中国水利水电第八工程局有限公司浙江省仙居县盂溪水库项目部 317300
摘要：混凝土面板堆石坝目前在水电的施工中是一种主要的技术，水电关系着农业以及防汛抗旱工作，因此应对水电的建设进行高度的重视。混凝土面板堆石坝施工技术经过了很多年的发展直至现在在我国的水利工程建设中也被广泛的利用。本文针对水电工程中的面板堆石坝坝体填筑施工技术开展研究。
关键词：面板堆石坝；大坝填筑施工；施工技术；质量控制
引言
混凝土面板堆石坝施工技术经过了很多年的发展直至现在我国的水利工程建设中被广泛的利用。混凝土面板堆石坝可以大大降低生产成本，提高建设进度和生产效率，而且工程的安全性和可靠性都有很大的保障。
1、面板堆石坝概述
面板堆石坝是近些年在我国快速发展起来的一种新坝型，其以堆石体为支承结构，在上游表面浇筑混凝土面板作为防渗结构，此大坝结构可充分利用当地材料，具有安全可靠、施工方便、适应性强、经济合理等诸多优势，在水利工程上得到了广泛认可。面板堆石坝坝体主要包括3个部分:堆石区、过渡区、防渗体，尤以堆石区最为关键，起着重要的支撑作用，自我国引进到消化、吸收国际先进技术开始，筑坝施工在国内各大水利工程实践中积累了丰富的经验，并逐渐走向成熟。短短几十年来，面板堆石坝凭借着技术经济优势，得到了推广应用。
2、面板堆石坝大坝填筑施工特点
1)填筑方量大，填筑强度高。2)断面简单，各个工序的干扰较小。3)可利用大型设备开展机械化施工，施工效率高，可提高填筑强度。4)可根据施工需要在平面上开展分期填筑工作，不限制任一部位留设施工缝。5)填筑施工灵活性较强，有利于加快施工进度。6)填筑施工受气候影响较小，冬、雨季均可正常作业。为进一步探讨面板堆石坝大坝填筑施工技术应用要点，下文围绕某水电工程实例展开分析，明确坝体填筑施工工序、施工方法与质量控制要点。
3、水电混凝土面板堆石坝坝体填筑工艺
3.1坝体填筑施工顺序
在水电大坝施工过程中，一般是在坝基与岸坡工程结束，并且其相应位置的趾板混凝土浇筑完成后，才开始进行坝体填筑施工。但由于汛期影响，坝体填筑工程施工周期短，因而在进行截流后，当排除趾板区各项施工干扰、清理干净其他区域的覆盖层后，可开始进行坝体填筑工程施工。坝体填筑施工一般采取流水作业，根据实际情况将坝面划分为若干施工单元，每个单元分别进行测量控制、运料、卸料、洒水、摊铺以及碾压等工序，尽可能确保各个工序之间不出现中断现象。每个单元以石灰线作为标志，防止出现漏压、超压等现象，以免坝
体填筑质量受到影响
3.2测量控制
在处理完基面并验收合格后，需进行测量控制。根据设计要求对每个填筑区的交界线进行测量和确定，并撒石灰线作为标志。利用竹桩吊线对垫层上游边线进行控制，将桩号、高层等标注在两岸岩坡上。测量放样工作内容包括垫层上游边线、过渡层和主堆石区的交界线、垫层和过渡层的交界线、主次交界线以及下游边线等。以预加沉降量的坝体断面作为施工放样基准，并对沉降后的高程、尺寸及外形加以考虑，最终沉降后的高程应为设计规定的坝顶高程。此外，在坝体填筑施工过程中，还要留出一定的沉降超高。在填筑阶段，对分区界线的测量工作在每上升1层时都要进行，并进行断面图的绘制。整理施工过程中的各项原始记录并进行归档处理，在工程竣工后，以这些数据为基础进行竣工断面图与平面图的绘制。
3.3坝料摊铺
坝料摊铺应从填筑区域最低处开始，摊铺方向要与坝体轴线相平行。对于主次堆石、低压缩区料，填筑时采取进占法；对于垫层料、砂砾料、过渡料、小区料和接坡料，卸料时应采取后退法。利用自卸车进行卸料，之后对其进行摊铺，坝料摊铺要求均匀、平整，针对界面分离料以及超径石等问题，应根据实际情况使用反铲挖土机配合人工进行处理。各层坝料铺设完成后，需要对铺料厚度进行检查，保证其符合规定要求。
3.4洒水
坝外加水以及坝面加水是较为常见的洒水方式，在选择洒水方式时需考虑实际情况与施工条件。洒水工作是为了保证石料得以充分湿润，这样块石在受到振动碾压时，其棱角能够充分被击碎，以此实现孔隙率的降低，再加上细料填充，碾压密实度能够得到显著提升。根据碾压试验结果进行洒水量的确定，如果掺合料中存在风化岩，洒水量可以适当增加，便于提前湿润和软化风化岩料。
