习水县金家沟水库混凝土面板堆石坝施工中的质量控制探讨

程志刚

（中铁十九局集团第一工程有限公司，辽宁 辽阳 111000）

随着水利工程的不断进步和发展，面板堆石坝施工技术在水利工程建设中得到了广泛的应用，在许多水利工程和技术中发挥着重要作用。自20世纪80年代以来，我国修建了许多由混凝土面板堆石坝为主的水库大坝。西北口水库是中国第一座用现代技术修建的混凝土面板堆石坝。这个大坝是当时科技攻关的一个实验工程项目，此水库的成功修建，在中国水平的100m堆石坝技术上形成了一套专门的应用体系。

1 混凝土面板堆石坝特点以及意义

无论是地形还是地质，混凝土面板堆石坝的适应能力非常好，而且混凝土面板堆石坝的优点很多，比如结构单一、投资少、工期短、施工简洁和安全以及抗震性能良好等。混凝土面板堆石坝的施工对大坝的正常安全运行起着重要作用，因为混凝土面板堆石坝在建筑工程中是作为防渗构建物出现的。因此，混凝土面板堆石坝的质量对整个水利工程而言都是至关重要的[1]。

2 金家沟水库的建筑规模

习水县金家沟水库由中铁十九局集团有限公司承建，是习水经开区规划的骨干供水水源工程之一。金家沟水库正常蓄水位821m，相应正常蓄水位库容136万m3，死水位805m，相应死库容9万m3，总库容179万m3，兴利库容127万m3，为多年调节水库，水库年设计供水能力180万m3。金家沟水库大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高35m，坝轴线长138m，坝顶高程825.50m。水库属小（1）型水库，工程等别为Ⅳ等[2]。

3 金家沟水库混凝土面板堆石坝施工方案

3.1 金家沟水库地质特点

金家沟水库坝址区边坡主要为河谷中浅切后形成宽口“V”形谷地形，大坝坝基范围内处河床宽约2.5～4m，河床高程为794.5～795.8m，坝基范围河水深约0.2～0.5m，设计正常蓄水位821m高程谷口宽约123m，河谷宽高比约为4.7。两岸岸坡地形坡面总体较连续平顺，左右岸坡面多被第四系残坡积、崩塌堆积的砂质粘土夹块碎石覆盖，仅在右岸斜坡下部有零星基岩裸露，河床为冲洪积砂卵砾石等覆盖。坝线出露基岩地层主要为碎屑岩类地层，岩体为弱含水、弱透水岩体，区内无大的断裂构造切割，地下水沿强风化层或构造裂隙面由两岸向坝线区河床排泄，沿坝线未见泉水出露[3]。

3.2 金家沟水库混凝土面板堆石坝的总体施工方案

从我国大坝施工发展方向和规划来看，主要建筑物一般都有这5种：导流洞、溢洪道、拦河大坝、发电厂房、提水泵站等。金家沟水库是由混凝土面板堆石坝、溢洪道、导流洞等建筑物建成。金家沟水库混凝土面板堆石坝坝轴线呈直线布置，坝轴线方位角为N6.10°W，最大坝高35m，坝顶高程824.5m，防浪墙顶高程825.5m，坝顶宽度7m，坝顶长138m，坝底最大宽100.59m，河床段趾板建基面坐落于弱风化岩体上部，岸坡段趾板建基面坐落于强风化岩体中下部，最低建基面高程789.5m。上游坝坡为1∶1.4，下游坝坡为1∶1.4，下游在高程810m处设一条2.0m宽马道。溢洪道布置在大坝左岸，为岸边正槽式溢洪道，整个溢洪道由引水渠段、溢流段、泄槽段和消力池段及出水渠段组成。导流隧洞（导流洞兼放水洞）布置于大坝右岸，导流的主要任务就是保证施工期间大坝整体质量和施工人员的安全，导流结束之后就要对整个隧道进行封闭处理。

4 混凝土面板堆石坝施工中对质量控制的要求

4.1 对混凝土面板堆石坝填筑原则的质量控制

根据混凝土面板堆石坝阻隔层的划分，阻隔层填料可分为垫层材料、特殊垫层材料、过渡材料、主要堆石材料以及次要堆石材料等。最主要的区别在于技术规范和相关指标的不同，如空隙比、碾压密度、渗透系数、粒径等。所以，混凝土面板堆石坝的施工过程中，施工人员一定要严格按照施工要求进行施工作业，以确保施工项目的质量。施工质量要求大致如下：保证“只能细料占粗料，不许粗料占细料”填筑原则，即允许垫层料占压过渡区，过渡料占压主堆石区，主堆石区占压次堆石区，但不允许过渡区占压垫层区，主堆石区占压过渡区，次堆石区占主堆石区[4]。

