桑河二級水電站大壩圍堰填筑施工關鍵技術

唐政軍

摘要：桑河二級水電站二期上、下游圍堰填筑工程量大、施工工期緊、填筑強度高、質量要求嚴，因此，切實抓好填筑施工管控極為關鍵。基于此，本文結合該項目圍堰填筑施工實際，就水電站大壩圍堰填筑施工關鍵技術予以細致探究，以供眾水電施工同仁借鑒參考。

關鍵詞：水電站大壩;圍堰填筑;施工關鍵技術

中圖分類號：TU47文獻標識碼：A文章編號：2096-6903（2021）12-0010-03

1項目背景

1.1工程概況

柬埔寨桑河二級水電站二期上游圍堰為土石圍堰，堰體填筑主要采用石渣料、全/強風化混合料、粉質粘土料、反濾料、塊石料等進行填筑，上游圍堰堰頂高程為65m、寬度為8m、長度為1060m，最大堰高21m。二期下游圍堰為土石圍堰，堰體填筑主要采用石渣料、全/強風化混合料、均質土料、反濾料、碎石點層高料、塊石料等進行填筑，下游圍堰堰頂高程為60.5m、寬度為8m、長度為890m，最大堰高22.5m。二期上下游圍堰土石方填筑總工程量為91.64萬m3，填筑工程量大，工期要求緊，填筑強度高，因此，須全面加強對圍堰填筑施工的全過程管控，為項目的順利推進奠定基礎。

1.2施工程序

依據圍堰結構、防滲工期以及填筑工期，將該項目上、下游圍堰填筑各分為4個階段，具體如下：

（1）上游圍堰施工程序：第一階段為52m高程以下水下拋填，第二階段為52～54.5m高程水上填筑，第三階段為54.5～56.5m高程迎水側與背水側堰體填筑，第四階段為54.5～56.5m高程中部防滲堰體與56.5m高程以上堰體填筑。

（2）下游圍堰施工程序：第一階段為51m高程以下水下拋填，第二階段為51～53.5m高程水上填筑，第三階段為53.5～55m高程迎水側與背水側堰體填筑，第四階段為53.5～55m高程中部防滲堰體和55m高程以上堰體填筑。

2圍堰填筑施工關鍵技術

2.1堰基清理

在進行上游圍堰戧堤進占、全/強風化料填筑前，以及下游圍堰F1區石渣填筑過程中、全強風化料填筑前，采用PC220LC長臂反鏟對全/強風化料填筑范圍內堰基進行細致清理，將該范圍內天然河床覆蓋層中的塊石、卵石以及填筑過程中的石渣清理干凈，以確保全強風化料的填筑質量。圍堰堰基清理過程中，天然河床覆蓋層塊石、卵石清理量約為59398m3。

2.2試驗段施工

二期上下游圍堰均為土石圍堰，堰體填筑材料分別為石渣料、全/強風化料、全風化土料、均質土、反濾料、碎石墊層料以及塊石料等組成，全/強風化料填筑采用YZK18C凸塊振動碾碾壓，石渣料、反濾料、塊石料護坡等填料采用YZ18C振動碾碾壓，填筑前合理選取試驗段實施碾壓并確定各項施工參數，具體如下表1所示。

2.3填筑施工

水電站大壩圍堰總體填筑應遵循“由下至上、分層填筑”的流程，在完成圍堰基礎的清理后，應結合實際地形條件，并根據試驗段填筑與碾壓施工參數依次進行堰體填筑，堰體防滲采用碾壓全/強風化混合料的形式[1]。

2.3.1水下堰體填筑

水下堰體填筑通常是位于防滲墻施工平臺以下的堰體，桑河二級水電站大壩水下堰體采用后退法卸料填筑（如圖1），水下堰體填筑按照背水堰體向迎水堰體方向依次推進，水下部分主要分兩個階段進行，具體操作流程如下：

（1）戧堤預進占。為有效確保戧堤進占的作業進度與施工安全，跟隨截流戧堤預進占依次進行水下部分反濾料、全/強風化料以及石渣料的填筑，整個填筑滯后截流戧堤堤頭約15～20m。此階段的填筑需考慮以下兩方面要求，一是為截流作業創造足夠的作業場地，二是有效降低施工段合龍后拋填強度，以為堰基防滲墻施工奠定基礎。

（2）龍口段合龍。完成水下部分的拋填后，按照高出水面1m的高度進占進行水下拋填，上游圍堰52m高程以下、下游圍堰51m高程以下水下填筑采用長臂反鏟輔助鋪料，拋填至圍堰體型滿足設計要求后，按要求進行碾壓密實，并分層填筑碾壓至防滲施工平臺高程。

