習水縣金家溝水庫混凝土面板堆石壩施工中的質量控制探討

程志剛

（中鐵十九局集團第一工程有限公司，遼寧 遼陽 111000）

隨著水利工程的不斷進步和發展，面板堆石壩施工技術在水利工程建設中得到了廣泛的應用，在許多水利工程和技術中發揮著重要作用。自20世紀80年代以來，我國修建了許多由混凝土面板堆石壩為主的水庫大壩。西北口水庫是中國第一座用現代技術修建的混凝土面板堆石壩。這個大壩是當時科技攻關的一個實驗工程項目，此水庫的成功修建，在中國水平的100m堆石壩技術上形成了一套專門的應用體系。

1 混凝土面板堆石壩特點以及意義

無論是地形還是地質，混凝土面板堆石壩的適應能力非常好，而且混凝土面板堆石壩的優點很多，比如結構單一、投資少、工期短、施工簡潔和安全以及抗震性能良好等。混凝土面板堆石壩的施工對大壩的正常安全運行起著重要作用，因為混凝土面板堆石壩在建筑工程中是作為防滲構建物出現的。因此，混凝土面板堆石壩的質量對整個水利工程而言都是至關重要的[1]。

2 金家溝水庫的建筑規模

習水縣金家溝水庫由中鐵十九局集團有限公司承建，是習水經開區規劃的骨干供水水源工程之一。金家溝水庫正常蓄水位821m，相應正常蓄水位庫容136萬m3，死水位805m，相應死庫容9萬m3，總庫容179萬m3，興利庫容127萬m3，為多年調節水庫，水庫年設計供水能力180萬m3。金家溝水庫大壩為混凝土面板堆石壩，最大壩高35m，壩軸線長138m，壩頂高程825.50m。水庫屬小（1）型水庫，工程等別為Ⅳ等[2]。

3 金家溝水庫混凝土面板堆石壩施工方案

3.1 金家溝水庫地質特點

金家溝水庫壩址區邊坡主要為河谷中淺切后形成寬口“V”形谷地形，大壩壩基范圍內處河床寬約2.5～4m，河床高程為794.5～795.8m，壩基范圍河水深約0.2～0.5m，設計正常蓄水位821m高程谷口寬約123m，河谷寬高比約為4.7。兩岸岸坡地形坡面總體較連續平順，左右岸坡面多被第四系殘坡積、崩塌堆積的砂質粘土夾塊碎石覆蓋，僅在右岸斜坡下部有零星基巖裸露，河床為沖洪積砂卵礫石等覆蓋。壩線出露基巖地層主要為碎屑巖類地層，巖體為弱含水、弱透水巖體，區內無大的斷裂構造切割，地下水沿強風化層或構造裂隙面由兩岸向壩線區河床排泄，沿壩線未見泉水出露[3]。

3.2 金家溝水庫混凝土面板堆石壩的總體施工方案

從我國大壩施工發展方向和規劃來看，主要建筑物一般都有這5種：導流洞、溢洪道、攔河大壩、發電廠房、提水泵站等。金家溝水庫是由混凝土面板堆石壩、溢洪道、導流洞等建筑物建成。金家溝水庫混凝土面板堆石壩壩軸線呈直線布置，壩軸線方位角為N6.10°W，最大壩高35m，壩頂高程824.5m，防浪墻頂高程825.5m，壩頂寬度7m，壩頂長138m，壩底最大寬100.59m，河床段趾板建基面坐落于弱風化巖體上部，岸坡段趾板建基面坐落于強風化巖體中下部，最低建基面高程789.5m。上游壩坡為1∶1.4，下游壩坡為1∶1.4，下游在高程810m處設一條2.0m寬馬道。溢洪道布置在大壩左岸，為岸邊正槽式溢洪道，整個溢洪道由引水渠段、溢流段、泄槽段和消力池段及出水渠段組成。導流隧洞（導流洞兼放水洞）布置于大壩右岸，導流的主要任務就是保證施工期間大壩整體質量和施工人員的安全，導流結束之后就要對整個隧道進行封閉處理。

4 混凝土面板堆石壩施工中對質量控制的要求

4.1 對混凝土面板堆石壩填筑原則的質量控制

根據混凝土面板堆石壩阻隔層的劃分，阻隔層填料可分為墊層材料、特殊墊層材料、過渡材料、主要堆石材料以及次要堆石材料等。最主要的區別在于技術規范和相關指標的不同，如空隙比、碾壓密度、滲透系數、粒徑等。所以，混凝土面板堆石壩的施工過程中，施工人員一定要嚴格按照施工要求進行施工作業，以確保施工項目的質量。施工質量要求大致如下：保證“只能細料占粗料，不許粗料占細料”填筑原則，即允許墊層料占壓過渡區，過渡料占壓主堆石區，主堆石區占壓次堆石區，但不允許過渡區占壓墊層區，主堆石區占壓過渡區，次堆石區占主堆石區[4]。

