再谈砼面板堆石坝施工中质量控制的几个问题

摘 要：依据三个砼面板堆石坝的亲身实践，对砼面板堆石坝施工的质量控制进行了探讨，提出了个人见解。

关键词：砼面板堆石坝;质量控制

在国外，面板堆石坝的技术运用至今已有160年的历史，上世纪80年代末，该项技术在国内得到运用，本人参加过甘肃海潮坝水库、玉门白杨河水库、陕西黄石滩水库三处面板堆石坝的施工，对面板堆石坝施工积累了一定经验，其中特以白杨河水库面板堆石坝为例，对施工中的质量控制提出个人见解，供同仁参考。

一、坝体材料选择及碾压

1、筑坝材料的选取应按照DLJ204—81《水利水电工程岩石试验规程》（试行）及DL5006—92《水利水电工程岩石试验规程》（补充部分）和SD128一84《土工试验规程》、SDL28一86《土工试验规程》、SDL28—87《土工试验规程》进行物理力学性质试验，达到要求再进行下一步。2、筑坝所用的石材尽量选择在大坝上游，靠近坝体不远处，这样既能节省运输费用，又能增加水库库容。白杨河水库的筑坝所用石料就取之上游1km处，其运输道路利用修建导流洞时的施工便道。3、主堆石区宜采用硬岩堆石料或砂砾料填筑。枢纽建筑物开挖石料符合主堆石区或次堆石区质量要求者，也可充分利用。白杨河水库主堆石区及次堆石区均采用上游料场白垩纪时代生成的青砂岩。4、硬岩堆石料压实后应能自由排水，有较高的压实密度和变形模量。坝料最大粒径应不超过压实层厚度。白杨河水库压实层厚度设计为1.2m，坝料最大粒径要求小于80cm。对于粒径偏大不符合要求的，或进行爆破改小，或推入坝体下游面，做护坡块石使用。5、软岩堆石料压实后应具有较低的压缩性和一定的抗剪强度，可用于下游堆石区下游水位以上的干燥区，若用于其他区域，要进行试验，满足不同区域特性。6、砂砾石料压实后具有较高的抗剪强度和较低的压缩性，宜用于填筑主堆石区，应按规定作好坝体渗流控制设计。7、下游堆石区在坝体底部下游水位以下部分，应采用能自由排水的、抗风化能力较强的石料填筑;下游水位以上部分，可使用与主堆石区相同的材料，也可采用较低的压实标准，或采用质量较差的石料，如各种软岩料、风化石料等。8、过渡区细石料要求级配连续，最大粒径不宜超过300mm，压实后应具有低压缩性和高抗剪强度，并具有自由排水性能。过渡区材料，可采用专门开采的细堆石料或经筛选加工的天然砂砾石料或洞挖石渣料等。9、垫层料应具有连续级配，最大粒径为100mm，粒径小于5mm的颗粒含量控制在40%左右，小于0.075mm的颗粒含量不多于10%。压实后应具有内部渗透稳定性、低压缩性、高抗剪强度，并具有良好的施工特性。垫层料可采用经筛选加工的砂砾石、人工砂石料或其掺配料。人工砂石料应采用坚硬和抗风化能力强的岩石加工。10、周边缝下游侧的特殊垫层区，宜采用最大粒径小于40mm且内部稳定的细反滤料，薄层碾压密实，以尽量减少周边缝的位移。同时对缝顶粉细砂、粉煤灰等能起到反滤作用。

二、砼浇筑及裂缝的处理

混凝土施工是水库工程的关键，要严格按照设计配合比进行生产，保证砼的强度、抗渗性及抗冻融破坏性。由于北方9月份后昼夜温差大，大风多，要随时查看温度计，如果气温低于5℃后，就要采取冬季施工措施，对砼原材加热搅拌或用热水搅拌，搅拌混凝土时在混凝土内加防冻外加剂。

加强对混凝土浇筑过程的质量控制。特别是面板、趾板浇筑，在浇筑过程中对周边缝止水处混凝土采用人工铺料、φ70mm软管振捣器振捣，以保证止水处混凝土的密实;在滑模提升时，每次提升距离不得大于50cm;且不能提升过快，人工摆动溜槽布料距离滑模上口不得大于2.0m且每层布料厚度控制在30～50cm，并分层振捣密实;混凝土振捣由专人负责，在整个混凝土浇筑过程中要有专职质检人员跟班质量监控。

