水電站混凝土壩體施工要點

吳何進

【摘要】文章重點針對水電站混凝土堆石壩壩體的施工工藝要點、壩體分區(qū)填筑、碾壓施工方法及應注意的幾個問題做了一些簡要的探討。

【關鍵詞】水電站；混凝土；壩體施工

一、工程簡介

該水電站以發(fā)電為主，兼有旅游、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合效益。水庫總庫容1.581×108m3，電站裝機容量為3×25MW；擋水壩為鋼筋混凝土面板堆石壩，壩頂高程443.6m，最大壩高101.8m，壩頂全長315.0m。壩體填筑材料按結構部位依次為面板上游石渣蓋重區(qū)、粘土鋪蓋區(qū)、混凝土面板后墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)、次堆石區(qū)、塊石護坡區(qū)，上下游壩坡均為l：1.4。

二、壩體填筑施工工藝

（一）壩體填筑施工

壩體填筑原則上在壩基、兩岸岸坡處理驗收以及相應部位的趾板混凝土澆筑完成后進行。采用流水作業(yè)法組織壩體填筑施工，將整個壩面劃分成四個施工單元，在各單元內依次完成填筑的測量控制、壩料運輸、卸料、灑水、攤鋪平整、振動碾壓等各道工序，使各單元上所有工序能夠連續(xù)作業(yè)。各單元之間應采用石灰線等作為標志，以避免超壓或漏壓。

（二）壩料攤鋪

壩體填筑從填筑區(qū)的最低點開始鋪料，鋪料方向平行于壩軸線，砂礫料、小區(qū)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(qū)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配合處理，墊層料、過渡料由人工配合整平，每層鋪料后檢查鋪料厚度，確保厚度滿足要求。

（三）灑水

一般采用壩面加水和壩外加水等方式，具體根據(jù)不同施工條件布置。灑水主要是為了能充分潤石料，以便在振動強烈的作用下，使塊石相互接觸部分棱角被擊碎從而減少孔隙率，細料充填空隙，以增加碾壓的密實度。灑水量以碾壓試驗結果確定，對于有風化巖的摻配料，適當增加灑水量，以便使摻配的風化巖料提前濕潤軟化。

（四）壓實

墊層料采用20t振動碾進退錯距法碾壓，主、次堆石料、過渡料和砂礫石料采用26t振動碾碾壓。振動碾一般沿平行壩軸線方向行進，靠近岸坡、施工道路邊坡處除增加順向碾壓外，多采用液壓振動夯加強碾壓。主、次堆石料碾壓采用進退錯距法，錯距由振動碾寬度和碾壓遍數(shù)控制，當振動碾寬度為2m、碾壓遍數(shù)為8遍時，錯距一般為25cm。壩坡接觸帶等大的碾壓設備無法到位的區(qū)域，采用小型手扶式振動碾或液壓振動夯加強碾壓。

三、壩體分區(qū)填筑施工要點分析

（一）壩體分區(qū)填筑順序

壩面填筑作業(yè)順序多采用“先粗后細”法，即主堆石區(qū)、過渡層區(qū)、墊層區(qū)。鋪料時必須及時清理界面上粗粒徑料，且不增加細料用量，有利于保證質量。上下游的主次堆石區(qū)料采用進占法鋪料，用振動碾碾壓，接縫處采用騎縫碾壓。

（二）分區(qū)填筑作業(yè)施工方法

（1）主、次堆石區(qū)填筑

主堆石區(qū)的填筑料由自卸車運輸卸料，進占法填筑，卸料的堆與堆之間保留60cm間隙，采用推土機平倉以使粗徑石料滾落底層而細石料留在面層，超徑石盡量在料場解小。碾壓時采用錯距法順壩軸線方向進行，低速行駛（1.5km/h～2km/h），碾壓按壩料的分區(qū)、分段進行，各碾壓段之間的搭接不少于1.Om，鋪料層厚及碾壓遍數(shù)嚴格采用碾壓試驗確定參數(shù)施工。鋪筑碾壓層次分明，做到平起平升，以防碾壓時漏碾欠碾。在岸坡邊緣靠山坡處，大塊石易集中，宜選用石料粒徑較小且級配良好的過渡料填筑，同時周邊部位先于同層堆石料鋪筑。碾壓時滾筒盡量靠近岸坡，沿上下游方向行駛，碾壓不到之處用手扶式小型振動碾或液壓振動夯加強碾壓。

