水电站工程高面板堆石坝施工技术研究

摘要：高面板堆石坝由于其具有工期短、工程量小、施工简便、投资省、运行安全等诸多优点，在我国水利工程建设中得到了广泛应用。论文结合本人工作实际，对高面板堆石坝施工技术进行了浅显探讨，希望为同行提供借鉴和参考。

关键词：水电站；工程；高面板堆石坝；施工技术；研究

一、高面板堆石坝施工概述

混凝土面板堆石坝对地形地质条件适应性好，采用当地材料建坝，对外来物质需求少，施工期对恶劣气候适应性强，工程造价低，建设速度快，运行安全，容易维修，具有良好的安全性、经济性和适应性。混凝土面板堆石坝是当今世界普遍采用的坝型，在国内外得到了广泛应用和迅速发展。近10年来，我国混凝土面板堆石坝工程发展迅速。通过国家科技攻关、大量的专题研究和工程实践，在坝料性能及试验方法、坝体变形控制、大坝防渗系统结构和材料、大坝施工与质量控制、大坝性状监控及安全评价等方面有重大创新和突破，形成了一整套超高面板坝筑坝关键技术体系。

二、混凝土面板堆石坝坝体施工技术

堆石坝填筑的施工设备、工艺和压实参数的确定，和常规土石坝非黏性料施工没有本质区别。堆石坝填筑质量控制关键是要对填筑工艺和压实参数进行有效控制。一般面板坝的施工程序为：岸坡坝基开挖清理，趾板基础及坝基开挖，趾板混凝土浇筑，基础灌浆，分期分块填筑主堆石料，垫层料必须与部分主堆石料平起上升，填至分期高度时用滑模浇筑面板，同时填筑下期坝体，再浇混凝土面板，直到坝顶。

1、垫层施工：垫层为堆石体坡面上最上游部分，可用人工碎石料或级配良好的砂砾料填筑。垫层须与其他堆石体平起施工，要求垫层坡面必须平整密实，坡面偏离设计坡面线最大不应超过?？0～50mm，以避免面板厚薄不均，有利于面板应力分布[1]。垫层系采用水平铺填水平碾压，由于振动碾不能行走在上游坡的边缘上，故在上游边缘约1m的范围内往往不能被压实到设计要求，需要在上游坡面上再沿坡面进行碾压与平整，碾压与平整后，必须防止人与机械使坡面遭受破坏。

2、趾板施工：对于河床段的趾板，应在基岩开挖完毕后立即进行浇筑，在大坝填筑之前浇筑完毕；岸坡部位的趾板必须在填筑之前一个月内完成。趾板施工的步骤是清理工作面、测量与放线、锚杆施工、立模安止水片、架设钢筋、预埋件埋设、冲洗仓面、开仓检查、浇筑混凝土、养护。如工期和工序不受约束，也可在趾板基岩全部开挖完以后，再进行趾板施工。

3、面板施工：混凝土防渗面板包括主面板及混凝土底座，是刚性面板堆石坝的主要防渗结构，厚度薄、面积大，在满足抗渗性和耐久性条件下，要求具有一定的柔性，以适应堆石体的变形。

4、面板分缝止水：混凝土面板的主要作用是防渗，由于其面积大、厚度薄，为使其适应堆石体的变形、温度、应力变化以及施工等方面的要求，一般用垂直于坝轴线方向的纵缝将面板分为若干块，中间为宽块，两侧为窄块。其中，垂直缝、周边缝和底座伸缩缝为永久伸缩缝；而水平施工缝为临时缝[2]。垂直缝从面板顶到底布置。垂直缝在面板中部受压区的分缝间距一般为12～18m；在两岸受拉区分缝间距则减半布置。

5、混凝土面板施工：对于中低坝，混凝土面板一般是在堆石体填筑全部结束后进行，这主要是考虑到施工期产生沉陷的影响，避免面板产生较大的沉陷与位移，以减少面板开裂的可能性；对于80～100m以上的高坝或需拦洪度汛等，面板也可分期施工。

三、水电站建设中高面板堆石坝施工质量控制

水电站高面板堆石坝在施工过程中对组成坝体的面板、趾板、垫层、过渡层、主堆石区、次堆石区等部分都有比较高的施工要求，需要对施工过程进行全面的质量控制。

1.施工前的质量监督和控制

（1）对坝基和岸坡的处理

坝基和岸坡施工的处理时整个水电站工程石坝施工的基础和关键，其施工质量的好坏将直接影响到大坝的安全。在施工过程中，应严格按照设计规范制定相应的施工措施。

（2）对料场的质量控制

由于高面板石坝容易受到水的侵蚀，因此水电站工程施工中对坝体的填筑料质量和施工强度要求非常高，对坝体填筑料质量和填筑强度的核查也就成为施工开始之前质量控制的关键环节。

2.施工过程中的质量控制

（1）坝体填筑

水电站的坝体填筑施工应在部分趾板施工完成后进行，其中填筑和碾压工序是整个坝体填筑质量控制的关键。因此，在填筑开始前，必须对填筑料进行相应的碾压试验，确保填筑料质量符合要求，并可根据实际施工情况优化相关质量参数，实际操作中主要包括铺料的厚度、碾压的次数、添加的水量等工序[3]。试验过程中，对于性能参数不符合施工要求的填筑料应严格禁止使用。

（2）混凝土浇筑

混凝土浇筑分为趾板浇筑和面板浇筑两部分。

（3）监督质量要点

趾板和面板混凝土浇筑施工的质量监督要点主要包括：表层清理质量验收记录；止水面嵌缝材料检测报告；混凝土材料出厂证明和质量检测报告；混凝土温度控制和养护措施规定；结构尺寸标准；施工缺陷处理报告等。

四、结语

经过近十多年的探究和发展，我国高面板堆石坝施工在施工工艺和质量控制方面都取得了可喜的成绩，突破了部分重大技术难题，进一步推动了我国水电工程建设向前发展。但是在工程建设过程中，也遇到了一些凭借当前技术还无法解决的问题，作为一名水电工程建设人员，我们只有继续加强对其施工技术的理论研究和实践探索，才能为国家的建设和构建和谐社会做出更大的贡献。

参考文献：

[1]李文国.大河水库面板堆石坝施工方法的论述田[J].中国高新技术企业，2012（33）

[2]敖细平.滩坑水电站工程高面板堆石坝施工技术研究田[J].科协论坛，2012（3）.

[3]张婉，闵大伟，张帆.涧峪水库混凝土面板堆石坝应力变形分析[J].陕西水利，2013（1）.