出模后人工进行第一次收面，收面后，待砼初凝，进行二次压光收面。在混凝土表面覆盖一侧塑料薄膜，进行保温保湿。为加强养护，可在砼上覆盖一层稻草草席或透水土工布，并洒水养护，达到保温和保湿的效果。保湿、保温应指定专人负责检查和养护。

趾板浇筑完成后的7天内，25m范围内不得进行爆炮;25m以外爆炮时最大一段起爆药量必须严格控制;在上游铺盖填筑或蓄水前，应组织人员并借助设备和仪器对全段趾板、面板进行裂缝检查，对查出的裂缝做好编录，包括缝长、缝宽、缝深、走向、所在部位等，为裂缝处理提供依据。对于缝宽0.2mm以上或深层及贯穿裂缝，一般先进行化学灌浆，常用的化学材料为环氧树脂系胶结剂，它具有使用方便、强度高、收缩小、粘结力强的特点。灌浆完成后，再在裂缝表面涂刷手刮聚脲，对裂缝进行双重保护。对于缝宽0.2mm以下的裂缝，不进行化学灌浆，可用角磨机对裂缝两侧各10cm范围进行打磨，除去表面的浮尘和杂质后，刮涂2道PUA涂料进行处理，或用SK-E系列改性环氧树脂浆材处理，均能取得良好效果。

三、止水的加工及保护

止水在砼面板堆石坝坝体中起着非常重要的作用。在施工过程中，要加强对止水的保护：

1、在运输时要防止铜板条的强力碰撞，以免出现硬性折皱、撕裂。对于硬性折皱可用橡皮锤或木锤轻轻敲击、复位;对于撕裂后的铜板条可从撕裂部位裁除，再进行加工。2、加工铜止水时，要根据面板及趾板的长度，争取一次加工完成，尽量减少接头。3、垂直缝底部的铜止水片应与周边缝底部铜止水片连接成封闭式的止水系统。垂直缝无顶部柔性填料止水时，垂直缝底部止水应与周边缝顶部柔性止水连接，形成封闭的止水系统。铜止水 连接采用搭接焊接，搭接長度不得小于20mm，采用黄铜条气焊方法双面焊接。铜止水的搭接焊接段位置应避开施工缝位置。4、在铜止水安装完成、砼浇筑后，要用水泥袋等物品装上泥土等软性填充物覆盖在铜止水周围，以防止从坝体或岩壁滚落的块石破坏。砼浇筑前对止水片进行检验，如有砂眼、钉孔、缺口等缺陷，应予焊补或置换，同时清除止水片表面的浮土、锈迹、沥青等。

四、坝体灌浆

随着大坝的筑起和砼的浇筑，接下来就是坝体灌浆。灌浆一般分为固结灌浆、帷幕灌浆两种。灌浆在趾板和两岸岸坡，如果设计勘探时发现某处岩石确实破碎，就要采取专门的灌浆措施。白杨河水库大坝坝轴线左侧山体溢洪道外就是采用水平开挖出60m深的灌浆洞而进行灌浆的。

灌浆时先对趾板固结灌浆，白杨河水库将强风化层厚度达12m的砂砾岩剥离后，在清基面上浇筑2—3m厚砼板。基础采用深锚杆和深固结孔灌浆，孔、排距间采用1.8m，灌浆孔深13m，灌浆压力0.2—0.5MPa，经过固结灌浆，其实测岩石波速由不足1800m/s提高至3200—3600m/s左右，弹模达5.8GPa左右，将趾板基础改变为弱风化基础性质。

趾板固结灌浆完成后，再进行趾板基础及两岸岸坡防渗帷幕灌浆。灌浆方法采用孔内循环式，灌浆的压力、孔径、孔深、排数、位置都要满足设计要求，这样，趾板与面板通过设有止水的周边缝共同作用，形成坝基以上的防渗体;同时趾板与经过固结灌浆、帷幕灌浆处理后的稳定基岩连成整体，封闭地面以下的渗流通道，形成一个完整的防渗体系。

作者简介：杨光涛（1975.7——），男，水工建筑工程师，在陕西省西乡县马鞍堰灌溉管理局工作。