浅谈新疆某水库面板高坝施工技术要求

【摘要】文章介绍工程概况，详细介绍新疆某水库80m级面板坝面板分缝处砂浆条带制作和上游坡面乳化沥青隔离层施工等相关技术要求。文章介绍新疆地区高坝面板的相关技术，为在建或拟建面板坝工程提供可靠参考。文章中部分内容尚未列入有关规范，来自于在建工程中摸索的实验结论或施工经验。

【关键词】面板坝；砂浆条带；乳化沥青隔离层

1、新疆某水库工程设计概况

1.1 工程概况

新疆某水库总库容为3000×104m3，水库工程等别为Ⅲ等，本工程坝高超过70m，大坝建筑物为2级，其余永久性主要建筑物级别为3级，永久性次要建筑物级别为4级。洪水标准为50年一遇，校核洪水标准1000年一遇。

1.2 大坝工程设计

坝顶全长250m，坝顶宽8.0m，最大坝高为79m，上游坝坡为1：1.6，下游坝坡为1：1.4，防浪墙顶高出坝顶1.0m，防浪墙的结构形式为“L”型，高3.2m，厚0.3m，采用C25F200钢筋混凝土现浇。坝顶路面为15cm厚的现浇砼板路面，路面自上游向下游倾斜，坡度2%。上游坝坡设置砼面板，面板厚度根据不同位置所承受的水压力不同采用40～60cm，面板上游边坡1：1.6，下游边坡1：1.595，面板施工前现在挤压边墙坡面上喷洒乳化沥青隔离层，工艺为“两油两砂”。

2、砂浆条带制作技术要求

砂浆条带是保证面板底止水质量和控制面板体型的关键，条带划分同面板混凝土浇筑条带。条带宽度为50cm，厚度5cm，按照分块线浇筑砂浆条带，条带坡面线符合设计要求，并铺好PVC胶片。周边缝施工前挖除趾板上下的石渣，修整趾板周边缝的铜片，浇灌水泥砂浆并塞入PVC胶片。

3、上游坡面乳化沥青隔离层施工技术要求

面板是面板坝的主要防渗结构，其防裂及限裂措施是面板坝设计的重要内容之一。在水压、自重、温变、地震等荷载作用下，由散粒体构筑的坝体与倚靠在其上的相对刚性的砼面板对荷载响应会不一致，两者间会发生层间脱空分离变形，此时，如果面板与作为面板基座的边墙两者间粘结紧密，层间摩阻约束大，面板就不能自由应变，将导致面板应力状态恶化，引发裂缝。因此，坝工界的专家、学者在总结面板堆石坝建设的经验和教训后，一致认为，在两者间设置隔离层使两者受力明确，各自自由应变、减少和降低堆石体对面板的约束作用，是面板坝有效的防裂技术措施之一。面板坝设计规范也基于同样理念，要求在两者间设置隔离层，但没有明确隔离层的具体做法和技术要求。本次设计主要依据，国内尤其是新疆范围内，已建的面板坝工程的乳化沥青隔离层施工经验和工程实践。提出本工程的施工技术要求，本工程施工工艺采用“两油两砂”，成型厚度3mm。施工分条带进行，每一条带施工结束后，再进行下一条带施工，条带划分同面板混凝土浇筑条带。

3.1 工作面准备

（1）将挤压边墙上游坡面进行处理，不允许出现表面孔洞、错台、掉角等结构性缺陷，整平处理后的坡面应与设计坡面一致，亏盈坡要修整，坡面线符合设计要求。处理完成后将上游坡面清扫一遍，要求无浮渣和掉块、缺角，表面无缺陷性孔洞。

（2）将坝（坡）顶面整平压实，拆除坝坡顶缘栏杆、管线等障碍，使施工车辆可沿坝轴线方向行走，便于喷涂连续施工。

（3）输送乳化沥青的管道顺坡布置安装，顶端固定，通过沿坝轴线方向拖拽管道，可实现工作面的转换。

（4）撒砂機采用汽车吊吊装放置在坝坡上，利用安装在汽车吊上的卷扬机牵引可上下移动工作；汽车吊须加配重以抗侧翻。

（5）将砂分堆在坝顶上，或将砂装盛在运砂车上，用汽车吊吊装运至撒砂机上。

3.2 乳化沥青施工

（1）喷沥青：采用专用沥青车自带的沥青泵，喷洒改性乳化沥青用量每遍不少于1.5㎏/㎡，喷洒均匀。

（2）撒砂：撒布砂料采用砂砾石料场筛分得到的水工混凝土用粗砂，粒径0.5～3mm，其余技术指标符合水工混凝土用砂要求。砂料施工采用机械撒布并碾压，要求撒布覆盖均匀，在设备撒布不能覆盖的局部区域，可用人工补撒。

（3）碾压：砂料撒布后，将砂料与未固化的乳化沥青碾压紧密，将整个工作面都无缝碾压一遍。

3.3 砂料技术性能指标

所用砂料取自混凝土用粗砂，不符合要求需经筛分获得。

根据工程气温、隔离层成型后长时间暴露及经历冻融循环等特殊情况，参照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004），结合国内其他工程经验，采用改性乳化沥青。

3.4 质量控制

由于在面板坝上游坡面喷涂乳化沥青属新技术新工艺、没有行业规范可循，根据工程的实际情况，在现有施工条件下，特提出如下质量控制措施。

（1）第一遍沥青喷涂前，一定将坡面清扫干净，修整平整，盈亏符合设计要求：表面不能有浮渣，基面坚实，以利于沥青与坡面和砂料的粘结。

（2）乳化沥青以临界流淌控制喷涂量，喷洒改性乳化沥青用量每遍不少于1.5㎏/㎡。

（3）砂料撒布要求均匀覆盖沥青表面，在坡面上两次撒布砂料用量均不少于0.003 m3/m2；经“两油两砂”工艺施工后形成的乳化沥青胶砂混合料隔离层平均厚度达到3mm左右。

（4）乳化沥青完全破乳前，应完成撒砂，在乳化沥青彻底固化前完成碾压。

（5）施工结束后，乳化沥青隔离层应具有良好温度稳定性，在高温时不软化，不流淌；低温时不脆裂，不剥离。乳化沥青隔离层应与挤压边墙坡面结合良好，无鼓包、起皮、脱空等现象。如有，应进行局部修补处理。

参考文献：

[1]《***水库工程初步设计报告》（2012年9月版）；

[2]《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）；

[3]《混凝土面板堆石坝设计规范》（SL228-2013）；

[4]《混凝土面板堆石坝施工规范》（SL49-2015）；

作者简介：郭坚强（1985年7月—），工程师，设计所副所长，从事于水利水电勘察规划与设计工作。