摘要：从我国20世纪80年代，混凝土面板堆石坝在我国工程项目建设中得到了广泛的应用，该技术凭借自身的经济性、安全性以及具有良好的地形适应性的特点，受到了很多设计单位的关注。作为构成面板的主体，堆石坝填筑施工技术、设备配备和施工组织影响着整个工程质量，加强相关技术与质量控制要点研究具有重要意义。鉴于此，本文就面板堆石坝大坝填筑施工技术及质量控制要点展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：面板堆石坝；大坝填筑施工；施工特点；质量控制
1.工程概况
文章仅以某水库工程为例展开分析，此水库为Ⅲ等中型工程，采用混凝土面板堆石坝，坝顶高程与坝顶宽、长分别为476.0m、10.0m、218.0m，最大坝高69.8m，上、下游坡比均为1∶1.4，下游设置二层宽3.0m的马道。坝体自下游至上游分别为坝后盖重层、下游面护坡、下游堆石区、上游堆石区、过渡区、垫层料区、上游面砂浆护坡层、混凝土防渗面板、粉煤灰及黏土铺盖层、盖重层，总填筑量达90万m3。
2.大坝填筑施工技术
本项目坝体填筑施工工序见图1，具体施工要点如下：1）主次堆石料区施工：主次堆石料采用自卸车运输+进占法卸料施工方法，料堆相距0.5－0.6m，利用推土机沿填筑层面推料，利用32t自行式振动压路机开展碾压施工，碾压速度以28－33m/min为宜，碾压方向平行于坝轴线，25cm错距碾压，各碾压分段之间搭接1m。坝体边缘靠近山体位置，采用接坡料接坡，自卸车运输+后退法卸料，料堆相距1.2m，利用反铲挖掘机处理，利用26t自行式振动碾开展碾压施工，参数与上述相同。堆石料与接坡料搭接处，采用粒径较小、级配良好过渡料填筑，碾压参数参考堆石料，要求尽量靠近山体，对于部分碾压不到的位置使用平板碾碾压。
图2坝体填筑施工工序
2）过渡料施工：本项目大坝填筑时，要求过渡料粒径≤30cm，过渡料区施工前，主堆石料上游坡面粒径＞30cm块石需做好清理或破碎工作，采用自卸车运输+后退法卸料方法，料堆相距0.5m，从一侧开始施工，利用反铲挖掘机处理，填筑厚度80cm，具体参数参考主次堆石料区。3）垫层料施工：根据本项目实际情况与工艺试验结果，决定垫层料区上游面采用翻模砂浆施工技术，铺设厚度以每层30cm为宜，采用自卸车运输，反铲挖掘机+人工铺平，利用26t自行式振动碾开展碾压施工，局部可人工补充压实。上述3区填筑同步进行。
3.面板堆石坝工程质量控制措施
3.1坝料要求及填筑碾压指标
主坝填筑料源全部利用工程开挖料，以下水库开挖的有用石料为主，辅以少量上水库及输水发电系统开挖的有用石料。在上水库主坝各填筑区进行填筑碾压施工前，施工方均按设计要求进行了生产性碾压试验，设计方根据生产性碾压试验成果，最终确定上水库主坝各区填筑碾压参数。主要控制参数有渗透系数、空隙率、压实层厚、粒径＜5mm含量、碾压遍数等。
3.2料源管理要保证
主坝填筑质量，最基本前提是要保证堆石坝料源质量满足设计要求。如前所述，作为工程上水库主坝填筑主要料源点，下水库开挖料岩石风化程度不一，且夹杂岩脉较多，挑拣难度大，如直接上坝肯定会影响大坝填筑施工质量，如直接弃掉则会造成浪费，导致大坝填筑料源不足，料源管理难度较大。针对此工程难点，该抽水蓄能发电有限公司带领设计、监理、施工三方多次深入现场查看下水库开挖料情况，多次开会讨论解决方案，通过在现场实践中不断完善，最终采取以下措施：（1）施工方在爆破前尽可能清除开挖掌子面岩脉、蚀变带及顶部浮渣，保证爆破后尽可能少混入无用料。