3.5压实
采取进退错距法进行过渡料及垫层料的碾压，碾压设备为自行式振动碾。对于砂砾石料及主次堆石料，一般使用牵引式振动碾进行施工。在碾压过程中，振动碾的行进方向需要与坝轴线相平行，适当增加道路边坡及岸坡附近的顺向碾压，并加强碾压效果，以此确保碾压质量。在采用进退错距法进行碾压施工时，应严格控制碾压遍数和碾子宽度。如果施工区域无法采取大型振动碾压设备，最好配合使用液压振动夯或小型手扶式振动碾，以此保证碾压效果。
4、水电工程中的面板堆石坝坝体填筑施工的关键技术探究
4.1堆石区填筑技术
在主堆石区域施工中，应用的填筑材料普遍需要在自卸车的支持下完成运输，此时，需要保证大粒径的石料在小颗粒的底层，且小颗粒保持在面层。在这样的形式下，推土机能够更好的完成碾压操作。在堆石区填筑时，为了避免大粒径石料的过分集中，并导致架空现象的发生，相关人员应当引入粒径在30cm的过渡料完成两侧的填筑。在这一过程中，需要注意的操作如下：需控制坝体铺料厚度在80cm，并使用机械振动碾完成碾压；要使用错距完成碾压，并控制碾压速度均匀；应当对碾压区域展开分段，并进行至少十遍的碾压操作；严禁出现欠碾、漏压的问题，保证铺筑碾压中的层次分明；在岸坡碾压的过程总，需将滚筒紧靠岸坡，并使用“由上至下”的方式完成碾压；对于机械设备无法达到的碾压区域，应使用手扶式振动碾完成碾压施工。
4.2坝体填筑结合部位的处理技术
4.2.1大坝各处界面的处理
在面板堆石坝实际施工的过程中，为了尽可能避免大坝填筑不同区域的交界处产生大规模的石料集中，相关工作人员应当接合情况的不同实现卸料方式的确定。此时，要特别关注过渡料与垫层料之间界面填筑时卸料及处理方式的确定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这一环节中，当应用的填筑料粒径相对较大时，相关人员需要使用后退法的方式完成卸料操作，在这一方式的支持下，能够最大程度的避免大粒径石料过于集中的问题发生。若是在界面存在着大块石料，应当在推土机的作用下第一时间完成清除，避免主堆石区对其他区域产生影响。
4.2.2坝体与岸坡结合部位的填筑
在大坝岸坡的反坡位置，相关人员应当先完成削坡处理，然后再展开回填操作。在实际的坝料填筑过程中，在岸坡连接区域十分容易发生大粒径石料集中的问题，同时，由于碾压设备难以完成相应区域的碾压，因此结合部位物料密实程度相对较低。为了避免这一问题的发生，相关人员在对岸坡结合位置展开填筑施工时，应当使用粒径小于30cm的物料完成填筑，并在振动碾的支持下实现岸坡位置的碾压施工。其中，对于机械设备难以展开碾压的区域，要使用液压振动的方式完成夯实处理，保证坝体与岸坡结合部位填筑的质量。
4.2.3坝体分期接合部位以及坝后道路的填筑
对于坝体分期接合部位、预留斜坡道来说，相应机械设备无法更好的完成对应区域的碾压，因此十分容易发生物料松散的问题。因此，在下期填料操作的过程中，必须要完成加固处理。此时，相关人员应当利用推土机完成相应区域的削坡处理，并在对后填筑区域展开实际的填筑操作时，必须要先展开边坡填筑，再完成其他位置的填筑。需要注意的是，在这一过程中，应预留出沟槽，并在推土机的支持下展开削坡，确保未被压实的填料压实，同时将松散的物料清除至预留沟槽中。
4.2.4上游垫层料坡面的保护
为了保证垫层料坡面的质量，相关人员必须要对坝体展开多次的碾压，将坝体填筑至要求的高度。在碾压前，要在人工设备的支持下完成坡面修整。此时，要将垫层设计边线作为基础，并在法线方向预留出一定的距离，并将其设定为放线标准。相关人员应当在坡面中完成打桩点的确定，不同打桩点之间的距离相同[3]。同时，要标记钢筋桩，并将上下测量点使用细钢丝连接。当完成边坡的修整后，相关工作人员需在方格网的支持下完成测量，并将测量结果递交至监理人员。当监理人员审查通过后，方可展开后续的斜坡碾压操作。
4.2.5冲击碾压施工技术
当面板堆石坝坝体填筑至一定的高度后，相关人员可以使用冲击碾压施工技术完成后续的碾压操作，此时，需要注意的事项如下：通常情况下，冲击碾压机能够实现的碾压最大深度为4~5m，相关人员要结合填筑材料的粒径、设计施工要求等完成碾压深度的确定；若是填筑的厚度相对较大时，应当使用大粒径的石料完成碾压，降低石料爆破的概率，并保证碾压效果。
