水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术

刘世英 宁夏道丞建筑工程有限公司

现阶段，随着我国经济的持续发展，很多水利工程项目得到了投资和建设，发展速度极快。其中，混凝土面板堆石坝能适应不良的气候条件、地形和地质条件，可以充分利用当地材料及工程各建筑物的开挖料来填筑坝体，施工工期短，在强震区、深覆盖层、深厚强风化岩和高陡岸坡等各类坝址，面板堆石坝往往成为最有竞争力的坝型。

一、混凝土面板堆石坝

（一）面板堆石坝特征

混凝土面板堆石坝是堆石坝的一种，简称面板堆石坝，是在传统堆石坝基础上发展而成的一种新坝型。混凝土面板堆石坝的坝体由完全没有凝聚力的松散集料组成，采用薄层碾压的施工方法，而传统堆石坝采用抛填式的施工方法，这是混凝土面板堆石坝与传统堆石坝的根本区别。面板堆石坝靠堆石坝体挡水并保持自身稳定，柔性面板、止水结构和系统防渗联合工作，从而减少渗漏和保证大坝运行安全。堆石坝体具有很好的自身稳定性和渗透稳定性，一般不存在安全问题，尚无坝体因整体失稳或渗水而导致破坏的先例。柔性面板具有很强的变形适应性，面板基本上不分担水荷载，仅有一定的传力作用，可以认为是一层浮在堆石体上的防渗“膜”。坝体稳定是靠薄层碾压施工，在振动碾强力激振碾压作用下，使填筑料颗粒间相互紧密咬合、衔接而形成骨架拱效应，保持其运行稳定。面板堆石坝呈现由低坝向高坝、面板等厚与薄型化、基础处理进一步简化、在深覆盖及软基上建坝的发展趋势。

（二）面板堆石坝优势

坝体断面相对较小，可大大缩短其岸边导流洞及泄洪工程的长度，不需要防渗土料，节省工程量、耕地占用少，减轻了施工征地的困难。坝体填筑材料就地取材，可充分利用枢纽工程施工开挖料，软岩、砂砾石及任意开挖料均可上坝，节约资源，工程投资少。基础与岸坡处理相对简单，施工导流与度汛工程标准相对不高。施工现场开阔，可以大规模机械化施工，施工强度高、施工工期一般相对较短。工程结构单一，无须复杂的计算，可基本按经验设计，易于设计定型化。

二、水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术

（一）碾压试验

通过碾压试验进行材料的选择、设备配套、机械选型和工作参数的确定。首先进行模拟施工，以及劳务组合、人员配备、施工组织等；然后确定包括铺筑厚度、铺料方式、加水量、碾压方式、碾压遍数、质量控制与检验方法等在内的填筑施工工艺流程、施工参数和质量标准等；最后对设计指标合理性进行检验与校正。

（二）坝体填筑施工

1.一般规定和注意事项

坝体填筑宜在坝基、岸坡处理验收及相应部位趾板浇筑完成并满足混凝土龄期要求后进行，特殊情况下也可采取分期分区的方式填筑，但只能在趾板X线30m以外的填筑区进行；坝体填筑应尽量做到全断面的整体均衡上升，实在无法满足整体填筑而采用分期填筑时，应尽量限制和减小相邻填筑体的高差，并做好结合面的处理；填筑的顺序应按先填主堆石料、过渡料、垫层料后填次堆石料的顺序循环进行，不允许后填区侵占前填筑区的空间，以防止出现反坡式结合面；填筑施工应严格按照经碾压试验所确定的工艺流程和施工参数进行。

2.填筑施工工序及工艺流程

一般均应按照填筑区的单元划分及测量放线→基础检查验收与签发开仓证→铺料与层面平整→坝面洒水→碾压施工→单元工程检查验收与质量评定等程序和工艺流程进行。（1）铺料方式。铺料方式有进占法、退铺法和综合铺料法等，在不同料场、不同填筑厚度及不同运输设备情况下可以选择不同的铺料方式。（2）填筑体的层厚控制与表面整平。主、次堆石料一般由推土机完成，在推平的同时应注意控制和保证松铺厚度，要防止料物分离和大石集中，垫层料和过渡料粒径小、厚度较薄，可采用轻型推土机或挖掘机辅助整平。（3）填筑料加水。堆石料一般加水量大，为节省工时可采用坝外加水与坝上洒水结合的方式加水。坝上洒水也可在卸料、平仓的同时穿插进行。垫层料粒径较小，细颗粒含量多，具有一定保水性，因此大多采用提前在料场洒水闷料的方法进行。（4）碾压方式与行车速度。现场一般按进退错距法进行碾压施工，碾压机的行驶速度不超过2.5km/h，一般可按照振动碾速度最低档控制。

3.质量控制的重点和方法

（1）上坝料质量控制。上坝料质量控制即料源的质量控制，主要控制上坝料的级配、超径石和细颗粒（含泥）含量。除进行级配筛检验外，装车前应按照要求集料和选择性采料，严禁超径石和明显不合格料上坝。已上坝的超径石和级配不合格或污染严重的料要进行清除并运出坝外。（2）填筑层厚与料物分离的检查控制。层厚可通过在坝体两岸岸坡按松铺厚度测量画线，采用移动式标杆，并结合现场检查、指挥进行控制。在卸料与推平时，要采取措施防止料物分离和大石集中，对表面的大石要深埋于铺层底部，集中的大石要散开处理。对不同的料物结合面，填筑前进行削坡清理，以利于界面结合。（3）碾压质量的控制与检验。严格按照经碾压试验确定的碾压遍数、错距宽度、行车速度进行碾压，对新老填筑区及结合面应进行搭接碾压，对岸坡与边角振动碾碾压不到的部位，采用小型振动碾或液压式夯板进行压实，确保碾压到位和碾压密实。可采用现场试坑灌水法进行压实质量的检验，同时进行级配和压实干密度的检验。对检验不合格的单元应进行补充碾压，直到满足设计要求。单元工程验收时，一般采用现场碾压错距痕迹检查法进行压实质量的检验。

三、结束语

在整个水利工程实施过程中，堆石坝属于重要组成部分。为此，各个企业需要对该部分质量进行有效控制，以此来满足水利水电工程施工要求，将其中存在的各种问题解决，强化堆石坝技术水准。