（2）施工方成立料源管理队，主要职责是根据料源情况确定开挖料去向，指挥开挖掌子面装车，保证可用料和弃料分类装车运至各自目的地，并安排人员利用数字大坝系统对运输车辆进行全程监控。（3）业主、监理、施工三方每天开展日常料源管理活动，设计方每周参加1～2次，活动的主要内容包括鉴别有用料、检查料源质量、装运方法等，及时指出现场存在的问题。（4）要求施工方对现场人员进行合理调度，在料源复杂处安排技术较好的挖掘机司机，将有用料和弃料尽量分选。（5）上水库主坝填筑区监理人员及施工人员随时检查上坝料质量，发现不合格料立即指挥车辆运走，并告知下水库监理及施工人员。（6）施工方每天巡视弃渣场，发现有用料立即安排车辆转运至主坝。采取以上措施后，上水库主坝填筑料源质量得到了有效管控，基本实现了有用料全部上坝、无用强风化料及岩脉弃除，既保证了料源质量，又使下水库开挖料得到了最大程度利用，实现了上水库主坝填筑料源挖填平衡。
3.3坝体分区及岸坡结合部的处理
3.3.1坝体分区交界面对于坝体各种填料分段填筑的结合部位，采用反铲或装载机剔除结合部的超径石，将集中的粗颗粒进行分散处理；碾压时，进行跨缝碾压并将碾压遍数控制在10遍。
3.3.2岸坡结合部位（1）反坡。岸坡局部出现反坡时，尽量将其处理成顺坡后再填筑；对于不易处理的局部反坡，按设计要求先填混凝土或采用浆砌石修复成顺坡后，再进行坝料填筑。（2）堆石体与岸坡或混凝土建筑物接合部位。按设计要求填筑岸坡过渡料，碾压时增加2遍，尽可能地使振动碾沿岸坡方向碾压；对于振动碾难以碾压到的部位，采用平板振动器或小型打夯机夯实。（3）岸坡夹层。首先挖除岸坡夹层中的冲积杂物，然后用垫层料分层填筑并用平板振动器夯实，再填垫层料和过渡料，最后进行堆石料的填筑。
3.3.3坝体分期分段结合部位坝体新老填筑层和大坝料区交接缝的结合部位是大坝填筑的薄弱环节，必须重点进行控制。所采取的处理措施：对因设计需要而分期填筑形成的先期块与后期块施工结合缝，先期填筑区块的坡面采取台阶收坡方法施工；先期填筑料在保证安全的条件下尽量碾压到边，使边坡上的松散填筑料减小到最低限度；后期填筑时，将先期填筑体坡面用反铲清除其表面的松散料，并将其与新填筑料混合，然后一并碾压。
3.4参数控制法
由于面板堆石坝主、次堆石料试验挖坑耗时长、影响填筑施工进度，且因检测点数较少而造成检测代表性不足，为进一步加强和加快大坝堆石体压实质量检测，大坝填筑施工的同时采用了参数控制法加强流程管理和过程控制，实行专人负责，从制度抓起，充分利用控制信息系统，严格控制每一个施工参数。从施工检测结果分析看，只要各项施工参数控制到位，大坝堆石体密度、孔隙率等各项指标均能满足要求。参数控制法具有实施简单、可操作性强、效率高等特点，配合试验检测能快速达到极佳效果。通过对填筑验收单元跟踪检测，检测时逐层分单元进行，合格率达到100%。
结语
综上所述，面板堆石坝施工关键在于填筑，为切实保证坝体的填筑质量，必须按有关的规程、规范及设计要求，对每一个施工环节进行严格的全面管理，落实现场取样试验、测量复核工作，严格控制坝体填筑质量，为整个大坝的安全稳定运行奠定坚实的基础。
参考文献：
[1]刘亚洲，钟权，杨晨光.猴子岩面板堆石坝填筑强度分析[J].水电站设计，2017，33（04）：5-7.
论文作者:刘国云
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/27
标签：大坝论文; 水库论文; 石料论文; 面板论文; 参数论文; 卸料论文; 质量论文; 《基层建设》2019年第1期论文;