水利工程面板堆石坝施工措施研究

随着现今科技的不断发展和资源越发地受限，导致面板堆石坝不可避免地发展而成为现代的一种最实用的坝型。面板堆石坝相对传统坝型，在安全、经济和施工方便这三个方面都更胜一筹。而我国开始修建现代面板堆石坝是80年代的中期，起步稍晚，但之后发展较快。在不断的学习和实践中，也累积了一定非常丰富的相关经验，不过同时，除了良好成绩外，跟随着一些失败的教训。譬如株树桥面板堆石坝的面板塌陷事件、天生桥面板堆石坝的大量结构性裂缝的问题等等都表现出我们需要更多的学习思考，需要不能对面板堆石坝的各种问题掉以轻心。而所有教训都意味着经验的获取和更多的思索总结和分析。因此，笔者就水利工程面板堆石坝的施工措施进行研究，以及施工管理。

一、关于水利工程面板堆石坝施工技术

面板堆石坝主要由防渗系统与堆石体两者组成，涵义是指利用砂砾石分层或者堆石碾压填筑成为坝体，利用混凝土面板作为防渗体的坝。面板堆石坝优点众多如下：造价低；抗滑稳定性好；透水性好；施工倒流方便；施工期短，就地取材；抗震性强；安全可靠性好；坝坡陡，断面小；坝体能够过水；枢纽布置紧凑；施工受雨季的影响小，能够分期施工等。因此，混凝土面板堆石坝是现如今坝工建设里最具有竞争力与发展前景的坝型之一。

从国内外的面板堆石坝上面的研究得出，早期阶段的面板堆石坝设计都主要是靠经验和结合工程师的自主判断两方面，而系统性强的科研工作较少。近年以来，随着面板堆石坝此项技术的不断发展，面板堆石坝的设计也正逐步地从经验判断渐渐转向通过理论分析和实践研究为主要进步的阶段。而对面板堆石坝来说，坝体本身的应力变形特性便是联系到坝体安全性和运行状态的一个十分重要的问题。

二、面板堆石坝的特点

同其他的坝型比较，面板堆石坝具有以下几种主要的特点：因为剖面小、工期短、造价低、工程量小和地区筑坝等原因，显得更加经济；堆石不会引起管涌，因此渗透稳定性较好；便于机械化地快速施工，这样能减少施工的工期，同时减少沉降；施工过程中受气候方面的影响较小，这样的话能够利用坝面的溢流安然度过潮汛；因为面板建设在坝的上游，方便检查维修，并且抗冻也抗震；最后是坝身无法泄洪，因此需要另外地设置泄洪的设施。近三十年以来，因为大型的振动碾和薄层碾压技术的应用，使得堆石坝的建筑密度和实度都增加，坝体的稳定也提高，沉降因此减少，外加上混泥土面板结构在施工方法和设计上面的改良进步，导致混泥土面板堆石坝被推动着不断发展。现如今，混泥土面板堆石坝已经成为了国内外的一种重要坝型。

三、坝体填筑的施工

坝体填筑采用全断面平起，相同一层面让反滤料优先填筑的方法。即，采取反滤料到心墙土料到过渡料最后到堆石料的施工顺序。每层在填筑前，首先由测量放出来边线，填筑施工严格地按照铺料、洒水、碾压和取样四个工序去进行流水作业。

（一）反滤料

先是用白灰撒出来与粘土心墙的分界线，使用人工清除掉反滤层面上面的杂物，接着进行反滤料的铺设。铺料采取自卸汽车或者装载机供料和专用摊铺器摊铺，采取18t自行式的振动碾，顺坝轴线方向去碾压，跨缝碾压时要进入土料面四十厘米宽，得以确保两者的接合部得到压实。

