2南水北调中线干线工程建设管理局天津分局 天津市 300380
摘要：混凝土面板堆石坝是以堆石料等分层碾压成坝体，并以混凝土面板作为防渗体的堆石坝。这种坝型因断面小、安全性好、施工方便、适应性强、造价低等优点，受坝工界的普遍重视。近年发展很快，尤其在我国已得到广泛应用，并积累了丰富的经验，不论在建坝的数量上、规模上、高度上都居国际前列。在施工的过程中，既有土方填方碾压，又有混凝土浇筑，因此本文将重点分析研究水利工程面板堆石坝施工技术。
关键词：水利工程；面板堆石坝；填筑施工
1 工程概述
青山冲水库位于玉屏县城西北部边缘的混寨河上，该河属长江流域沅江水系舞阳河一级支流，工程任务为向玉屏县城供水、农村人畜供水和农田灌溉。水库总库容1287万m3。本工程等别为Ⅲ等，工程规模为中型，由首部枢纽和输水工程组成。
青山冲水库工程面板堆石坝坝顶高程446.4m，防浪墙顶高程447.6m，坝顶宽度为6.5m，坝顶长246.0m，最大坝高83.9m，上游坝坡1：1.406，下游坝面局部坡1：1.35，坝后设有6.0m宽的“之”字形上坝公路，坡比8.0%，综合坝坡1：1.67。上游面用钢筋混凝土防渗，混凝土面板厚度按0.3+0.0035H（m）计算确定，趾板下部置于弱风化层上部，趾板上部置于强风化层中部，厚度按2/3坝高以上和以下部分分别为0.5m、0.8m，宽度分别为5m、8m。
2 坝体填筑
2.1 填筑概况及设计特点
坝体填筑材料分区如下：面板上游为上游铺盖区和盖重区，面板后为垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区、下游坝基排水区、下游干砌石护坡和下游抛石等，填筑总量1363120m3，其中垫层区水平宽3m、过渡层水平宽5m、主堆料水平宽度6.5～137.1m、次堆料水平宽度17～64.6m、总宽度6.5～265.5m、坝后干砌块石护坡厚度0.5m。
2.2 料场布置与开采及爆破试验
2.2.1 料场布置与开采
大坝填筑料源为梨子坪石料场，位于库尾左岸，距坝址直线距离约1.2km，有用料储量约158.45万m3，能满足本工程施工需要。开采时，先期进行覆盖层剥离，随后按设计技术要求并结合以往类似工程类似岩性的爆破试验参数进行各区料的爆破试验并获取符合相应料设计级配与质量要求的爆破参数和起爆网络，采取整体台阶梯段爆破开挖，液压钻为主潜孔钻为辅造孔，2#岩石铵梯炸药，孔间、孔内顺序微差起爆网络。
2.2.2 爆破试验
堆石坝坝体结构设计分区及各区所起的作用不同，其各分区填筑材料的粒径及级配的要求亦有所不同，因此针对各分区填筑料的粒径及级配要求来爆破开采，通过爆破试验取得满足设计要求的良好级配的爆破参数。
3 坝体填筑施工
3.1 填筑分期与相应特性及道路布置
根据坝体结构，结合现场的实际情况、工程进度、施工道路布置及观测埋设等因素综合确定坝体分八期填筑。
3.2 填筑设备配置
为确保填筑进度及施工质量，结合工程实际及以往类似工程填筑施工配置了自行式振动碾2台、平板碾和拖碾各1台、推土机3台、挖掘机7台、自卸汽车60辆。
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3.3 坝体填筑施工
坝体填筑堆石料采用挖掘机装自卸汽车经各期上坝路运输上坝，进展法铺料，推土机平仓，人工洒水湿润，25t自行式振动碾错距法碾压，其坝面填筑参数严格按碾压试验确定的各区参数执行，每层填筑碾压完毕并经检测及联合验收合格后，按相关填筑料的技术要求进行上层填筑施工。各区填筑料具体施工方法：