4.2 对混凝土面板堆石坝填筑过程中的质量控制

大坝各填筑区料的交界处必须严格控制石料的分布情况，不能出现大面积石块集中的情况。特别是垫层料与过渡料、过渡料与主石料之间的分界面。防止了大块石料的集中，填料的粒径相差较大，因此卸荷方式为后退法方式，装载时不应有过大石块集中。如果分界面上有过多石块集中，就要用挖铲机进行清理，确保堆石区不会占用过渡区位置，过渡区不占用垫层区位置。填补框架与边坡之间的空隙：大坝底部必须没有“倾斜”，因此必须切割石头的非倾斜部分或首先用混凝土填充裂缝。大坝边坡的常见部位经常出现大块岩石的集中，然而碾压设备不能及时跟进，这就意味着大坝接合部分不密实。因此，在填充时必须减少接缝、填料和地板材料的厚度，必须清除所有的大体积石块，并使用过渡层材料进行填充。到目前为止，现场干燥粗集料还没有标准规定方法，任何标准方法在岩土工程标准中也没有明确的试验参考。施工现场一般多采用灌水法。但是由于试验墙的不平整度、使用方式不当、测量数据不精准、取样设备破损等多种客观因素，很容易就会导致灌水空间较小，从而造成具有较高的干燥密度，这就需要现场质量控制人员去及时进行完善，细致入微地把误差降到最低[5]。

4.3 对混凝土面板堆石坝混凝土浇筑的质量控制

采用混凝土罐车将混凝土运至坝面，然后应用收料斗卸料，混凝土沿溜槽从收料斗运至仓面。之后再由人工进行处理，分层布料应该设置在0.3～0.5m，并且中间要用直径为100mm的振捣器振捣。靠近侧模和水点的部分采用直径为70mm的振捣器。振动必须由特定人员负责。振捣时，振捣器应面向滑模前的铅锤向下，防止模板浮起，振捣间隔不应超过0.4m，深度应在已浇混凝土层正下方5cm。脱模完成后，再由人工完成两次表面处理。

混凝土面板堆石坝的浇筑过程应确保振动排列、分层清晰、振动频率均匀或振动无缺陷。如果在侧膜或者止水带附近出现积水，应使用小直径的振捣棒进行振捣；同时还应该控制好振捣棒的插入深度以及各个振捣棒之间的距离，这样可以保证混凝土被振捣的很均匀。振捣位置不应沿坡面向流态下部延伸，因为这种可能影响钢筋的凝结效果。这也是为了保证面板的平整度，使面板水平不发生变化[6]。

4.4 对混凝土面板堆石坝板缝止水的质量控制

要建造混凝土面板堆石坝工程，必须在混凝土面板堆石坝的板缝之间安装一个滞水点，波浪的壁面及其周围的接缝都要设置。垂直接缝面对面的张力区域必须包括牵引接缝，以确保板之间的防水效果达到最好。在混凝土面板堆石坝施工过程中，必须对铜止水进行处理和成型，以确保质量合格。在铜止水施工过程中，可采用双向焊接的方法，以确保铜止水带之间的连接。对于板缝之间的细节处理，每根水管和使用的PVC垫圈作为面板之间的含水层，混凝土面板堆石坝板缝应使用与面板之间使用的水点材料相同的基本材料进行修复。等到密封材料干燥和冷却后，在吸入开口后，必须用保护盖盖住并密封，以免影响密封效果。

4.5 对混凝土面板堆石坝止水带安装的质量控制

把止水片固定到位置上，使整个构件形成一个封闭的止水带，并保证两侧和底部振捣牢固。在止水带施工时，务必确保止水带的位置是正确的，而且还要注意不能在止水带上直接倒混凝土。混凝土面板堆石坝施工结束后，各个区域的施工时间都不一样，所以很容易导致一些浇筑早的止水片因为暴露时间过长而被破坏，被修复的可能性也比较小。所以施工人员应集中精力保护这些止水片。止水片的制作过程是由一次性模具压制出来的，连接工具较少。所以如果施工对止水片的需求过多的话，宜就近处理加工，并在钢筋内设置锚固，防止止水片出现扭转的情况。在混凝土浇筑过程中，不仅要检查止水片周围的搭接长度（长度必须要保证大于20mm），还必须检查止水片周围混凝土振动的质量，保证止水片的使用寿命。

4.6 对混凝土面板堆石坝施工管理质量控制

在混凝土面板堆石坝施工管理方面，要特别注意施工工程的质量，同时还要做好监管的工作。因此要考虑：第一，施工现场的建筑材料及其物理性能必须符合设计及规范要求；第二，满足废物就地收集的环保要求；第三，满足大坝就地抽取的技术建设要求；第四，特别重视施工技术的要求以及试验报告等；第五，严格监督施工过程中的各个异常，确保施工的顺利进行；第六，施工中所有的工序都应该满足设计及规范要求。

5 结束语

在建设混凝土面板堆石坝时，质量控制对整个工程的施工会产生很大的影响，它是施工过程中最重要的环节，应该特别重视施工过程中的质量控制。做到详细记录各个施工阶段的施工过程，对施工中遇到的问题要更加关注，并且要将施工过程中所有的施工信息和数据进行整理和总结。工程质量控制是整个工程的关键环节，是保证工程顺利实施的关键保证。因此施工过程中的首要任务是做好工程质量管理工作，这也是能够保证施工工程顺利完工的保障。