（二）心墙土料

上下游面的反滤料完成摊铺之后可以进行心墙土料的施工，心墙土料为砾质土，心墙和泄水廊道以及两岸的接坡部位填筑纯粘土，自卸汽车进入占法卸料，推土机铺平，铺料厚与两侧反滤料持平，然后用18t凸块振动碾压实。对于与泄水廊道和两岸的接坡部位填筑纯粘土之前，在其混凝土结合面上涂刷一层厚3～5毫米的浓粘土浆，粘土浆的配比为粘土∶水=2.5∶1～3∶1。心墙与齿槽混凝土垫层结合部填不小于0.5米厚的低液限纯粘土，水平面每层铺料厚20厘米，前两层先用3m3轮式装载机重载碾压十遍，再用凸块碾静压四遍，从第三层开始恢复到正常的碾压。包括观测埋管的周围，只要是凸块碾不便碾压的地方，全部运用冲击夯薄层夯实住。在上料过程里还应该注意经常地变换进料路口，并且在路口的地方铺设钢板得以保护到反滤层不受伤损。

（三）过渡料

反滤料完成摊铺之后便可以进行过渡料的施工，自卸汽车，并且按照需用量控制住卸车的间距，避免无端的浪费。使用反铲按照设计的要求宽度开始进行摊铺整形，铺料厚和反滤料持平。一般情况同层过渡料与反滤料的碾压一起进行，用18t自行式振动碾顺坝向轴线方向碾压。

（四）上下游堆石料

将自卸的汽车运输上坝，再进占法卸料，和推土机铺料，以及填筑堆石之前，分别放出它上下游坡的铺料边线，上游和下游的铺料边线比设计边线都分别向外宽出1.6米和2.0米。人为利用两岸供水的系统的水管洒水之后，用18t拖式振动碾一到二档行车速度去压实。堆石料区每填筑二到三层就对它上或者下游坡面进行修整，首先用白灰全都撒出设计的边线，接着再用反铲按照白灰线的位置和设计坡比去进行削坡。

四、面板混凝土施工管理

（一）质量管理

对于面板混凝土施工的质量管理，有以下五点。一是需要加强原材料的质量控制。对于利用面板上的原材料需要严格按照设计要求的型号和品种来进行选用，并且经过试验检验可以合格报监理工程师在批准后能够使用。二是在满足设计的要求，即各项技术指标的此条件下，对于水灰比与外加剂的进一步优化。三是降低了挤压边墙垫层对于面板混凝土的束缚。按照规范和要求对挤压边墙坡面进行整理，使得坡面上面没有突变错台；在面板垂直缝处把挤压边墙垫层凿断；在挤压边的墙坡面上喷涂三毫米的厚乳化沥青隔离层；把一部分的架立筋改成为板凳筋，并且在混凝土的浇筑过程里把插入垫层里的架立筋割除掉，使得消除对于面板混凝土的束缚。四是加强对于混凝土在浇筑过程中的质量控制。每一块面板都必须经专业的监理工程师验收并且签发开仓证之后才可以浇筑混凝土。五是认真地落实面板混凝土的保温、保湿的措施。为了阻止面板表面会发生温度裂缝的现象，除了在滑模支架上面挂一套活动暖棚外，和对刚出模的混凝土准备进行保温的养护以外，还能选用表面贴上有塑料膜的绒笔毡保温被而在混凝土出暖棚之前进行覆盖保温。

（二）安全管理

对于面板混凝土施工的安全管理方面，有以下五点：一是需要编制施工的安全管理方案，内容中对面板施工过程阶段的危险源全部进行辩识，并且制定出相对应的防范措施出来。二是对于参与面板施工过程的施工管理以及操作的人员有针对性地进行安全方面的培训，使其提高对次工作的安全意识和提升安全防护的能力。三是需要加强对于现场的安全防护的设施和对于起重机械的检查。譬如安全栏杆、钢丝绳、安全带、安全绳、地锚、卷扬机等等，得以保证其一直处于非常安全的工作状态中。四是需要严格地执行安全奖惩制度，抛却习惯性违章的事情发生。如何可以减少挤压边墙对于面板混凝土的束缚，这便是建设各个方面十分关注的其中一个问题，对此方面在面板混凝土施工过程中进行了一些非常有益的探索，同时对于长面板混凝土的快速施工技术同施工管理也都进行了研究，也因此获取得了一些较好的效果。

本文中，笔者先对关于水利工程面板堆石坝施工技术进行了分析，然后表述了面板堆石坝的特点，接着又从反滤料；心墙土料；过渡料以及上下游堆石料这四个方面对坝体填筑的施工进行了浅谈，最后，笔者从质量管理和安全管理这三个方面对面板混凝土施工管理进行了分析。