水利工程中面板堆石壩壩體填筑施工技術

劉世英 寧夏道丞建筑工程有限公司

現階段，隨著我國經濟的持續發展，很多水利工程項目得到了投資和建設，發展速度極快。其中，混凝土面板堆石壩能適應不良的氣候條件、地形和地質條件，可以充分利用當地材料及工程各建筑物的開挖料來填筑壩體，施工工期短，在強震區、深覆蓋層、深厚強風化巖和高陡岸坡等各類壩址，面板堆石壩往往成為最有競爭力的壩型。

一、混凝土面板堆石壩

（一）面板堆石壩特征

混凝土面板堆石壩是堆石壩的一種，簡稱面板堆石壩，是在傳統堆石壩基礎上發展而成的一種新壩型。混凝土面板堆石壩的壩體由完全沒有凝聚力的松散集料組成，采用薄層碾壓的施工方法，而傳統堆石壩采用拋填式的施工方法，這是混凝土面板堆石壩與傳統堆石壩的根本區別。面板堆石壩靠堆石壩體擋水并保持自身穩定，柔性面板、止水結構和系統防滲聯合工作，從而減少滲漏和保證大壩運行安全。堆石壩體具有很好的自身穩定性和滲透穩定性，一般不存在安全問題，尚無壩體因整體失穩或滲水而導致破壞的先例。柔性面板具有很強的變形適應性，面板基本上不分擔水荷載，僅有一定的傳力作用，可以認為是一層浮在堆石體上的防滲“膜”。壩體穩定是靠薄層碾壓施工，在振動碾強力激振碾壓作用下，使填筑料顆粒間相互緊密咬合、銜接而形成骨架拱效應，保持其運行穩定。面板堆石壩呈現由低壩向高壩、面板等厚與薄型化、基礎處理進一步簡化、在深覆蓋及軟基上建壩的發展趨勢。

（二）面板堆石壩優勢

壩體斷面相對較小，可大大縮短其岸邊導流洞及泄洪工程的長度，不需要防滲土料，節省工程量、耕地占用少，減輕了施工征地的困難。壩體填筑材料就地取材，可充分利用樞紐工程施工開挖料，軟巖、砂礫石及任意開挖料均可上壩，節約資源，工程投資少。基礎與岸坡處理相對簡單，施工導流與度汛工程標準相對不高。施工現場開闊，可以大規模機械化施工，施工強度高、施工工期一般相對較短。工程結構單一，無須復雜的計算，可基本按經驗設計，易于設計定型化。

二、水利工程中面板堆石壩壩體填筑施工技術

（一）碾壓試驗

通過碾壓試驗進行材料的選擇、設備配套、機械選型和工作參數的確定。首先進行模擬施工，以及勞務組合、人員配備、施工組織等；然后確定包括鋪筑厚度、鋪料方式、加水量、碾壓方式、碾壓遍數、質量控制與檢驗方法等在內的填筑施工工藝流程、施工參數和質量標準等；最后對設計指標合理性進行檢驗與校正。

（二）壩體填筑施工

1.一般規定和注意事項

壩體填筑宜在壩基、岸坡處理驗收及相應部位趾板澆筑完成并滿足混凝土齡期要求后進行，特殊情況下也可采取分期分區的方式填筑，但只能在趾板X線30m以外的填筑區進行；壩體填筑應盡量做到全斷面的整體均衡上升，實在無法滿足整體填筑而采用分期填筑時，應盡量限制和減小相鄰填筑體的高差，并做好結合面的處理；填筑的順序應按先填主堆石料、過渡料、墊層料后填次堆石料的順序循環進行，不允許后填區侵占前填筑區的空間，以防止出現反坡式結合面；填筑施工應嚴格按照經碾壓試驗所確定的工藝流程和施工參數進行。

2.填筑施工工序及工藝流程

一般均應按照填筑區的單元劃分及測量放線→基礎檢查驗收與簽發開倉證→鋪料與層面平整→壩面灑水→碾壓施工→單元工程檢查驗收與質量評定等程序和工藝流程進行。（1）鋪料方式。鋪料方式有進占法、退鋪法和綜合鋪料法等，在不同料場、不同填筑厚度及不同運輸設備情況下可以選擇不同的鋪料方式。（2）填筑體的層厚控制與表面整平。主、次堆石料一般由推土機完成，在推平的同時應注意控制和保證松鋪厚度，要防止料物分離和大石集中，墊層料和過渡料粒徑小、厚度較薄，可采用輕型推土機或挖掘機輔助整平。（3）填筑料加水。堆石料一般加水量大，為節省工時可采用壩外加水與壩上灑水結合的方式加水。壩上灑水也可在卸料、平倉的同時穿插進行。墊層料粒徑較小，細顆粒含量多，具有一定保水性，因此大多采用提前在料場灑水悶料的方法進行。（4）碾壓方式與行車速度。現場一般按進退錯距法進行碾壓施工，碾壓機的行駛速度不超過2.5km/h，一般可按照振動碾速度最低檔控制。

3.質量控制的重點和方法

（1）上壩料質量控制。上壩料質量控制即料源的質量控制，主要控制上壩料的級配、超徑石和細顆粒（含泥）含量。除進行級配篩檢驗外，裝車前應按照要求集料和選擇性采料，嚴禁超徑石和明顯不合格料上壩。已上壩的超徑石和級配不合格或污染嚴重的料要進行清除并運出壩外。（2）填筑層厚與料物分離的檢查控制。層厚可通過在壩體兩岸岸坡按松鋪厚度測量畫線，采用移動式標桿，并結合現場檢查、指揮進行控制。在卸料與推平時，要采取措施防止料物分離和大石集中，對表面的大石要深埋于鋪層底部，集中的大石要散開處理。對不同的料物結合面，填筑前進行削坡清理，以利于界面結合。（3）碾壓質量的控制與檢驗。嚴格按照經碾壓試驗確定的碾壓遍數、錯距寬度、行車速度進行碾壓，對新老填筑區及結合面應進行搭接碾壓，對岸坡與邊角振動碾碾壓不到的部位，采用小型振動碾或液壓式夯板進行壓實，確保碾壓到位和碾壓密實。可采用現場試坑灌水法進行壓實質量的檢驗，同時進行級配和壓實干密度的檢驗。對檢驗不合格的單元應進行補充碾壓，直到滿足設計要求。單元工程驗收時，一般采用現場碾壓錯距痕跡檢查法進行壓實質量的檢驗。

三、結束語

在整個水利工程實施過程中，堆石壩屬于重要組成部分。為此，各個企業需要對該部分質量進行有效控制，以此來滿足水利水電工程施工要求，將其中存在的各種問題解決，強化堆石壩技術水準。