混凝土面板堆石壩壩體填筑施工的技術(shù)要點(diǎn)

白東 張龍超

摘要：現(xiàn)階段水利水電工程建設(shè)中混凝土面板堆石壩的應(yīng)用較為常見，具備施工便捷、安全性強(qiáng)等優(yōu)勢特點(diǎn)。在具體施工期間，面板堆石壩需以堆石體的應(yīng)用為支撐，并采用大壩填筑工藝來進(jìn)一步提升堆石壩的施工質(zhì)量。本文針對混凝土面板堆石壩填筑工藝的應(yīng)用進(jìn)行簡要分析，并結(jié)合相關(guān)實(shí)踐案例闡明施工質(zhì)量控制的具體要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：填筑施工工藝;要點(diǎn);面板堆石壩;質(zhì)量控制

引言

針對混凝土面板堆石壩施工形式的應(yīng)用，因其具備安全性強(qiáng)、造價成本低、斷面小等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于水利水電工程建設(shè)中。分析其堆石壩構(gòu)成，主要是施工期間通過分層碾壓堆石料來構(gòu)建壩體，并在壩體上進(jìn)行鋼筋混凝土面板的設(shè)置，以此起到防滲的作用。作為影響堆石壩施工質(zhì)量的主要因素，填筑施工工藝的應(yīng)用至關(guān)重要，需在按照相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行填筑工藝規(guī)范應(yīng)用的同時，結(jié)合對質(zhì)量控制要點(diǎn)的掌握來進(jìn)一步提升混凝土面板堆石壩施工質(zhì)量。

1.混凝土面板堆石壩施工特點(diǎn)

1.1地理位置偏遠(yuǎn)，露天作業(yè)多

混凝土面板堆石壩屬于水利工程中的擋水建筑物，多修建于高山河谷地區(qū)，距離城市和集鎮(zhèn)相對較遠(yuǎn)，交通不便，路況較差。同時面板堆石壩以石方開挖和填筑為主，均為露天作業(yè)，施工環(huán)境相對較差。

1.2分區(qū)填筑施工，料場數(shù)量多

混凝土面板堆石壩壩體從下游到上游分別是面板、墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)、次堆石區(qū)，每層填料的粒徑、級配和孔隙率要求都不同，在填筑施工過程中，需要分區(qū)施工，同時受料場存儲量和料源質(zhì)量的限制，同一工程往往選用多個主料場和備用料場，不同料場之間距離相對較遠(yuǎn)。

1.3工期要求嚴(yán)格，全天候不間斷施工

混凝土面板堆石壩由于填筑方量較大，在水利工程施工過程中，通常位于總工期的關(guān)鍵線路上，工期相對較長，會存在汛期施工問題。根據(jù)工程的防洪度汛方案，汛前大壩需要填筑到相應(yīng)的防洪度汛高程，確保工程安全度汛，因此工期要求極為嚴(yán)格。一旦開始填筑，除了極端天氣以外，需要進(jìn)行全天候施工，確保完成防洪度汛節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，施工壓力大。

1.4填筑方量大，機(jī)械設(shè)備投入多

混凝土面板堆石壩往往填筑方量較大，如水布婭水電站面板堆石壩壩體調(diào)整方量高達(dá)1666.4萬m3。大壩填筑過程中主要機(jī)械設(shè)備包括挖掘機(jī)、自卸汽車、推土機(jī)、碾壓機(jī)械等，由于填筑方量較大，作業(yè)面和施工區(qū)機(jī)械設(shè)備數(shù)量較多且比較分散，調(diào)度和管理難度大。

2.面板堆石壩填筑施工技術(shù)要點(diǎn)

工程概況：本文以某水電站工程為例，等級為二等大型。項目工程建設(shè)期間采用混凝土面板堆石壩進(jìn)行壩體施工，壩頂與壩底的高程分別為325m、237.5m。混凝土面板堆石壩頂部高程、厚度分別為322m、0.3m，填筑料超過841萬立方米。

（1）主次堆石料區(qū)施工。該工程主次堆料區(qū)的施工，依據(jù)對現(xiàn)場環(huán)境的分析，采用自卸車運(yùn)輸聯(lián)合進(jìn)占卸料方法開展施工作業(yè)，依據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)控制堆料間距保持在0.5-0.6m范圍內(nèi)。施工期間對石料利用推土機(jī)設(shè)備進(jìn)行勻速推進(jìn)，沿著填筑層面控制其推進(jìn)效果。接著借助碾壓設(shè)備開展堆料區(qū)的碾壓作業(yè)，該工程選用自行式振動碾壓機(jī)，規(guī)格為32t，控制其碾壓速度保持在每分鐘28-33m。碾壓期間需以壩軸線為基準(zhǔn)進(jìn)行平行碾壓，控制其錯碾壓距保持在25cm左右。另外，該工程中邊緣壩體位置與附近山體距離較近，結(jié)合施工現(xiàn)場情況的分析，采用自卸車運(yùn)輸聯(lián)合后退卸料的施工工藝控制其堆料間距保持在1.2m左右，并借助反鏟挖掘機(jī)、自行式振動碾壓機(jī)開展堆料區(qū)攤鋪碾壓作業(yè)。另外，針對接坡料與堆石料的搭接位置，需按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)選用小粒徑、優(yōu)質(zhì)級配的過渡料進(jìn)行施工。碾壓作業(yè)的開展需按照規(guī)范參數(shù)要求，而對于施工期間無法借助碾壓機(jī)作業(yè)的位置區(qū)域，需視情況借助平板碾進(jìn)行施工。

