浅谈某水电站混凝土面板堆石坝施工的几点总结

[论文关键词]水电站 混凝土面板堆石坝 施工

[论文摘要]水电站混凝土面板堆石坝的施工存在很多难点，这需要及时的总结，以某水电站的混凝土面板堆石坝施工为例，在这方面进行探索。

一、施工导流

某水电站主要建筑物为2级，导流建筑物按4级设计，导流标准采用10年一遇洪水，导流时段为当年11月至次年4月，导流流量为82立方米/s。导流洞布置在左岸，断面形式为半圆顶拱的城门洞形，混凝土衬砌厚度60厘米，衬砌后断面面积为36平方米。为加快施工进度，大坝上、下游围堰均采用坝基开挖的风化泥岩料进行填筑。

二、料场

主料场位于坝址右岸B，距坝址1.5千米。B料场出露岩层主要以T1m中厚层灰岩、厚层灰岩为主，岩石饱和抗压强度大于4500万帕，软化系数大于0.75。

施工中曾在坝址上游约700米处开辟了A料场，共开采石料约3万立方米，后因溢洪道开挖的弃渣倾倒于此将料源污染被弃用。B主料场开采石料16万立方米，因开采过程中出现较多夹泥，因此又在大坝下游距坝址150米处另开辟了1个辅助料场，开采石料约5万立方米。此外，利用质量良好的溢洪道开挖灰岩料作坝料，共利用20余万立方米。

三、上坝道路

大坝开始填筑时，坝料由大坝上游左岸道路运至坝上：待坝体填筑至785米高程后，坝料从大坝下游左岸先后开辟出的下、中、上3条公路上坝，同时在左岸溢洪道开辟了1条上坝公路以保证坝料及溢洪道开挖料上坝：最后，在大坝右岸下游851米高程开辟了1条上坝公路，以作坝肩平硐灌浆、大坝填筑及面板混凝土浇筑的施工道路。

四、主体工程施工

（一）基础开挖

坝址河谷为左缓右陡的不对称V型谷，两坝肩无冲沟切割。右岸795-865米高程之间大部均为陡壁且多为逆向坡，其下部地形坡度为60°-90°，而上部为30°-40°：左岸为一山嘴，岸坡上缓下陡多为顺向坡，地形坡度大多为20°-30°，局部达60°-70°。除泥岩为相对隔水层外，其余均为强岩溶地层，透水性较强。坝肩无大规模不稳定体，两坝肩均出露坚硬灰岩，河床及左岸有软质泥岩隔水层。坝基全部开挖至裸露基岩，其中泥岩挖至弱风化层上部并在验收后即进行喷混凝土保护。坝基共计开挖石方26万立方米、土方6.5万立方米，清除崩塌体1.5万立方米。

（二）大坝填筑

1．坝料制备。垫层料采用40%人工砂与60%碎石，用装载机混合均匀。特殊垫层料为粒径不大于40毫米新鲜灰岩碎石掺配40%人工砂，再掺入5%粉煤灰混合均匀。质量良好的溢洪道开挖灰岩料也作为主堆石、次堆石坝料上坝，经现场筛分试验，坝体各种填筑石料的级配均在理想级配包络线及谢腊德级配范围以内。

2．填筑方式。坝基开挖完毕后，鉴于基岩凹凸不平，用垫层料、过渡料找平碾压密实后才进行大坝填筑。垫层料、过渡料用后退法卸料，主堆石、次堆石采用进占法卸料，推土机平料。推土机平料时沿平行于坝轴线方向进退，以避免各区填筑料相混。碾压前应洒水，振动碾平行坝轴线方向进行碾压，采用进退错距法，每次错距20-30厘米。铺料时允许垫层料超压过渡料、过渡料超压主堆石料、主堆石料超压次堆石料，不允许次堆石料超压主堆石料、主堆石料超压过渡料，过渡料超压垫层料。填筑过程中还要对上游坡面进行碾压与防护。

由于坝肩右岸岸坡溶洞裂隙十分发育，为避免帷幕灌浆时串浆进入坝体，在坝轴线以上灰岩岸坡接触带处填筑2米宽的垫层料及过渡料。为了保证坝体与坝体边缘填筑密实，左岸泥岩岸坡接触带填筑1米宽的过渡料，在振动碾压无法碾压到位的岸坡边角地带，用1.5t小型振动碾振动或夯实密实。

