超重型壓路機堆石壩施工實踐

何海濤 肖正文 李大生 李為國

（三一重工股份有限公司，湖南 長沙 410100）

一、堆石壩施工特點

用堆石或者砂礫石分層碾壓填筑成壩體，用混凝土面板作為防滲體的壩，稱為混凝土面板堆石壩。該壩型主要由堆石體和防滲體組成，其中堆石體從上游向下游依次主要由墊層區、過渡區、主堆區和次堆石區組成。防滲體由混凝土面板、趾板、趾板地基的防滲帷幕、周邊縫和面板間的接縫止水組成。

以四川某特大型水電站堆石壩為例，如表1所示，可清楚地分析出堆石壩施工的典型特點：鋪層厚度大，壓實對象硬，振動工藝使用頻次多，工地路況差、坡道多。

表1 四川某水電站壩料填筑設計指標及碾壓參數

具體的堆石壩攤鋪和壓實場景如圖1和圖2所示。

圖1 堆石壩攤鋪

圖2 現場壓實

二、對壓路機產品的要求

鑒于堆石壩工地的施工特點，對超重型壓路機（26t～36t）性能提出了具體要求。

大激振力。激振力越大，對壓實材料的作用力越大，壓路機所有的元器件承受的振動加速度也越大。如果激振力過大的話，壓路機甚至有跳振風險。所以，壓路機在保證元器件可靠性的前提下，盡可能增大激振力，可有效提升堆石壩這種特殊材料的壓實度。高檔激振力最好設置在315kN～652kN范圍內。

超強的鋼輪耐磨性。壩料最大粒徑應不超過壓實層厚度，對于一些大型水電站的壩體設計指標，堆石區鋪層厚度不超過1m。大粒徑的硬巖堆石料，例如花崗巖，對振動壓路機振動輪表面的耐磨性提出了更高要求，振動輪圈表面硬度極為重要，傳統的壓路機廠家使用的Q345鋼材制作的振動輪，在堆石壩工地磨損很快。一些硬度好的耐磨材料就適時地被應用于這種超重型壓路機的輪圈上。

可靠的振動液壓系統。振動壓路機在壓實這種大厚度的硬巖壓實材料時，穩定振動工作壓力基本上會保持在30MPa以上，因此要求振動液壓系統更加穩定高效。

良好的散熱能力。更高的工作負載需要更大的振動液壓系統功率，更高的振動液壓系統穩定工作產生了更多熱量，對液壓油和發動機的散熱器都提出了更高要求。因此，三一重工股份有限公司(以下簡稱“三一”)采用超過40℃環境溫度標準約20%散熱能力的油散和水散方式。

良好的駕駛室舒適性。鋼輪的激振力增大，相應的振動加速度隨之增大。在保持鋼輪減振器隔振率不變的情況下，傳遞到車架的加速度也會增大。為保證駕駛室維持原有的舒適性，駕駛室垂向振動烈度值在1.12至2.8之間時，即為良好級（參見JG/T5076.2-1996《振動壓路機減振系統檢驗規范》）。三一采用高裝配工裝、分布式多剛度組合減振系統、低固有頻率駕駛室等措施，保證了良好的駕駛室減振效果。

足夠的爬坡能力。根據工程需要，壓路機經常會有一些短距離轉場的需求。大壩工地地處崇山峻嶺，地面凸凹不平，經常會出現坡道，對壓路機的爬坡能力提出了更高要求。針對該種工況，三一新款SSR260C-8系列雙驅單鋼輪壓路機標配了防滑轉控制功能。在爬坡或過坑時，碰到某一個輪子打滑，整機控制器在檢測到前后輪的速度差時，將實時減少打滑輪子的排量，即減小打滑輪的驅動力，同時增大未打滑輪子的排量，即增大未打滑輪子的驅動力。當打滑輪子的驅動力小于滑動摩擦力時，便會停止打滑。壓路機就能繼續全輪驅動爬坡或過坑脫困。

三、堆石壩施工工藝研究

堆石壩壩體填筑施工工藝主要分為5個步驟：壩體填筑施工，測量控制，壩料攤鋪，灑水，壓實。

壓實設備建議選用33t或26t級全液壓雙驅振動單鋼輪壓路機。采用錯距法順壩軸線方向碾壓，行駛時速為1km～2km，按壩料分區段碾壓，各碾壓段之間的搭接不少于1m，主次堆石料碾壓采用進退錯距法，碾壓遍數為8遍時錯距一般為25cm，采用碾壓試驗確定施工參數，以此確定鋪料層厚及碾壓遍數。鋪筑碾壓必須層次分明，謹防碾壓時漏壓欠壓，必須平起平升。在靠山坡側岸邊緣，碎石集中，岸坡周邊過渡填筑料宜使用粒徑較小且級配良好的石料，先完成周邊堆石料鋪筑，后開展同層堆石料鋪筑。振動輪應盡量靠近岸坡，沿上下游方向行駛，使用3t振動壓路機碾壓未壓實的位置。

四、結語

在大厚度堆石壩施工工地，三一的33t級雙驅單鋼輪壓路機較為合適，其次是26t級。

堆石壩施工的單鋼輪壓路機，最好具有大激振力、超強的鋼輪耐磨性、良好的液壓系統散熱能力等特點。

堆石壩施工工藝復雜，鋪層厚度大，務必保證足夠的壓實遍數和行駛速度，才能達到良好的壓實效果。