2.3.2全/強風化料填筑

全/強風化料分層填筑施工流程如下圖2所示，具體操作流程如下：

（1）測量。根據施工圖紙在現場放出各填筑區域的層高、分界線，采用安全膠帶隔離標識進行標記，各個分區按照鋪料、碾壓、質檢平均分塊，各個分塊采用白灰分進行標記。需要注意的是，為確保堰體邊緣碾壓質量及接頭碾壓收邊量，應在堰體填筑放線的兩側橫向進行適當超填，進而有效保證邊緣填料的壓實質量。

（2）鋪料。全/強風化料采用自卸汽車沿堰體軸線方向卸料，進占法鋪料，推土機平料，為有效減少填料施工接縫，填筑作業面按照100～110m分段流水作業，圍堰全/強風化料采取大面積鋪筑時，應按照中間凸起并向上、下游傾斜1%～2%坡度，以便于排出積水。鋪料時應采用水準儀或鋼釬對鋪料層厚度進行檢查，對于厚度超標位置及時整平處理，確保鋪料厚度均勻、不得超厚，對于全/強風化料與岸坡、反濾料交界位置的局部狹小空間，采用人工進行鋪填平整;另外，水平方向土料填筑時，應向外適當超填70～80cm，以確保修整后坡面的壓實度滿足要求，下層土料鋪筑前，應將壓實合格的面層灑水濕潤并刨毛1～2cm，使上下層良好粘結[2]。

（3）碾壓。填料填鋪平整后，采用18t凸塊碾按照進退錯距法進行碾壓，碾壓遍數6～8遍（先靜壓2遍，再振壓6遍），擬定壓實厚度40cm，其中，局部狹小位置采用小型碾壓機貼邊予以夯實，與岸坡臨近的接觸帶采用夯板、小型振動碾或手扶式電動夯實機予以夯實，碾壓時碾跡搭接寬度應滿足如下要求：垂直碾壓方向碾跡搭接寬度為30～50cm，順碾壓方向碾跡搭接寬度為1m，碾壓時行車速度應按照不高于2km/h的速度勻速行進。全/強風化料碾壓施工中，應結合填料實際情況進行適當灑水，碾壓前進行一次灑水，然后邊灑水邊碾壓，灑水應保持均勻、連續、不間斷，總灑水量應控制不得超過250㎏/m3。

（4）驗收。壓實完成后應及時進行檢查驗收，對局部漏壓虛土層、彈簧土、干松土以及剪切破壞位置，組織進行返工處理，對于局部因過壓而導致的剪切破壞，應按要求進行換土處理，全/強風化料采取分區分段鋪筑時，橫向接縫坡度應不得超過1∶3，并在接縫坡面適當預留一定厚度的保護層，保護層隨各分區結合位置的不斷填筑上升進行清除至合格層。同時，確保土料填筑及壓實質量滿足如下要求：①全風化土料：壓實度≥96%，滲透系數≤10～5cm/s;②全/強風化料：壓實度≥96%，滲透系數≤10～4cm/s。

2.3.3反濾料填筑

（1）堰體填筑所用反濾料自砂石加工廠采購，采用20t自卸汽車運輸至圍堰位置，在填筑作業面與端點距離1～2m處卸料，與全/強風化料同步填筑，綜合采用進占法鋪料，采用后退法鋪料時應防止重車在下層鋪好的填料上行駛，卸料時應控制卸料高度不得超過1.5m，以免反濾料顆粒分離而影響堰體填筑質量。

（2）反濾料采用CAT320反鏟挖機推料攤鋪平整，鋪料面起伏高差應<10cm，左、右岸邊坡采用人工輔助攤鋪平整，并采用標尺對鋪料層厚進行控制。填筑料鋪筑時，應采取分區分層攤鋪，每層攤鋪后須嚴格依照要求實施碾壓，壓實合格后方可進行上一層新料的鋪筑作業。

（3）反濾料與石渣料接茬位置，相鄰層次間應嚴格控制鋪料質量，確保材料界限分明，以免層間出現較大錯動或混雜，同時，做好接縫位置的連接，確保接頭位置連接平整，非接頭做好收坡。鋪料過程中，應由專人負責進料指揮、層厚控制、標尺移動及保護，進而保證鋪料質量，防止出現進料、鋪料困難或窩工現象。

（4）大面積反濾料采用YZ18C振動碾碾壓，碾壓時應嚴格按照試驗段確定的碾壓參數，采用進退錯距法碾壓，每次錯距為30cm，行車速度控制在2km/h，靜壓約6～8遍，對于空間狹小位置無法使用碾壓設備時，可采用小型夯機予以夯實處理，并適當減小填料填筑厚度，以保證填料壓實效果[3]。YZ18C振動碾碾壓施工中，應及時做好設備工作質量、頻率、振幅等各項參數的標定，進而保證設備時刻保持穩定的工作狀態。

