在原道路基础上增加了1 860.00 m高程中线上坝道路和1 870.00、1 885.00 m高程高线上坝道路，道路设计标准按四级路面设计双车道，保证运输车辆通行安全。根据坝体碾压试验参数要求，坝体填筑洒水量为10%可满足要求，但为加快坝体沉降速度，将坝体洒水量增加至15%。

在垫层、过渡层、堆石各分区的交接带，碾压搭接宽度不小于30 cm；在各区之内不小于50 cm。碾压遍数按照试验参数控制。碾压结束后及时取样检测。在主堆石料碾压密实后，用白灰在主堆石区填筑面上放出主堆石与过渡层的分界线，采用反铲对其上游边线超填部分进行清理、修整，并剔除上游边线超径块石，之后采用后退法进行过渡料及垫层料铺筑，铺筑厚度为堆石料的1/2，采用反铲及人工对过渡层上游边线超填部分进行清理、修整，并剔除上游边线粒径大于10 cm的块石。在完成第一层过渡层、垫层料的填筑后，按上述方法继续铺筑第二层过渡料及垫层料，碾压时与主堆石料接缝处必须骑缝碾压。在碾压时，经济断面后坡1∶2坡度填筑边缘无法碾压到位，需在二期填筑时将接缝部位重新开挖，单独处理，以保证坝体填筑质量。

大坝经济断面自2014年10月1日开始填筑，并于2014年12月24日按期填筑至设计1 880.00 m高程并开始自然沉降，为一期面板施工做准备。在坝体沉降期间进行1 880.00 m平台混凝土拌和系统安装和钢筋加工场等一期面板施工所需临建工程施工。

4 一期面板施工

4.1 一期面板施工前坝体沉降数据监测

根据2015年3月底监测数据：坝体全断面填筑至1 855 m高程的时间为2014年9月底(主汛期)，截至2015年4月1日沉降时间为6个月，经济断面填筑至1 860.00 m高程时间为2014年10月13日，截至2015年4月1日沉降时间为5.5个月，经济断面填筑至1 880.00 m高程时间为2014年12月24日，沉降时间3个月，经监测单位对坝体沉降值观测结果分析，1 825 m高程观测条带中部最大沉降量为0.7 mm，水平位移计坝前测点向上游变形3 mm；1 850 m 高程观测条带中部最大沉降量为3.7 mm，水平位移计坝前测点向上游变形7 mm；1 878 m高程观测条带中部最大沉降量为5.6 mm，水平位移计坝前测点向下游变形17 mm，各项监测数据已趋于收敛值，满足设计要求，可进行一期面板混凝土施工。

4.2 一期面板混凝土施工

一期面板于2015年4月1日按期开始浇筑，并于2015年5月17日提前完成。混凝土强度C25W12F100，面板分仓宽度12 m，采用滑模跳仓浇筑。混凝土拌制采用安装在1 880.00 m高程平台上的两套JS1000型拌和站集中拌料，采用5 t自卸汽车进行混凝土水平运输，在卸料平台布置4 m3集料斗，垂直运输采用溜槽，人工振捣密实。

分期施工后将增加1 860 m高程水平施工缝，为避免水平施工缝渗水，一期面板浇筑时在1 860 m高程预留楔形接头，并在二期施工时增加一道30 mm×30 mm遇水膨胀止水条，二期面板浇筑完成后增加表面止水。一期面板施工完成后开始表面止水施工，为保证年度防洪度汛要求，优先施工1 845.00 m 高程以下部分。

5 坝体二期填筑施工

5.1 填筑施工技术要求

大坝二期面板于2015年6月1日开始填筑，先填筑1 855～1 880 m高程范围内经济断面，至1 880 m高程后开始全断面填筑，各种料源分区，加水10%，26 t振动碾碾压，堆石料、过渡料、垫层料设计干密度分别为2.13、2.15、2.18 g/cm3。坝体于2015年10月25日全断面填筑至设计高程。

5.2 一期与二期接缝处理措施

二期填筑时，需对一期填筑时边缘部分未碾压区域重新碾压，具体处理措施为：将一期边缘未碾压到位的松散部分挖除，开挖坡比1∶2，且开挖宽度不得小于1 m，开挖后将集中的块石分散，然后采用细料摊铺，摊铺厚度与该区域设计厚度一致，摊铺完成后采用26 t振动碾骑缝碾压6遍，重新摊铺时不得留有通缝。接缝部位重新碾压完成后取样检测，干密度必须不小于该区域内设计干密度，且要增加检测频率。

5.3 安全措施

由于大坝二期填筑与一期表面止水同时施工，为防止坝顶滚石造成人员伤亡，在1 865.00 m高程安装被动防护网，防护网安装高度2.5m，底部采用木板围挡避免滚石滑落。该防护网在二期面板施工前拆除。

6 二期面板施工

大坝二期面板需在二期填筑完成并沉降3个月后进行，二期面板于2016年2月26日开始浇筑，2016年4月25日浇筑完成。

二期面板浇筑时将一期楔形接缝清理干净，铺筑2 cm厚M30水泥砂浆，并安装橡胶止水条，二期面板从中间往两侧分仓浇筑，采用两套滑模，拌和站布置在右岸坝肩平台，5 t自卸汽车运输。二期面板施工完成后在1 860.00 m高程水平施工缝增加柔性防水材料。

7 二期面板施工前监测成果

(1)二期面板施工初始，一期面板已完成10个月，库区水位已达到1 845.00 m高程，二期填筑已完成3个月，并经过了一个雨季。2016年2月20日坝体变形观测成果见表1。

表1 2016年2月20日面板堆石坝监测成果

(2)物探监测成果。8～11号面板1 860 m高程以下混凝土密实度较均匀，检测时没有发现混凝土内部存在质量缺陷，混凝土面板也没有发现裂缝；13～18号面板1 860 m高程以下面板混凝土密实度较均匀，检测时没有发现混凝土内部存在质量缺陷，也没有发现有混凝土裂缝现象存在；12号面板距离水平趾板2 m范围内有2条混凝土裂缝，裂缝深度在34.5～124.9 mm之间，均未形成贯穿性裂缝。

(3)大坝于2015年11月20日下闸蓄水，下闸蓄水前量水堰帷幕灌浆完成后对坝后量水堰渗流情况进行监测，经多次监测平均渗流量为2.4 L/s。一期蓄水后，再经多次对量水堰渗流量进行监测，渗流量满足规范要求。综合以上监测数据，大坝分期填筑后二期坝体填筑未对一期面板质量造成危害，一期面板施工质量满足设计要求。

8 结 语

三岔河水电站一期面板于2015年5月17日浇筑完成，2015年11月20日正式下闸蓄水(一期)，2015年12月26日实现首台机组发电目标。大坝分期施工后二期填筑未对一期面板质量造成危害，一期面板混凝土质量、面板渗流量等参数满足设计要求。坝体分期施工保证了2015年防洪度汛安全，且使得电站能够提前发电，为地方经济建设发挥了促进作用。

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