（2）過渡層料填筑

過渡料填筑前，必須把主堆石料上游坡面大于30cm的已分離塊石清除干凈。過渡料填筑時自卸汽車將料直接卸入工作面，后退法卸料，倒料順序從兩邊向中間進行，以利流水作業(yè)。過渡料用推土機推平，人工輔助平整，鋪層厚度等按規(guī)定的施工參數(shù)執(zhí)行，接縫處超徑塊石需清除，主堆石料不得侵占過渡區(qū)料的位置，若出現(xiàn)這一現(xiàn)象，應采用反鏟挖除或人工清除。平整后灑水、碾壓，采用振動碾碾壓，碾壓行走方向順壩軸線。

（3）墊層料的填筑

墊層、過渡層與相鄰5m范圍內的堆石體平起填筑，按一層主堆石、二層過渡層和墊層平起作業(yè)。同一平面上按主堆石、過渡料、墊層料的先后順序填筑。墊層料在砂石骨料加工場摻和完成后，采用自卸車運卸到墊層區(qū)，按碾壓試驗確定的參數(shù)，順壩軸線方向后退法卸料，用推土機輔以人工整平，填筑時上游邊線水平超寬20cm～30cm，鋪筑方法基本同過渡區(qū)料，并與同層過渡料一并碾壓。碾壓時順壩軸線方向，振動碾距上游邊緣的距離不宜大于40cm。墊層料鋪筑前剔除過渡層與墊層料接觸面上大于20cm的離散石塊，嚴格保證墊層的設計水平寬度。填筑時，同一層墊層面略高于下游面，防止雨水沖刷上游墊層坡面，兩岸坡部位在雨季采取堵排措施，防止兩岸坡集水沖刷破壞墊層料。

四、壩體填筑應注意的幾個問題

（一）大壩各區(qū)料的界面處理

大壩填筑各區(qū)料的交接界面必須注意防止大塊石集中，特別是墊層料與過渡料之間、過渡料與主堆石料之間，填筑料的粒徑差距較大，采用后退法卸料，填筑時不能有超徑石集中。界面上有大塊石時，及時采用lm3反鏟或推土機清除，保證主堆石區(qū)不侵占過渡區(qū)、過渡區(qū)不侵占墊層區(qū)。

（二）壩體與岸坡接合部的填筑

壩體地基要求不能有“反坡”現(xiàn)象，因此對邊坡的反坡部位先進行削坡或回填混凝土處理。壩料填筑時，岸坡接合部位易出現(xiàn)大塊石集中現(xiàn)象，且碾壓設備不容易到位，造成接合部位碾壓不密實。因此在接合部位填筑時，應減薄填筑鋪料厚度，清除所有的大塊石，采用過渡層料填筑。

（三）干密度的控制

對確定的填筑材料，影響干密度的主要因素有壩料的含水量、鋪填厚度和碾壓遍數(shù)，碾壓遍數(shù)根據(jù)碾壓設備每次按尺寬度確定。由于人工灑水的不均勻性，機械設備故障、鋪填厚度的影響，雖然保證了施工工藝，但不一定能控制填料的干密度，應根據(jù)現(xiàn)場碾壓試驗報告分析，找出干密度與碾壓后沉降度的關系，以控制沉降率來獲得所需的干密度。在填筑壩面上，每20m×20m布置一個測點，測量鋪料厚度及碾壓前后的沉降量，現(xiàn)場計算沉降率，對不合格的部位隨時進行減薄層厚與補碾處理，效果良好。

五、結語

在進行水電站壩體施工時，需要注意的問題較多，因此在施工過程中，必須對壩體的填料運輸、卸料、攤鋪和碾壓質量進行嚴格控制，確保施工工藝、試驗檢測指標的“雙控”符合設計要求，以保證壩體今后的使用效果。