面板堆石坝施工工艺及质量控制

[摘 要]文章以水电站工程实例对面板堆石坝施工工艺、混凝土挤压边墙施工措施及质量控制进行了一些简要的分析。以供类似工程参考、应用。 
[关键词]水电站 面板堆石坝 施工工艺 质量控制 
　　一、工程实例 
　　该水电站为大（一）型工程。枢纽建筑物主要由混凝土面板堆石坝、右岸开敞式溢洪道、右岸泄洪洞、左岸引水隧洞、地面厂房和开关站等组成。混凝土面板堆石坝坝顶高程362.0 m，趾板最低建基面高程248.0 m，最大坝高114.0 m。坝轴线长292.0 m，坝顶宽9.2 m，上下游坝坡均为l：1.4，下游坝坡在高程333.0 m和高程308.O m处各设置1条2.0 m宽的马道，在高程283.O m处设置l条5.0 m宽的马道。 
　　二、坝体填筑施工方法 
　　2.1 坝体填筑工艺流程 
　　（1）坝体填筑原则 
　　坝体填筑采用进占法施工，遵循“先粗后细、全断面均衡上升”的原则。为实现坝体度汛目标，采用临时小断面进行坝体填筑，各道工序流水作业。各区之间标识明显，标明摊铺、碾压、检验等工作状态，不得漏碾。 
　　2.2 施工工艺 
　　（1）基础面清理与验收 
　　坝体填筑前，按设计文件和面板堆石坝基础处理的有关规定，完成坝基填筑部位的基础清理，保留砂砾层表面碾压密实；对坝肩勘探坑槽、平洞、倒悬等，按施工图纸的要求处理完毕，验收合格。 
　　（2）测量放线 
　　坝基及岸坡处理完成后，按设计要求，利用全站仪测量放样确定各填筑料区的交界线，用白灰撒线并插标志牌进行标识，在两岸岸坡基岩面上标写高程及桩号。 
　　（3）装运、推平、碾压 
　　坝体填筑采用液压反铲或正铲装车，自卸汽车运输至坝面，推土机推平，振动碾压密实。 
　　①反滤料填筑。反滤料在砂石料厂生产堆存，并根据实验检测结果和碾压试验加水量进行加水。反滤料采用3.0 m3装载机装车，20t自卸车运输上坝，后退法卸料，220HP推土机摊铺整平，其最大粒径200mm，铺料厚度为50 cm，并由20 t自行式振动碾进退错距法碾压。对振动碾无法到达的边角部位，由人工配合10t液压振动夯板压实。反滤料由天然砂砾料筛选而得，要求颗粒坚硬、耐久、无黏土和有机物等杂质，超径颗粒含量不应大于3%，逊径颗粒含量不应大于5%，针片状颗粒含量不应大于10%，小于0.1 mm的颗粒含量应小于5%。 
　　②垫层料（2A）填筑。该区紧随挤压边墙混凝土后施工。20t自卸汽车自砂石加工场运输上坝，后退法间隔卸料，人工配合1.2 m3液压反铲平料，松铺厚度44 cm，压实厚度40 cm。在卸料及粗平过程中，采用“先粗后细”的原则，即先填筑过渡料，后填筑垫层料。为防止挤压边墙附近出现块石集中架空的现象，由人工剔除其附近接缝处超径料。在粗平后的垫层料表面按2m×5 m测设高程网，人工挂线精平。精平结束后，对垫层料洒水，加水量按坝料体积比的15%～20%控制，以垫层料上不出现明流水为宜，洒水10～20min后，在距上游挤压边墙15～20 cm处采用18t自行式平面振动碾沿坝轴线方向进退错距法与过渡料搭接碾压，先静压两遍，再振动碾压6～8遍。对边角及挤压边墙混凝土内侧，采用手扶式振动夯板夯压密实。 
　　三、混凝土挤压边墙施工 
　　3.1 混凝土挤压边墙 
