摘要：混凝土面板堆石壩成為當今最富競爭力的壩型之一，除了安全、經濟、適應性強和可就地取材的獨特優勢外，其設計和施工方法的日趨成熟，標準化程度越來越高也是一個重要原因。雖然每座壩的地形地質條件、筑壩材料特性有所差別，但在壩體體型、材料分區、填筑工序上大致都是相同的。對大壩施工單位來說，如何滿足壩體填筑的設計壓實指標，則主要體現在壩體施工技術上。本文通過實例對混凝土面板堆石壩的填筑施工技術做了詳細論述。

　　關鍵詞：水利施工論文范文,核心期刊論文發表,混凝土面板堆石壩,填筑,施工技術

　　一、工程概述

　　某水電站工程位于某縣，該河河口上游1.5km處，距該縣城30km，河谷呈不對稱“V”型峽谷，屬冷水河干流水電開發規劃的第三個梯級。該水電站以發電為主，兼防洪、養殖、供水、旅游等綜合利用，總庫容7562萬m3，電站裝機2臺，總裝機容量25MW。樞紐主要建筑物包括混凝土面板堆石壩、溢洪道、引水發電系統、電站廠房、升壓站等，屬于Ⅲ類中型工程。該水電站面板共劃分12塊，編號為B1～B12，分塊寬度為12m和10m兩種(其中B1為10m，其余均為12m)。面板混凝土分兩期施工，混凝土總工程量5700m3，面板基礎坡比1：1.35，表層坡比1：1.355174，面板厚度為漸變形式，厚度按0.3+0.003H(H為對應高程)變化，即由底部57.7cm變至壩頂30cm。面板混凝土澆筑采用Ⅰ、Ⅱ序跳倉補空的施工方案進行。Ⅰ期澆筑B3～B11(▽544～▽612，其中B11澆筑到▽606)，砼工程量3500m3;Ⅱ期澆筑B1～B12(▽612～▽636)，砼工程量2200m3。板間縫共11條，其中張性(A型)縫7條，壓性(B型)縫4條。

　　二、大壩施工難點

　　壩體填筑過渡料區、主堆石區、次堆石區主要用斜坡里—圈灣料場人工開采料。斜坡里—圈灣料場位于壩址下游右岸，距壩址0.5km～4km，主要為厚層塊狀變質凝灰巖，間夾少量砂質、泥質板巖，一般不存在強風化帶，風化帶厚度20m～30m，巖體中層間斷層和擠壓帶等發育。變質凝灰巖的物理力學試驗指標，比重值2.72～2.74，干密度2.70g/cm3～2.72 g/cm3，飽和密度2.71g/cm3～2.73 g/cm3、吸水率0.14%～0.12%，飽和吸水率0.16%～0.13%，孔隙率0.51%～0.8%，干抗壓強度209～212MPa，飽和抗壓強度129～155MPa，而同類型大壩填筑所用的塊石料抗壓強度為70MPa左右，所以大壩填筑所用料的抗壓強度之大是對大壩填筑的一次考驗，從試驗成果來看，變質凝灰巖的抗壓強度高于規范規定的技術要求，不易破碎，壓碎指標偏低外，因而對施工碾壓機具和填筑質量都是一次前所未有的考驗。

　　三、堆石壩填筑施工工藝

　　(一)測量控制

　　基面處理驗收合格后，按設計要求測量確定各填筑區的交界線，灑石灰線進行標識，墊層上游邊線可用竹樁吊線控制，兩岸巖坡上標寫高程和樁號;其中墊層上游邊線、墊層與過渡層交界線、過渡層與主堆石區交界線每層上升均應進行測量放樣，主次交界線、下游邊線可放寬到二至三層測量放樣一次，施工放樣以預加沉降量的壩體斷面為準，考慮沉陷影響后的外形尺寸和高程，根據設計要求的壩頂高程為最終沉降高程，壩體填筑時需預留壩高的0.5%～1.0%為沉降超高。填筑過程中每上升一層必須對分區邊線進行一次測量，并繪制斷面圖，施工期間定線、放樣、驗收等測量原始記錄全部及時整理成冊，提交歸檔，竣工后按設計和規范要求繪制竣工平面圖和斷面圖。

　　(二)壩料攤鋪

　　壩體填筑從填筑區的最低點開始鋪料，鋪料方向平行于壩軸線，砂礫料、小區料、墊層料、過渡料及兩岸接坡料采用后退法卸料，主堆石、次堆石和低壓縮區料全部采用進占法填筑，自卸汽車卸料后，采用推土機攤料平整，攤鋪過程中對超徑石和界面分離料采用小型反鏟挖土機配合處理，墊層料、過渡料由人工配合整平，每層鋪料后采用水準儀檢查鋪料厚度，確保厚度滿足要求。

　　(三)灑水

　　壩料在鋪料完成、碾壓之前，必須灑水濕潤，壩上灑水作業由人工移動橡膠管進行。墊層料由于細粒含量多(30 %—50 %)，必須嚴格控制加水量并防止高壓水流沖刷，以免形成彈簧土。墊層料的灑濕厚度控制在5—15 cm為宜。

