水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术探析王生强

水利工程中面板堆石坝坝体填筑施工技术探析王生强
发布时间：2023-05-29T10:57:59.539Z 来源：《中国建设信息化》2023年6期作者：王生强
[导读] 面板堆石坝主要由坝体、面板、防渗接地结构等组成。

坝体是整个大坝的主体部分，起着支撑面板的作用。

面板是整个大坝的防渗结构，通过周边缝与防渗接地结构相连；防渗接地结构由趾板和基础防渗帷幕两部分组成。

在混凝土面板堆石坝建设过程中，必须重点抓好堆石坝的填筑施工，这不仅是工期的关键点，也是影响大坝质量和安全的重要因素。

陕西省宝鸡峡引渭灌溉中心陕西省咸阳市 712000
摘要：面板堆石坝主要由坝体、面板、防渗接地结构等组成。

坝体是整个大坝的主体部分，起着支撑面板的作用。

面板是整个大坝的防渗结构，通过周边缝与防渗接地结构相连；防渗接地结构由趾板和基础防渗帷幕两部分组成。

在混凝土面板堆石坝建设过程中，必须重点抓好堆石坝的填筑施工，这不仅是工期的关键点，也是影响大坝质量和安全的重要因素。

关键词：水库大坝；混凝土面板堆石坝；坝体填筑；施工技术
引言
土石坝水库是水库工程建设中常用的形式之一，和混凝土坝体相比，土石坝具有原材料易得，施工成本低等优势。

但同时对填筑质量和混凝土浇筑质量有更高的要求。

在早期水库工程土石坝填筑和混凝土施工中采取的是现浇混凝土施工技术，但现浇混凝土自流动性比较差，难以很好的渗流到土石坝的每个缝隙中，从而影响土石坝的强度和防渗效果。

自密实混凝土是一种新型的混凝土施工技术，具有高流动度、均匀性、不离析和稳定性，仅凭混凝土自重，就能填满土石空隙，从而提升土石坝坝体的整体性、稳定性以及防渗能力，更好的保障水库工程的总体质量。

基于此，开展水库工程自密实混凝土堆石坝填筑及其混凝土浇筑的分析研究就显得尤为必要。

1、水利水电混凝土面板堆石坝施工要求
在现代水利水电工程建设中，经常使用混凝土面板堆石坝技术，该技术建设的大坝主体主要包括坝体内的石体和外部的混凝土面板两部分。

工程项目建设中常用的石体材料为较大颗粒的砂石，施工人员借助压实机械等设备设施可增加整体的密度，但也增加了变形的可能性。

由于构成水利水电大坝的混凝土面板与堆石体之间存在很大的物理性能差异，因此，这两者的融合应用很容易引起不同类型的病害。

为了尽量减少病害，施工技术人员必须高度重视并深入研究坝体整体密实度、变形模量之间的关系，只有控制好混凝土面板变形模量和堆石体协调性，才能减少甚至避免因物料差异而引起的病害。