3．坡面施工。在填筑垫层料时要超填20-30厘米，在大坝每上升3.0-3.5米后用反铲挖掘机进行修坡，当大坝填筑到一定高度后进行人工大面积修坡，并进行斜坡碾压。斜坡碾压是先在坝顶的挖掘机上固定2个转向定滑轮，再利用推土机牵引YZ-14斜坡振动碾进行，碾压时先洒水浸润坡面静压1遍，再采用上行振动、下行不振动碾压4遍。斜坡碾压分4次，分别在807，821.14，835，848.47米高程进行。在距离坝顶2-3米区域，由于振动碾碾压不到，改用挖掘机抓斗拍打密实。斜坡碾压采用挖坑灌砂法测定干密度，测定结果均超过2.2克/立方厘米。斜坡碾压完成后，喷10厘米厚C20混凝土护坡。

（三）趾板与面板施工

1．趾板施工。趾板宽6.5米，厚0.5米，混凝土强度等级C25。河床部位的基岩为泥岩，趾板置于弱风化泥岩上部，左右岸趾板的基岩为灰岩。趾板共分为30块，河床及左、右岸各10块，设计混凝土工程量1255立方米，实际完成2509.6立方米。超量原因主要是由于基础超挖，特别是左右岸基岩超挖较多造成的。河床部分趾板混凝土浇筑采用钢模板立模，用载重汽车将混凝土直接运至入仓浇筑：左右岸趾板混凝土则是用汽车运输，再通过溜槽入仓浇筑。混凝土坍落度控制在5-7厘米。

2．面板施工。面板混凝土采用无轨滑模施工工艺。无轨滑模采用分节制作，共2节，节与节之间用螺栓连结，标准节长6米、宽110厘米、高50厘米，总重约7t，由布置在坝顶的2台5t慢速卷扬机牵引。为防止滑模倾覆，每台卷杨机由2块立方体混凝土预制块压住作配重。面板混凝土浇筑时，由拌和站拌制混凝土，用混凝土搅拌车运至坝上、通过溜槽入仓，混凝土坍落度控制在4-5厘米，滑模提升速度为1.5-2米/小时。滑模提升后，工人在滑模后面简易平台上对已浇混凝土进行抹面，以保证混凝土表面密实、光滑平整。混凝土浇筑完成后，使用再生毯覆盖，用塑料花管洒水养护。

面板止水结构中的铜止水片厚1毫米，布置在止水底部，采用自制铜止水成型机加工成型。铜止水鼻子内安装Φ25毫米的PVC棒，两翼贴GB止水条：待板间预留的V形槽冲洗干净晾干后用GB柔性填料嵌缝，覆盖氯丁橡胶板，用不锈扁钢压住并用膨胀螺栓固定在面板混凝土上，膨胀螺栓间距30厘米。

进行面板止水结构施工时，经检查面板已出现裂缝12条，压性面板中除14号板外其余均出现裂缝。产生裂缝的原因可能是由于温度和干缩变形引起，也不排除滑模提升时对混凝土的拉伤。接缝止水开始施工后，面板停止养护，冬季过后检查发现面板表面共有147条裂缝，多为细微裂缝。裂缝处理：仅对裂缝宽度大于0.2毫米的3条裂缝进行了处理。处理方法是在裂缝处粘贴GB柔性填料，覆盖氯丁橡胶板，用不锈钢扁钢压住，膨胀螺栓固定在混凝土面板上。

（四）趾板固结灌浆及帷幕灌浆

左右岸趾板共布置2排固结灌浆孔，孔距3米，深入基岩5米，灌浆孔共219个，总进尺1095米。2排固结灌浆孔之间布置1排帷幕灌浆孔，孔距3米，孔深入基岩20-85米，共96孔，有效总进尺2673米。固结灌浆和帷幕灌浆除采用声波测试外，还进行了压水试验，岩体透水率均小于或等于3Lu。

总之，该水电站从施工导流、料场、上坝道路到主体工程施工都细致有序，工程的施工和管理都很到位，给我们提供了宝贵的经验。