　　(四)碾壓

　　碾壓作業開始時先將周邊2 m寬的岸坡接觸帶順岸坡方向來回碾壓到規定遍數后，再用振動碾平行壩軸線方向對周邊以內的區域進行錯距碾，錯距碾的方式是先從起始位置來回碾壓到規定遍數后，再固定向一側進行來回錯距。當有幾臺碾壓機同時碾壓一個單元時，應劃分條帶，碾壓機的錯距方向應該一至。填筑料碾壓的實際錯距寬度即為碾壓面上的輪印寬度，質檢人員可通過用卷尺測量輪印寬度來檢查實際碾壓遍數，若發現某個區域碾壓輪印寬度大于上表中規定數值時，需立即進行補碾，直至合格為止。壩體的壓實質量除要保證碾壓遍數外，還要保證振動碾的激振力和行走速度達到規定要求。洪家渡大壩填筑碾壓用的振動碾工作重量都在18t以上，開強振檔，振動碾行走速度控制在1 km/h以內，符合碾壓試驗所取的施工參數。

　　(五)接縫處理

　　1、壩殼與岸坡接合部的施工

　　壩殼與岸坡或混凝土建筑物接合部位施工時，汽車卸料及推土機平料，易出現大塊石集中、架空現象，且局部碾壓機械不易碾壓。該部位采用如下施工技術措施：與岸坡接合處2m寬范圍內，可沿岸坡方向碾壓。不易壓實的邊角部位應減薄鋪料厚度，用輕型振動碾或平板振動器等壓實;在接合部位可先填1—2m寬的過渡料或細堆石料，再填堆石料;在接合部位鋪料后出現的大塊石集中、架空處，應予以處理。

　　2、壩體分期分段填筑時接合部的施工

　　根據施工總進度計劃安排，在與8#孔閘墩、上下游擋墻及灌溉取水口相鄰的混凝土面板堆石壩第Ⅳ段、第Ⅵ段兩段壩體將分期進行填筑。壩體分期分段填筑時，在壩殼內形成了接縫。由于接縫處坡面臨空，因振動碾碾壓時，振動碾距坡面邊緣留有0.5—1.0m的安全距離，坡面上存在一定的厚度的松散或半壓實料層。針對本工程的施工特點，采用削坡法對分期分段填筑的結合部位進行處理。即利用推土機削坡，在后填筑區填新料時，靠近先填筑體邊坡處留一溝槽，推土機在新填筑層上部削坡，邊削邊填運載預先留下的溝槽中，如圖1所示，即將圖中I(松方)削填至I'溝槽中，削至水平寬度1.0~1.5m左右。這時未壓實或半壓實的頂部露出，待碾壓新填料時一并騎縫碾壓結合部。然后依次邊削邊填邊碾壓至壩頂，使先填區的外坡松散帶得到處理。

　　四、堆石壩填筑施工質量控制要點

　　(一)墊層料、過渡料、主堆石料，其各個顆粒間只有單純的接觸連系，因而不同粒徑與質量的顆粒，在卸料、鋪筑、推平過程中，由于重力的作用，會產生不同程度的顆粒分離。這是迄今面板堆石壩施工中普遍存在的問題。為了減少顆粒分離現象，一般有兩個途徑可循，即改善材料的級配與采取相應的有效施工方法。級配改善主要是增加細顆粒的成份，使其起一種包裹、挾持的作用，以阻滯較大顆粒的分選、集中。從施工上說，為了減少顆粒分離可采用以下方法：(1)跳堆法，即在已壓實的壩面上，按鋪筑一層料需要的數量，跳隔一定距離卸料，然后推平成連續層的方法。(2)潤濕壩料法，即使材料在運輸車內潤濕，以增加顆粒之間的團聚力，阻滯顆粒彼此分離。(3)摻混法，即對已分離集中的大顆粒區摻混較細壩料的方法。

　　(二)堆石壩填筑時加水，目的在于使材料浸濕，軟化細粒并降低粗粒的抗壓強度，以提高壓實密度和效率，減少竣工后的后期沉降。加水的作用效果與堆石母巖的巖性與巖質、堆石的粒徑與形狀等因素有關。一般來說，新鮮、堅質、渾圓形的堆石、砂卵石，加水對其壓實的效果不明顯。但對于濕單軸抗壓強度顯著降低的巖石、砂粒和細粒含量較高的堆石，其加水效果較好。基于以上情況，本條仍強調應加水，尤其對于中、高壩。

　　(三)由于堆石填筑包括卸料、鋪料、灑水、壓實等多道工序，在墊層坡面上還需要進行修整、斜坡碾壓和堆石保護。由于工序較多，為避免混亂和出現安全事故，本條規定壩面填筑應分區分段進行，宜適當劃分工作面，在各填筑塊上依次完成各道工序。

　　(四)振動碾的減振輪胎壓力、振動輪的轉數等，隨振動碾的工作而逐漸降低或衰減，從而影響其工作功能與效率，因而必須定時檢查，及時調整、處理。為了確保壓實質量，本條提出應保持振動碾的規定工作參數。

　　參考文獻：

　　[1]傅志安，鳳家驥.混凝土面板堆石壩[M].廣州：華南理工大學出版社，2004.

　　[2]蔣國澄,傅志安.混凝土面板壩工程[M].武漢：湖北科學技術出版社，2007.

　　[3]劉礪.混凝土面板堆石壩的設計施工與運行[J].水利水電快報，2011(12).