水利工程中混凝土面板堆石壩施工技術(shù)

范正忠

（中國水利水電第八工程局有限公司， 湖南 長沙 410004）

0 引言

混凝土面板堆石壩目前在水庫的施工中是一種主要的技術(shù)，水庫關(guān)系著農(nóng)業(yè)以及防汛抗旱工作，因此應(yīng)對水庫的建設(shè)進行高度的重視。混凝土面板堆石壩施工技術(shù)經(jīng)過了很多年的發(fā)展直至現(xiàn)在在我國的水利工程建設(shè)中也被廣泛的利用，本文就圍繞這一技術(shù)的發(fā)展、這一技術(shù)的主要實施步驟以及優(yōu)缺點和實際應(yīng)用進行展開敘述。

1 混凝土面板堆石壩技術(shù)發(fā)展

混凝土面板堆石壩的施工技術(shù)已經(jīng)有了很長時間的發(fā)展，最早產(chǎn)生在美國，并且使用的是木質(zhì)的面板。經(jīng)過了很長時間的發(fā)展之后成為了現(xiàn)在的混凝土堆石壩。這一過程的演變大致經(jīng)過了三個階段：①最早通過使用堆石來進行拋填，這樣形成的堆石壩壩體比較低，高度一般在 100米以下，并且由于技術(shù)的不成熟質(zhì)量也達不到預(yù)想的水平，往往會出現(xiàn)裂縫、滲漏、變形等情況。②后來逐漸從拋填式堆石向碾壓堆石過渡但是并沒有得到一個實質(zhì)性的發(fā)展，一直沒有改觀。③在1960年以后，碾壓堆石開始大力發(fā)展并取代了拋填堆石，而且開始有了一些新的技術(shù)能夠制造出一些高質(zhì)量的壩體，這時的技術(shù)已經(jīng)可以說是成熟階段引領(lǐng)著現(xiàn)代的主流建設(shè)。

混凝土面板具有很多優(yōu)勢：①生產(chǎn)成本低；②生產(chǎn)效率高，工期較短；③質(zhì)量好，性能強。因此，這一技術(shù)得到了大力的實施和推廣，現(xiàn)在堆石壩技術(shù)的成熟對工程的進行有了更大的支持，世界上產(chǎn)生了高達二百米的堆石壩也是目前最高的堆石壩。接下來這一技術(shù)將得到更加全面地完善和發(fā)展。

2 混凝土面板堆石壩施工的重要組成部分

（一）混凝土面板堆石壩壩體施工

混凝土面板堆石壩壩體施工主要包含：壩體的填筑、對壩體的測量工作和施工中的控制工作、對壩料的鋪攤、對石料的灑水工作、對石料的雅詩工作等五個方面。接下來進行詳細介紹：

1.壩體的填筑工作

壩體的施工要遵循一定的步驟，首先要確保壩基和兩岸岸坡的質(zhì)量合格且必要的事項完成后才能夠進行，包括對趾板混凝土的澆筑工作。考慮到水利氣象等因素，以及汛期、填筑工期這些實際性因素，要對建筑場地進行規(guī)范化的準備清理之后才可以進行工程的實施。

在進行填筑時，首先對壩面進行區(qū)域劃分，接著對分割區(qū)域進行同時施工，按照測控、運輸、灑水、攤鋪、碾壓的順序進行工作，施工的同時在區(qū)域內(nèi)做好標記以防出現(xiàn)工序上的疏漏或者重復(fù)。

2.對壩體的測量工作和施工中的控制工作

對上一步程序的工作進行驗收，驗收合格后進行必要的標記工作，包括各區(qū)域利用石灰線進行分區(qū)、墊層的上游進行標記以便于控制工作的進行、巖坡上進行高度的標記，其中墊層、上游的邊線要和過渡層的交界線和主堆石區(qū)交界線的每層上升都要進行測量，然后李玉芳楊，下游的邊線可以放寬2-3層的測量放樣一次，主次交界線也一樣[2]。

對壩體進行填筑的過程中，每上升一層都要測量一次邊線，同時對當時的情況進行繪制斷面圖，并將施工過程中所牽扯到的數(shù)據(jù)進行詳細記錄，妥善保管。在工程整個結(jié)束后根據(jù)這些數(shù)據(jù)對整個工程進行圖形的繪制。

3.對壩料的攤鋪

壩料的攤鋪工作要嚴格按照順序?qū)Σ煌氖线M行攤鋪，從最低點開始，遵循平行于壩軸線的方向?qū)⑹闲断虏⑻钪猛仆翙C將填鋪好的石料攤平，用水平儀控制每一層鋪攤石料的厚度。