（2）過渡料施工。施工期間，針對大壩填筑工藝的應(yīng)用，要求過渡料區(qū)的粒徑>30m。同時，需在施工前期階段進(jìn)行主堆石料的破碎和清理，具體清理石料為上游坡面粒徑超過20cm的石料。依據(jù)對現(xiàn)場情況的分析，施工過程中采用自卸車運(yùn)輸聯(lián)合后退卸料方法開展施工作業(yè)，按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)將過渡料的間距控制在0.5m左右。要求施工人員從過渡料區(qū)一側(cè)開始施工，控制其填筑厚度保持在40cm，施工期間利用挖掘設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場施工位置的反復(fù)處理，保證其施工質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）墊層料施工。施工前對該工程現(xiàn)場情況進(jìn)行勘察調(diào)研，結(jié)合對工藝試驗(yàn)的開展，確定采用擠壓邊墻工藝進(jìn)行墊層料區(qū)的施工作業(yè)。具體施工期間，利用自卸車進(jìn)行石料的運(yùn)輸，控制每層的鋪設(shè)厚度保持在40cm左右，并運(yùn)用人工聯(lián)合機(jī)械的方式進(jìn)行石料平鋪?zhàn)鳂I(yè)，最后按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)利用18t自行式碾壓設(shè)備進(jìn)行墊層料區(qū)的碾壓作業(yè)。針對該區(qū)域內(nèi)無法借助機(jī)械碾壓的區(qū)域，則需采用人工碾壓手段進(jìn)行補(bǔ)充壓實(shí)。

3.面板堆石壩填筑施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1重視對料源質(zhì)量的強(qiáng)化控制

不同施工區(qū)域所應(yīng)用的料源質(zhì)量性能要求存在差異，所以施工期間需加大對料源質(zhì)量的管控力度：

（1）蓋重區(qū)與鋪蓋區(qū)。施工期間，蓋重區(qū)與鋪蓋區(qū)填筑料的應(yīng)用主要是工程開挖的風(fēng)化料，或者是符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的粉細(xì)砂。具體施工中，利用運(yùn)輸車將填筑料運(yùn)輸至施工區(qū)域后，借助推土機(jī)等設(shè)備進(jìn)行填筑料的壓實(shí)，并視情況進(jìn)行灑水，保持填筑料的濕潤度。需注意，蓋重區(qū)與鋪蓋區(qū)無標(biāo)準(zhǔn)的密實(shí)度參數(shù)要求，所以在施工質(zhì)量控制期間無需采用取樣檢測的方法進(jìn)行壓實(shí)密度檢測，但是必須重視對碾壓作業(yè)施工質(zhì)量的嚴(yán)控。

（2）墊層料。該區(qū)域需按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)采用流紋巖人工料，施工前進(jìn)行填筑料的級配檢查，確保其填筑料的非塑性能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。而墊層料區(qū)域因存在周邊縫，所以需在下游位置進(jìn)行特殊墊層的設(shè)置，主要料源為細(xì)反濾料，控制其碾壓密實(shí)度與厚度，進(jìn)而起到周邊縫位移抑制的作用。

（3）過渡料。施工期間，可將隧洞開挖料當(dāng)做過渡料的料源，施工期間對其原料進(jìn)行破碎加工，制備成具備級配良好、非塑性的細(xì)堆石料。正常情況下，過渡料與墊層料的料源物理指標(biāo)相似。

3.2壩體填筑質(zhì)量控制

為進(jìn)一步提升面板堆石壩施工質(zhì)量控制，需結(jié)合以下幾點(diǎn)來強(qiáng)化填筑施工作業(yè)的開展：

（1）壩料填鋪。針對鋪料作業(yè)的開展，要求人員借助推土機(jī)設(shè)備進(jìn)行規(guī)范化施工，并采用后退法施工來保證岸坡等位置的施工質(zhì)量。具體鋪料作業(yè)期間，將標(biāo)尺工具設(shè)置于推土機(jī)設(shè)備的前進(jìn)方向，以便于操作人員按照表示進(jìn)行鋪料厚度的控制。作業(yè)面面積的不同，所設(shè)置的移動標(biāo)尺數(shù)量不同。同時，施工期間進(jìn)行專業(yè)督查人員的配備，做到對鋪料厚度的實(shí)時檢查，借助專業(yè)測量設(shè)備進(jìn)行厚度的精準(zhǔn)檢測，實(shí)現(xiàn)將鋪料厚度的偏差保持在1%內(nèi)。

（2）堆石壩料加水。需注意，在運(yùn)輸堆石壩材料前，需視情況進(jìn)行填筑料的加水處理。結(jié)合現(xiàn)場情況合理設(shè)置移動加水站，并為其配備專業(yè)操作人員，確保填筑料在運(yùn)輸期間其含水率始終控制在5%-10%之內(nèi)。

結(jié)語

綜上所述，為進(jìn)一步提升面板堆石壩填筑施工水平，單位需強(qiáng)調(diào)填筑施工技術(shù)的應(yīng)用必須遵循相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，結(jié)合對質(zhì)量控制要點(diǎn)的把控，確保堆石壩填筑的施工質(zhì)量符合預(yù)期要求。

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