2、面板堆石坝坝体填筑施工工艺
2.1进行施工的规划
在堆石坝坝体填筑施工开始前，需要进行相关的工作规划。

水利工程的建设明显受到自然环境的影响。

在河流的汛期，周围的地质和水文因素可能会对工程建设产生影响，特别是在河流的汛期，这种影响比较迅速，从而导致水位的变化和施工环境的变化。

在这种情况下，有些施工无法正常进行。

因此，为了保证施工时间，需要在施工方案中规定各个阶段。

相对而言，填筑施工时间较短，因此该阶段分配的时间较短，工程施工需要严格按照施工时间计划进行。

目前施工采用流水线施工模式，需要做好填筑工程不同阶段的衔接沟通和管理工作，确保各阶段衔接顺利。

要特别注意人员的安排和物资的调配。

填筑工程对施工人员的技能有一定的要求，要求相应的人员在规定的时间内到位，进行连续的工作。

在材料方面，要做好材料的监控工作，确保材料质量满足使用需要。

2.2进行材料摊铺工作。

在填筑工作的初始阶段，需要从填筑部分的最低点开始铺料，并根据具体的填筑要求调整填筑方法。

有些材料需要采用特殊的垫层法，有些区域由于受外界条件的影响，需要采用占用法填筑材料。

材料摊铺完成后，需要根据具体情况选择合适的推土机进行排料，使材料基本平整。

同时，小型反铲在后期的材料处理中也起着重要的作用。

之后需要进行手工的材料展示和整理，用水平仪测量材料表面，对比设计数据，确保材料的填充情况能够适应设计。

2.3进行压实作业
与其他步骤相比，对填充物外部和内部的影响最为明显。

目前，应用自动振动破碎机的方法进行初始压实，在振动过程中，填充材料之间的间隙可以缩小，对于不同的区域，需要采取分步施工的方法。

振动网格的运动方向应根据大坝的轴线方向进行布置，以保证压实的方向效果。

在选择设备时，应选择液压振动压缩机，并通过试验中的相关数据信息确定工作时间。

压实工作完成后，应对工作进行检查，以确保每个位置都能满足应用需求。

需要注意的是，对于一些特殊部件，液压振动压缩机的应用不能满足压实要求，可以使用手动控制的小型装置。

为了保证压实效果，有必要正确控制压力的尺寸，通过这项工作，也避免了材料压力的问题。

3、混凝土面板堆石坝坝体填筑施工技术要点
填筑面板坝坝体过程中，施工要点如下：①严格控制建筑原材料质量；②保障上坝交通运输；③严格执行碾压密实操作规程。

控制上述三项施工要点，填筑坝体作业基本符合标准要求，再辅以有序的施工组织设计，合理安排施工工序，则可以充分保障坝体填筑质量。

3.1特殊天气下施工技术控制
在水利水电混凝土面板堆石坝施工过程中，如果遇到降温、大风、暴雨等恶劣天气，施工单位应及时采取应对措施，暂停施工，以避免影响混凝土面板的施工质量，甚至发生安全事故。

例如，在遇到突发暴雨天气时，可及时用塑料防雨装置覆盖混凝土面板，避免大雨冲刷、腐蚀面板，影响其使用效果，同时，要及时做好施工所用材料和设备的遮挡工作，以免浪费材料、损失设备。

又如，在遇到突然降温的天气时，应及时覆盖保温棉毡等保温材料，防止混凝土面板受冻产生裂缝、冻融等问题。

此外，管理者应密切关注天气预报，提前做好施工安排，并编制紧急应对方案。

3.2自密实混凝土浇筑
自密实混凝土浇筑是水库工程自密实混凝土堆石坝填筑及其混凝土施工的重中之重，也是施工的难点之一，在自密实混凝土浇筑施工中存在的主要问题是堆石区混凝土和面板混凝土需要采取同时浇筑，但不同位置、不同结构自密实混凝土浇筑的厚度及方法存在较大问题，如何有效避免两者的相互交叉是工程施工的重难点。

为解决这一问题，本工程采取了堆石区和面板混凝土同仓浇筑方法。

具体的施工方法为：1）清理工作面。

将钢筋施工、面板施工、止水施工、堆石施工的工序施工中散落在施工仓面上的杂物清理干净，并用高压水冲洗，排出仓面积水，为自密实混凝土同仓浇筑营造良好的条件。

2）验收仓面。

在自密实混凝土浇筑前约8h，以书面形式通知监理单位对施工仓面进行检查验收，在书面通知上需要详细注明检查的地点、内容、检查的时间等，验收合格后才能进行自密实混凝土浇筑。

3）拌制自密实混凝土。

在拌制自密实混凝土时，必须严格按照实现确定的配合比来添加原材料，除现场条件发生变化，修改相关参数之外，严禁私自更改混凝土配料单。

3.3测量控制
在坝体填筑施工期间，需要加强各层测量控制。

按要求对各区界限进行测量，利用吊竹桩加强垫层上部边线控制，在两岸岩坡上做好各层高程及桩点桩号标记。

对各界限进行放样测量，应该确保主、次石碓区交界线和下游边界线完成2~3层放样，加强沉降量预估。

综合分析沉降后高程、外形等参数，将设计高当成是最终沉降高，可以设定沉降安全值，通常为坝高的0.5%~1.0%。

结束语
水利工程质量至关重要，科学的施工方案、精细的施工组织、标准的施工管理，能够不断提升施工质量。

要想提升面板坝坝体填筑质量，需做到以下几点。

1）撑控填筑质量，提升碾压密实度，控制其形变量，尽可能降低坝体沉降；2）科学安排填筑作业，控制关键工序，提升坝体稳定，保障大坝安全运行；3）不断提升坝体的防渗性、耐久性和稳定性。

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