4.2 對混凝土面板堆石壩填筑過程中的質量控制

大壩各填筑區料的交界處必須嚴格控制石料的分布情況，不能出現大面積石塊集中的情況。特別是墊層料與過渡料、過渡料與主石料之間的分界面。防止了大塊石料的集中，填料的粒徑相差較大，因此卸荷方式為后退法方式，裝載時不應有過大石塊集中。如果分界面上有過多石塊集中，就要用挖鏟機進行清理，確保堆石區不會占用過渡區位置，過渡區不占用墊層區位置。填補框架與邊坡之間的空隙：大壩底部必須沒有“傾斜”，因此必須切割石頭的非傾斜部分或首先用混凝土填充裂縫。大壩邊坡的常見部位經常出現大塊巖石的集中，然而碾壓設備不能及時跟進，這就意味著大壩接合部分不密實。因此，在填充時必須減少接縫、填料和地板材料的厚度，必須清除所有的大體積石塊，并使用過渡層材料進行填充。到目前為止，現場干燥粗集料還沒有標準規定方法，任何標準方法在巖土工程標準中也沒有明確的試驗參考。施工現場一般多采用灌水法。但是由于試驗墻的不平整度、使用方式不當、測量數據不精準、取樣設備破損等多種客觀因素，很容易就會導致灌水空間較小，從而造成具有較高的干燥密度，這就需要現場質量控制人員去及時進行完善，細致入微地把誤差降到最低[5]。

4.3 對混凝土面板堆石壩混凝土澆筑的質量控制

采用混凝土罐車將混凝土運至壩面，然后應用收料斗卸料，混凝土沿溜槽從收料斗運至倉面。之后再由人工進行處理，分層布料應該設置在0.3～0.5m，并且中間要用直徑為100mm的振搗器振搗。靠近側模和水點的部分采用直徑為70mm的振搗器。振動必須由特定人員負責。振搗時，振搗器應面向滑模前的鉛錘向下，防止模板浮起，振搗間隔不應超過0.4m，深度應在已澆混凝土層正下方5cm。脫模完成后，再由人工完成兩次表面處理。

混凝土面板堆石壩的澆筑過程應確保振動排列、分層清晰、振動頻率均勻或振動無缺陷。如果在側膜或者止水帶附近出現積水，應使用小直徑的振搗棒進行振搗；同時還應該控制好振搗棒的插入深度以及各個振搗棒之間的距離，這樣可以保證混凝土被振搗的很均勻。振搗位置不應沿坡面向流態下部延伸，因為這種可能影響鋼筋的凝結效果。這也是為了保證面板的平整度，使面板水平不發生變化[6]。

4.4 對混凝土面板堆石壩板縫止水的質量控制

要建造混凝土面板堆石壩工程，必須在混凝土面板堆石壩的板縫之間安裝一個滯水點，波浪的壁面及其周圍的接縫都要設置。垂直接縫面對面的張力區域必須包括牽引接縫，以確保板之間的防水效果達到最好。在混凝土面板堆石壩施工過程中，必須對銅止水進行處理和成型，以確保質量合格。在銅止水施工過程中，可采用雙向焊接的方法，以確保銅止水帶之間的連接。對于板縫之間的細節處理，每根水管和使用的PVC墊圈作為面板之間的含水層，混凝土面板堆石壩板縫應使用與面板之間使用的水點材料相同的基本材料進行修復。等到密封材料干燥和冷卻后，在吸入開口后，必須用保護蓋蓋住并密封，以免影響密封效果。

4.5 對混凝土面板堆石壩止水帶安裝的質量控制

把止水片固定到位置上，使整個構件形成一個封閉的止水帶，并保證兩側和底部振搗牢固。在止水帶施工時，務必確保止水帶的位置是正確的，而且還要注意不能在止水帶上直接倒混凝土。混凝土面板堆石壩施工結束后，各個區域的施工時間都不一樣，所以很容易導致一些澆筑早的止水片因為暴露時間過長而被破壞，被修復的可能性也比較小。所以施工人員應集中精力保護這些止水片。止水片的制作過程是由一次性模具壓制出來的，連接工具較少。所以如果施工對止水片的需求過多的話，宜就近處理加工，并在鋼筋內設置錨固，防止止水片出現扭轉的情況。在混凝土澆筑過程中，不僅要檢查止水片周圍的搭接長度（長度必須要保證大于20mm），還必須檢查止水片周圍混凝土振動的質量，保證止水片的使用壽命。

4.6 對混凝土面板堆石壩施工管理質量控制

在混凝土面板堆石壩施工管理方面，要特別注意施工工程的質量，同時還要做好監管的工作。因此要考慮：第一，施工現場的建筑材料及其物理性能必須符合設計及規范要求；第二，滿足廢物就地收集的環保要求；第三，滿足大壩就地抽取的技術建設要求；第四，特別重視施工技術的要求以及試驗報告等；第五，嚴格監督施工過程中的各個異常，確保施工的順利進行；第六，施工中所有的工序都應該滿足設計及規范要求。

5 結束語

在建設混凝土面板堆石壩時，質量控制對整個工程的施工會產生很大的影響，它是施工過程中最重要的環節，應該特別重視施工過程中的質量控制。做到詳細記錄各個施工階段的施工過程，對施工中遇到的問題要更加關注，并且要將施工過程中所有的施工信息和數據進行整理和總結。工程質量控制是整個工程的關鍵環節，是保證工程順利實施的關鍵保證。因此施工過程中的首要任務是做好工程質量管理工作，這也是能夠保證施工工程順利完工的保障。