黃河公伯峽水電站砼面板堆石壩工程壩料質量控制

李治洪

【摘要】介紹公伯峽電站砼面板堆石壩，壩料及填筑施工控制與管理，為類似工程施工積累了寶貴的經驗。

【關鍵詞】公伯峽水電站；砼面板堆石壩；壩料質量控制

1、工程概況

黃河公伯峽水電站位于青海省循化縣與化隆縣交界處的黃河干流上，電站主壩為砼面板堆石壩，壩頂全長429m，最大壩高132.2m，壩頂寬10.0m，壩頂高程2010.0m，上游坡比1：1.4，下游坡比1：1.3～1：1.5，壩后設有“之”字型上壩公路，寬度10.0m。壩體填筑分區自上游至下游依次為墊層小區（2B）料、墊層（2A）料、過渡區（3A）料、主堆石Ⅰ區（3BI-1、3BI-2）料、主堆石II區（3BII）料，次堆石區（3C）料和壩坡下游砌石護坡。在填筑過程中依據設計要求共檢測試坑1027組，其中合格率100%，優良率達95%以上，從而為壩體的穩定沉降變形奠定了堅實的基礎，也為一次性拉面板施工創造了有利條件。

2、壩料堆存儲備及質控

各倒碴場堆料時均要求分層堆放，為防止骨料分離也利于今后取料上壩，分層堆碴高度要求控制在2.0～2.5m。隨著料堆的上升，從碴場底部設盤旋路隨之上升。

3、上壩前的碾壓試驗

通過碾壓試驗，最終確定各種壩料碾壓參數為大壩填筑施工控制參數。但需要注意的是次堆石料在碾壓試驗中測定的干密度為2.06～2.28g/cm3，平均2.17g/cm3，孔隙率為16%～22.9%，有所偏大（設計為16%），小于5mm的顆粒含量為4.9%～25.10%（設計為35%），小于0.1mm含量為0.4%～25%。

4、壩料填筑質量控制

〔1〕填筑工序過程控制

基礎面沿邊坡驗收檢查，包括基礎面邊坡驗收，檢查開挖面及邊坡是否符合設計圖紙要求，填筑場地是否有施工垃圾或雜物，填筑前是否已處理完畢，地勘洞回填與否。對存在地質斷層要采用砼塞回填，兩岸陡峭反坡一是采用1：0.5的砼護坡襯砌，二是采用2A料摻配8%（體積）的水泥加水拌制碾壓（層厚20cm）。測量放線檢查：依據設計圖紙檢查各填筑區的交界線、分區線、坡面線樁號（用白灰灑出）是否符合設計圖紙要求。

卸料檢查：檢查來料是否滿足填筑區規定的巖性及級配特征，料源處控制裝料以避免粗細不勻，級配不連續。

攤鋪平整檢查：檢查攤鋪厚度是否滿足設計要求，大面有無鼓包或骨料集中現象，大面整體平整有無翹頭、洼坑等。

灑水量：滿足適量灑水。

碾壓：采用18T拖式碾錯距碾壓，碾壓條帶要求搭接，在岸坡施工道路處順坡向碾壓，其它一般平行于壩軸線碾壓。在墊層區，過渡區碾壓條帶重疊寬度不小于20cm，碾壓遍數滿足8遍要求。

檢測；在碾壓完畢后按表4要求的頻次檢測，2A墊層料、2B小區料每層檢測5mm以下細顆粒含量，對檢測不合格的壩料予以清除并分析原因，重新填料施工直至檢測合格。

〔2〕填筑順序控制

為保障各壩料界面良好過渡且壓實、滲透、孔隙率等指標滿足設計要求，填筑順序采用“先粗后細”的施工方法，即3C不占3B、3B不占3A、3A不占2A的原則。各界面的要求2A～3A界面在填筑2A之前須將3A界面大于等于100mm的粒石清入3A區，以保證3A界面與2A料緊密接觸，在填筑3A料之前將3BI-1界面大于300mm的粒石清入3BI-1區以避免架空現象，其余壩料依次類推遵循上述原則填筑。

①墊層料鋪設填筑質量控制

為防止車輛在倒料過程中由于車輛本身的機械性能致使部分2A料撒入3A區域，造成3A區細顆粒含量增大而采用礦山斗北方奔馳拉運2A料，該車后翹板可有效地防止2A料撒入3A區域。另采用分兩次或三次的倒料方法，避免攤鋪后超高、骨料集中現象。攤鋪用液壓反鏟輔以人工平整，人工剔除擠壓邊墻處超徑料及塊石，整平采取2m×4m高程網掛線，由人工在此范圍內按線整平，再進行散點測量使所有點高程相差在1.5cm內，但需注意灑水時為避免車輪碾壓壩料產生不均勻沉降或溝槽，須采用人工水管撒水。

②過渡料質量控制

由于藥水溝采石場復雜的地質情況，爆破取料上壩時無法避免過渡料中超徑石及細料集中，所以采取二次倒運上壩的方法，即3A料爆破后，先倒運至藥水溝溝口堆存，裝料時注意避免在超徑石或細料集中的部位裝料，采用液壓反鏟篩選，至溝口堆存后經試驗室取樣檢測合格后，二次倒運上壩填筑。在壩面對于少量超徑石在填筑時由人工輔助清除。

③主堆石及次堆石料填筑質量控制

主壩石料及次堆石料除3BI-1料在采石場爆破檢測合格后直接上壩外，其余儲料均由各標段開挖儲備料上壩，壩料巖性不均且參差不齊，在上壩前已經歷長達一年之久的侵蝕，除造成3BII料堆內部砂粒流失，骨料不均勻外，3BI-2及3C料中的片巖有小部分已分化、崩解。當初堆存時試驗取樣的檢測結果已不能滿足或已不能做為上壩填筑的依據，為此采用以下方法來解決上述問題。

A.對不均勻3BII料部分在裝車時將部分不均勻料充分拌合，同時剔除超徑（Dmax>450mm）卵石，對細粒集中的部位按斗比1：3～1：4（1：3=骨料：細料）的比例裝車上壩。

B.對3BI-2及3C分化、崩解的料采取降級使用，即將3BI-2料降為3C料，3C料作為棄料剔除。

C.壩面填筑時主要采用進占法施工，以使粗粒徑料處于中下層以利于平整碾壓，卸料時根據運輸車輛規格在車與車之間留適當的間隔（一般約為1.5～2.0m）。

〔3〕巖坡接觸部位控制

在岸坡邊緣處，易產生塊石集中現象，故在岸坡周邊填筑時用反鏟清除邊坡處架空骨料，選用級配良好、粒徑較小的石料鋪筑，碾壓時碾輪盡量靠近岸坡，對邊角碾壓不到的部位采用液壓夯板進行夯實處理，小量超徑料就地用液壓錘解小。

〔4〕壩料填筑接縫處理

受場地限制同種壩料無法按設計樁號全面鋪筑，故采用分段分區填筑，各碾壓段之間的搭接不小于1.0m，分段、分區時按坡比采用臺階法施工，以保證搭接。臺階寬度不小于2.0m，岸坡回填，須用反鏟削坡至合格面方可進行下段鋪料，并使振動碾緊貼接坡面碾壓。

結束語：

公伯峽水電站砼面板堆石壩工程施工已經結束，從壩體填筑至下閘蓄水后的各項檢測資料看，壩體的滲透、沉降均在設計范圍以內。總之，通過對壩料及填筑施工進行嚴格控制與管理，使公伯峽砼面板堆石壩工程施工在地質復雜多變的條件下取得了極大的成功與應用，從而為國內其它類似工程施工積累了較為寶貴的經驗。