　　挤压式边墙混凝土共275层（每层高40 cm），设计底高程为248.O m，顶高程为358.O m，共4l426m2，混凝土10239 m3。断面为梯形，边墙外侧坡比1：1.4，内侧坡比8：1，顶宽10cm，底宽71.2 cm，墙高40cm，与碾压后的垫层料厚度一致。 
　　3.2 混凝土挤压边墙施工方法 
　　（1）场地平整。垫层料摊铺压实后，人工对挤压边墙机行走区域修补整平，平整度控制在±1.5 cm范围内。 
　　（2）测量放线。边墙施工前，根据边墙挤压机的宽度，在其内侧放样出一条平行于坝轴线的直线，每10 m左右用钢钉将细线固定在垫层料表面，用于指导挤压机的行进方向，使成型的挤压边墙平直，位置准确。 
　　（3）挤压机就位。边墙施工前，将挤压机吊运至预定位置，就位后使其内侧边紧贴测量放样出的细线，并用水平尺检查，将挤压机调平。 
　　（4）挤压边墙混凝土施工。混凝土运输、卸料。混凝土由6.0 m3罐车运至现场，并沿挤压边墙走向停放，在开动挤压机后，随挤压机同步前进，行走速度控制在40～60m/h。要求卸料均匀连续，并在卸料过程中掺加高效速凝剂（其掺量为水泥用量的4%）。挤压机行走以其内侧放样出的细线为准，并应根据行走过程的偏差情况作适当调整；同时用水平尺、坡尺检查已挤压成型边墙的结构尺寸，并不断调整挤压机内外侧调平螺栓，使上游坡比及挤压边墙高度满足要求。 
　　在挤压边墙与坝肩趾板接口处，由于挤压机不能到达，采用人工内侧立模，浇筑同标号混凝土。对施工中出现的错台（小于1cm）、鼓包、坍塌等现象，人工分别采取砂浆抹平、凿除抹灰及立模补浇混凝土等措施进行处理。 
　　四、施工质量控制 
　　4.1 坝体填筑质量过程控制 
　　坝体堆石料的施工质量是控制坝体最终沉降量的基础和关键。坝体填筑的质量控制目标是严格控制每一道工序、每一个环节的施工质量，确保坝体填筑的各项质量指标达到设计要求。 
　　4.2 坝面质量控制 
　　坝面上由专人负责进行坝料检查，运料自卸汽车须贴醒目的分区料标识。 
　　①坝体填筑前须制定详细的坝体填筑施工技术措施及实施细则，并对施工相关人员进行技术交底，做到每道工序专人负责，实行标准化管理。 
　　②石料场、堆料场与坝面之间派专人联络，负责坝料调配。 
　　③铺料厚度按压实层厚加10%控制，在岸坡上设置层厚标志线，以控制各区料铺料层厚不得超过设计要求。在铺料过程中，超径石用液压破碎锤解小，以利于控制铺料厚度和仓面平整度。 
　　④现场要有施工技术、质检人员跟踪监控上坝料质量、碾压参数、施工程序及施工工艺，发现质量问题及时处理，及时纠正不符合要求的施工工艺。 
　　4.3 施工缝控制 
　　在填筑前做好填筑作业规划以尽量减少施工接缝。施工所用的横过或通过坝和其他必要填方区的上坝道路布置，其材料应按所经过各区的材料要求填筑。垫层料、特殊垫层料、过渡料区不应有纵向施工缝，横向施工缝应作成不陡于坝后设计坡比，且坡高不超过20m。同一填筑层内，不要求挖除横向施工缝，而应清除面上所有松散材料，施工缝上新填筑的材料应按规范规定填筑和压实。由于大坝系分期填筑，纵向施工缝上设有临时上坝道路，应采用装载机或反铲将坝坡上的松料挖下铺平，再进行碾压处理，并使施工缝两侧新旧填料结合良好。 
　　五、结语 
　　根据施工总进度计划，大坝填筑共分Ⅵ期进行，采用进占法施工，遵循“先粗后细、全断面均匀上升”的原则，各道工序流水作业，各区之间标识明显。施工质量控制采取以过程控制为主、现场检查为辅的双控措施。对施工措施和质量保证措施作了详细介绍，可供同类工程参考。