2.3.4石渣料填筑

二期圍堰石渣料從基坑開挖的工作面取料或C2標右岸石料廠取料，采用液壓反鏟機挖樁，推土機配合，20t自卸車運輸至水電站大壩圍堰填筑作業面鋪料，卸料時應盡量避免從高坡處向下卸料，以免出現材料分離而影響填筑質量，臨近岸邊地段優先選擇細石料填筑以免架空。水平方向應按要求適當向外超填約15～20cm，YZ18C自行式振動碾碾壓6～8遍，壓實厚度為80cm，對于圍堰邊角等狹小空間位置以及大設備施工不到的位置，采用HN-60柴油夯土機進行補充夯實。

2.3.5塊石護坡施工

用于圍巖堰坡護坡的石塊料，從右岸2#石料場或基坑開挖料中專門選取，護坡石塊料質地應堅硬，塊徑應滿足施工圖紙要求，石塊料自料場采用20t自卸車運輸至圍堰填筑位置后，采用挖機進行輔助鋪料，塊石護坡以人工鋪筑為主，機械輔助進行吊運，按照90cm厚度進行填筑，在堰體全/強風化料、反濾料填筑三層后，再進行圍堰上、下游塊石護坡料的填筑施工，與堰體第三層鋪料同時進行鋪筑，采用進占法施工。塊石護坡料填筑完成后，采用YZ18C振動碾進行碾壓，隨堰體的逐步鋪筑上升逐層完成塊石砌筑。需要注意的是，在塊石護坡料填筑施工時，應將塊石料面積較大的一面朝外，塊石邊線與堰體設計坡線的誤差不得高于0～+100㎝，且石塊料應優先選擇較為整齊的塊石砌筑平整。同時，為有效保證沿塊石護坡全長的支承性與堅固性，所有塊石間的明縫均應采用小片石填塞密實。

2.3.6接縫位置處理

在進行圍堰與岸坡結合位置的施工時，可采取如下措施保證接縫位置填筑質量：（1）控制鋪料厚度。適當減少臨近岸邊位置的鋪料厚度，進而保證圍堰與岸坡結合處的碾壓質量。（2）限制填料粒徑。堰體與岸坡結合位置，優先選擇小粒徑填料，避免大粒徑架空而影響壓實質量。（3）填充細集料。根據接縫位置填筑料分離情況以及石料孔隙率，填充一定量的細集料，并用水沖填以確保填料填充密實。最后，利用小型壓實設備對接縫位置予以壓實處理，保證接縫位置壓實效果。

此外，采取分區分段填筑時，往往會形成縱橫向交錯的填筑料接縫，對于形成的填筑接縫，須嚴格依照要求予以壓實處理，進而保證接縫結合位置的壓實質量。具體操作如下：橫向接縫使用推土機按照削坡法進行處理，施工時推土機逐層進行削坡，削坡工作面應比新鋪面抬高一層，并將削坡松料削除約1.5～2m的寬度，新填筑料與削坡松料間做好相互接觸，共同實施碾壓;縱向接縫按照留臺法進行處理，先行進行鋪料時，每層預留約1～1.5m寬度的平臺，新填料與松坡接觸位置，采用振動碾騎縫進行碾壓密實[4]。

3結語

大壩圍堰作為水電站修建時為創造干地施工環境而修筑的擋水構筑物，其填筑施工極為關鍵，關系著后續工程的順利開展與項目施工安全、進度。因此，務必抓好圍堰施工的全程管控，把好質量關，嚴格依循現行施工技術規范、標準開展作業施工，完善各項質量、安全保障措施，為圍堰填筑的順利、優質完成奠定基礎。

參考文獻

[1]謝紹思.去學水電站圍堰填筑施工及施工質量控制[J].云南水力發電，2016，32（1）：74-77.

[2]岳朝俊，李昊，余勝祥，等.巴基斯坦卡洛特水電站圍堰設計與施工[J].水利水電快報，2020，41（3）：47-51.

[3]周敏.淺談向家壩水電站三期橫向圍堰施工的質量控制[J].四川水力發電，2019，38（2）：81-82+96.

[4]付默菡.錦凌水庫一期圍堰填筑施工工藝與方法探究[J].水利規劃與設計，2016（8）：133-135.

KeyTechnologyofDamCofferdamfillingConstructionofSangheIIHydropowerStation

TANGZhengjun

（ShenzhenWaterTechnologyServiceCo.，Ltd.，ShenzhenGuangdong518061）

Abstract：TheupstreamanddownstreamCofferdamsofphaseIIofSanghehydropowerstationhavelargefilling

quantities，tightconstructionperiod，highfillingintensityandstrictqualityrequirements.Therefore，itisvery

importanttopaycloseattentiontothefillingconstructioncontrol.Basedonthis，combinedwiththeactual

cofferdamfillingconstructionoftheproject，thispapermakesadetailedexplorationonthekeytechnologiesof

damcofferdamfillingconstructionofhydropowerstationforreference.

Keywords：hydropowerstationdam;cofferdamfilling;keyconstructiontechnology