5、坝体填筑施工质量控制要点
5.1测量控制
基面处理完成并经验收合格后，承包人应按设计要求测量确定各填筑区的分界线，可以通过洒石灰线进行分界，并分别在垫层区、过渡区、主堆石区和次堆石区放置相应标识牌，两岸岩坡上标写高程和桩号。垫层上游边线、垫层与过渡层交界线、过渡层与主堆石区交界线每上升一层均应进行测量。填筑过程中应严格控制层厚，在坝料摊铺过程中均应进行测量，施工期间将定线、放样、验收等测量资料及时整理并归档。
5.2坝料摊铺
上坝料的种类、级配经检验满足设计要求后，方可上坝。垫层区、特殊垫层区和过渡区采用后退法铺料，采用推土机进行整平，主堆石区和下游堆石区采用进占法进行铺料，采用堆土机进行整平。主堆石区和下游堆石区摊铺过程中对发现的超径石进行剔除或用破碎锤敲碎处理，对发现的骨料集中的地方进行处理。
5.3坝料洒水
洒水主要有坝面加水和坝外加水。洒水主要是为了能充分湿润石料，减小石料之间的摩擦力，以便在振动碾的振动作用下增加碾压的密实度。洒水量以碾压试验结果确定，夏季可以适当多洒，冬季应少洒或不洒。
5.4坝料压实
坝料应随卸随铺，摊铺平整。垫层料、特殊垫层料和过渡料多采用小型振动碾进行碾压，主堆石料和下游堆石料多采用大中型振动碾碾压，碾压遍数按试验室实验成果确定，碾压应顺坝轴线方向，以自坝坡面向坝内采用进退错距法依次进行，振动碾碾压不到的边缘部位，可以用平板夯夯实。填筑体下游坡铺料时，下游坡面边缘铺填时，应适当加宽，填筑碾压后将不能压实的坝料进行削坡处理。主、次堆石料碾压采用进退错距法，错距宽度b（单位：m）按下式计算：b=B/n。式中，B为碾滚宽度（m）；n为设计碾压遍数。
5.5坝体填筑相关要求
坝体各区填筑开始前，应结合坝体填筑进行复核性碾压试验，检查坝体各区料压实的均匀性和孔隙率（或干密度），验证碾压试验确定的施工参数的合理性。坝体各部位的填筑必须按设计断面进行，并保证垫层和过渡层的设计宽度和厚度。坝体垫层料、过渡料和一定宽度的主堆石料必须平起施工，均衡上升。无特殊情况时，坝体其他各区料的填筑也宜同步平起施工，均衡上升。只有在填筑压实合格后，方可开始铺筑上一层新料。
大坝堆石体填筑的时候，必须注意防止各料区交界面大块石集中，特别是垫层料与过渡料之间、过渡料与主堆石料之间，填筑料的粒径差距较大，采用后退法卸料，填筑时不能有超径石集中。若遇有交错接缝，则要预留缓于1:3坡度，便于碾压作业，不得漏压、欠压和过压，做到均衡上升。
堆石坝垫层与过渡层、过渡层与主堆石连接时，应先填主堆石，再填过渡层，最后填垫层。垫层料每填筑升高10～15m，应进行垫层坡面削坡和碾压。如采用反铲削坡时应优先考虑用激光控制削坡坡度，每填筑3.0～4.5m进行一次。一层主堆石、二层过渡层和垫层平起作业。过渡层与主堆石交界处的压实可用振动平碾进行，振动碾的行驶方向应平行于界面。
结束语
在我国的基础性工程建设中，水利工程作为一项利国利民、防洪抗旱的重要工程，我国的政府予之极大的支持。而水利工程的重点就是水电的建设，水电对农业起着重要的保障作用，因此对水电的建设显得尤为重要。在对水电的建设施工中，混凝土面板堆石坝的采用可以大大降低生产成本，提高了建设进度和生产效率，而且工程的安全性和可靠性都有很大的保障。因此，在对水利工程的建设中，要重点关注对于混凝土面板堆石坝技术的应用。
参考文献
[1]陈云来,屈炳强.水电面板堆石坝填筑技术[J].低碳世界,2017(26):63 -64.
[2]张思远.某水利工程混凝土面板堆石坝坝体填筑施工[J].陕西水利, 2017(S1):132-133.
[3]卢新栓.混凝土面板堆石坝坝体填筑工艺研究[J].科技风,2016(10): 184.
论文作者:王成
论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期
论文发表时间:2019/9/21
标签：石料论文; 面板论文; 卸料论文; 粒径论文; 测量论文; 区域论文; 混凝土论文; 《基层建设》2019年第20期论文;