4.灑水

在對石料進行灑水工作時，有兩種方式——壩面加水和壩外加水。灑水是為了使石料濕潤并促進碾壓式石料之間的密度，減小縫隙。

5.壓實

壓實工作使用的方式有——振動碾碾壓、牽壩體填筑、碾壓施工。其中振動碾主要用于墊層料的碾壓，砂礫石料運用牽壩體填筑的方式。在小區(qū)域進行碾壓工作時使用小型的碾壓工具。

（二）混凝土面板堆石壩碾壓施工和填筑施工

1.填筑順序

為了保證工程實施的質(zhì)量，在進行填筑工作時要按照一定的順序來進行，對于上下游的主次堆石料要采用進占法的方式進行鋪料作業(yè)，在碾壓過程中使用牽引式，在接縫處的碾壓使用騎縫碾壓的方式[3]。總的來說，“先粗后細”對主石堆-渡層-墊層進行作業(yè)。

2.施工方法

對于壩體分區(qū)的填筑，要通過主堆石區(qū)和次堆石區(qū)、過渡層料填筑和墊層料填筑的方法進行[1]。

首先是主堆石區(qū)和次堆石區(qū)的填筑，先將大的石塊推離層面并進行分解碎化進行攤鋪。碾壓時進行分區(qū)，施工的同時在區(qū)域內(nèi)做好標記以防出現(xiàn)漏碾或重復(fù)碾壓。過渡層料填筑是指對直徑在30厘米以下的石料進行粉碎或碾壓的過程后進行攤鋪。完成后利用推土機進行壓實，接縫處使用騎縫碾壓的方式進行壓實。

對墊層料進行填筑時是對直徑小于 8厘米的石料進行填筑，填筑方式和過渡層方法相似。

3 混凝土面板堆石壩施工技術(shù)的實際應(yīng)用

（一）浙江仙居抽水蓄能電站上水庫混凝土面板堆石壩施工

浙江仙居抽水蓄能電站上水庫大壩，是國家“十一五”規(guī)劃重點建設(shè)工程。

該工程在使用混凝土面板堆石壩施工技術(shù)外添加了 GPS碾壓技術(shù)和運輸技術(shù)，這一技術(shù)在原有工程的基礎(chǔ)上大大提高了碾壓的精細程度。通過對其他比較成熟的水利工程進行學(xué)習(xí)和借鑒，在細節(jié)上不斷推敲，在質(zhì)量上絕對嚴格，在施工時一絲不茍。石壩基利用石堆積體進行填筑，并且為了避免因地理位置帶來的劣勢進行了細節(jié)上的創(chuàng)新，GPS技術(shù)的融合應(yīng)用為這個工程添加了一定的個性。

目前，浙江仙居抽水蓄能電站還在進行精準的數(shù)據(jù)監(jiān)測工作，主要是為了檢測其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及風(fēng)險性。同時，該工程使用的創(chuàng)新路徑對其他具有類似特殊情況的水利工程具有很大的指導(dǎo)作用。在整個施工的過程中，需要控制的幾個變量則是水灰比、用水量和塌落度。通過這些情況的配合能夠達到良好的效果。

（二）公伯峽水電站混凝土面板堆石壩施工

公伯峽水電站的地理位置處于不對稱的河谷中，當?shù)貧鉁氐汀夭钶^大、氣候干燥，且周圍的石料和巖石的性質(zhì)具有多樣性，開挖難度較大。研究者通過對該地的壩坡、壩體、面板、趾板、接縫止水等進行觀察設(shè)計，一般性聯(lián)系特殊性，利用混凝土面板堆石壩施工技術(shù)的同時進行特別的改變，使該技術(shù)和該工程進行高度切合，針對壩體的穩(wěn)定性、壩體在極寒天氣中性質(zhì)的應(yīng)變能力、壩體的合理分區(qū)、壩料開挖的平衡性等進行了嚴格的數(shù)據(jù)分析和實驗比對，從而促進整個工程的質(zhì)量。

4 總結(jié)

混凝土面板堆石壩施工技術(shù)經(jīng)過了很多年的發(fā)展直至現(xiàn)在在我國的水利工程建設(shè)中被廣泛的利用。混凝土面板堆石壩可以大大降低生產(chǎn)成本，提高建設(shè)進度和生產(chǎn)效率，而且工程的安全性和可靠性都有很大的保障。

我國具有豐富的水力資源，水利工程的實施是一個關(guān)鍵性的工作。混凝土面板堆石壩目前在水庫的施工中起著重要的支撐地位，為我國水庫的防汛抗旱工作有巨大的幫助。因此，在對水利工程的建設(shè)中，要對這一技術(shù)進行科學(xué)合理的應(yīng)用，同時在實際應(yīng)用中不斷提高水利工程建設(shè)的質(zhì)量和對這個技術(shù)的完善成熟。