按设计要求完成各填筑区边界线的基础测量、坝基找平、坝料开采，上坝料均采用挖机装15～30t自卸汽车运输上坝，进占法布料，推土机推平，人工控制填筑层厚。垫层料由装载机或挖机装15～20t自卸汽车运输上坝，后退法布料，推土机推平局部挖机修整，人工控制填筑层厚。铺料整平：堆石区采用自卸汽车进占法铺料，推土机摊铺整平坝面， 1m3反铲挖掘机剔除少量超径石，并修整主堆石区和过渡区的边界面。填筑层与岸坡结合部及各分区、分块结合部剔除大块石并将粗粒径集中部分挖除，回填以级配连续的石渣料。因施工道路等原因超高填筑部位须预留台阶，台阶宽度不小于该填筑层厚的2倍。过渡料采取自卸汽车后退法布料， 1m3反铲挖掘机摊铺整平并剔除少量超径石，人工配合修整边界面。在与垫层料交界的部位，剔除粒径超过20cm的块石，与主堆石区交界的部位，剔除粒径超过40cm的块石。垫层料采取自卸汽车后退法布料，1m3反铲挖掘机摊铺整平，人工配合修直边界线。垫层（特殊垫层）料填筑层不准超厚。
填筑碾压：25t自行式振动碾错距法碾压，滚筒错距50～60cm，往复为两遍，顺坝轴线方向行驶，靠岸坡边缘50～100cm范围内大型振动碾不能碾压到位，均按相应分区填筑厚度折半填筑，采用大型振动碾尽量从顺边坡及垂直岸坡两个方向交错碾压并在最靠近岸坡位置持续振动，最大限度地让激振力传递并使振动碾与周边缝间的填筑料得到充分挤压而密实，最后再采用小型平板振动碾反复振动碾压，确保填筑碾压质量与效果。
垫层区与过渡区先于相邻主堆区填筑，其填筑方法：自卸汽车后退法布料，挖掘机平整修直上游边线，垫层与过渡层同时、同层、同厚碾压，碾压前充分洒水湿润以保碾压质量与效果，同时加强过渡区与相邻主堆区接缝位置的骑缝碾压，确保分区搭接质量与效果。
斜坡修整与碾压：垫层面每升高15～20m时进行一次斜坡碾压。斜坡碾压前先进行坡面修整。按测量放样吊线，预留一定厚度的沉降量。人工自上而下，逐层剥除吊线以上的垫层料，使坡面平整。修坡时，要保证坡面平整，碾压后斜坡面的平整度控制在+5～-8cm之内。斜坡碾压采用错距法，碾迹最小搭接宽度20cm，先静碾两遍，然后半振碾（上振下不振，往复一周为一遍）七遍，最后静碾一遍。
填筑洒水：从布置在两坝肩水池接4寸管沿岸坡架设，坝面内接2寸橡管随填筑部位人工移动洒水，在铺料整平经确认厚度符合要求及碾压前，开始洒水，水管安装水表计量，以确保洒水量满足要求及填筑质量与效果，洒水量按碾压试验确定参数执行。
下游坝后干砌石护坡：下游护坡随坝体上升跟进砌筑，充分利用爆破开采中的超径石料，铺以人工撬填，使最大的面平行于设计坡面。护坡块石之间嵌合牢固。
4 填筑施工质量控制
面板堆石坝质量控制主要有料场及坝面两个环节，其最关键环节还在于料场，料场控制的关键又在于级配与含泥量的控制。先期采取彻底剥离覆盖层到完整基岩面，确保含泥量控制在允许范围内。级配控制，各区上坝料均按料场规划区域严格按爆破试验确定参数进行开采爆破。坝体填筑过程中必须抓好填筑各工序的施工质量控制，根据坝体填筑施工规范，填筑施工质量控制主要采取以控制施工参数和挖坑取样测试孔隙率及干密度的双控制。
总之，不断总结面板堆石坝的建设经验和教训是十分必要的。面板堆石坝的设计研究和工程实践经验表明，任何设计或施工缺陷的存在，在施工期或运行期会或迟或早地、毫无保留地表现出来。对各种可能存在的问题进行处理，促使面板堆石坝成功走向更高、条件更复杂、规模更大的未来。
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论文作者:王达,王斌
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/28
标签：面板论文; 料场论文; 混凝土论文; 工程论文; 护坡论文; 粒径论文; 下游论文; 《基层建设》2017年第28期论文;