泗南江水电站砼面板堆石坝填筑施工

泗南江水电站砼面板堆石坝填筑施工摘?要最近几年来，混凝土面板堆石坝由于它能够对当地的材料充分的进行利用、投资成本少、施工便捷等大量优势，发展迅速，由于混凝土面板堆石坝在设计上日趋完善，在混凝土面板堆石坝项目施工的时候，新的工艺以及方法持续得到推出以及利用，经过对泗南江水电站坝高115 m的混凝土面板堆石坝项目的施工，得到了一定的经验，希望能够给同行进行设计施工予以借鉴。

关键词泗南江水电站；混凝土面板堆石坝；填筑施工技术中图分类号 tv641 文献标识码 a 文章编号1673-9671-(2012)052-0118-021 工程概述泗南江水电站地处云南省思茅地区墨江哈尼族自治县那哈乡、坝溜乡和泗南江乡。

电主要用来发电，开发方式采取跨流域、混合式，坝址位于泗南江之上，厂址位于阿墨江上，正常的水库蓄水位达到900.0 m，对应的库容是2.46×108 m3；死水位达到860.0 m，对应的库容是0.45×108 m3，调节库容达到2.01×108 m3，调节特性是年调节（库容系统0.15）。

装机总容量达到201 mw。

泗南江水电站是通过混凝土面板堆石坝、左岸的电站进水口以及泄洪冲沙（兼放空）洞、右岸的导流隧洞以及溢洪洞、调压室、引水隧洞、压力管道与地面上主厂房和副厂房（开关站和主变场）等共同构成。

工程等别达到ⅱ等大（2）型工程，水库工程长久性主要水工建筑物包含有：拦河坝达到1级水平，溢洪洞以及泄洪冲沙（兼放空）洞达到2级水平，并不重要的建筑物是3级水平，临时的水工建筑物则是4级。

泗南江水电站在拦河坝方面所采用的混凝土面板堆石坝，坝顶的相对高程达到905.0 m，坝顶的总距离达到了362.463 m，坝顶的宽度达到了8.0 m，坝顶的上游上设置有防浪墙，墙的顶面高程达到906.2 m，趾板最小的高程达到790.0 m，坝高最大值为115 m，总体填筑量大约达到258万 m3。

混凝土面板堆石坝是通过主堆石料3b1、次堆石料3b2、过渡料3a、垫层料2a、特殊垫层料2b以及后坝坡干砌块石等主要材料构成的；上游的坝坡在坡比上是1比1.4，下游的坝坡在高程在875.0 m之下的坡比是1比1.7，高程在875.0 m之上的坡比是1比1.4，设计位于垫层上的临水面的坡面之上，采取挤压式的边墙当作保护垫层坡面的措施。

2 大坝填筑施工2.1 填筑一般原则在填筑大坝之前，要对大坝的坝基实施检验，针对坝基之中的松软夹层和别的问题要覆盖填筑材料之前完工。

并应该在开始前的一段时间里实施碾压坝料的试验，明确填筑相关的施工数据，对于设置的相关指标实施审查核对，碾压坝料的试验能够依据dl/t5129实施。

填筑过渡料、垫层料以及宽度既定的堆石要同步施工，坝面要保证均衡提高，对坝石的填筑能够实施分区、分期进行，在纵向以及横向的坡面之上都能够设立临时性的施工过道，细料能够混合于粗料之中，但是粗料却不能够混进细料之中，保证细料在结构层上的宽度。

填筑各个坝料通常的次序是：先填堆石料，再填过渡料，最后填垫层料，特别的垫层料能够使填筑提前，可是一定要在填筑垫层料之前完工。

因为对坝体实施分区、分期的进行填筑同设立的填筑施工斜坡道等构成的临时坡面，针对堆石体之间的缝隙要使用反铲来对坡面实施相关的处理，把没有压实的挖出来，和新的填筑层进行结合实施碾压，新旧承接面进行搭接碾压。

2.2 填筑工序填筑大坝坝体的工序：先进行测量放线，再进行卸料，随后平料，在实施洒水，进而进行碾压，最后进行取样试验。

测量放线：通过测量人员将坝轴线、坝料分界线和坝轴坐标网以及高程点放出去，便于简易坝体的填筑。

卸料：堆石料使用进占法，垫层料、过渡料以及特别的垫层料使用后退法。

平料：将过渡料、垫层料以及特别的垫层料应用人工和反铲进行配合来平料，堆石料使用推土机来进行平料。

洒水：通常要在对堆石料以及过渡进行碾压之前以及之时实施洒水，强化润滑度，使得棱角软化，方便压实；为了避免上坝料洒水的不均衡，对堆石料以及过渡料进行洒水使用坝外加水系统来进行加水，集中加水站设立在进通风洞的洞口的公路之上，一共设立两所集中加水站；垫层料同特别的垫层料通常为避免分离开来，在实施碾压之前进就需要洒上适量的水，对坝面进行洒水使用左右坝肩之上已经开通的供水系统来提供水实施人工洒水。

碾压：堆石料以及过渡料都使用自行式振动平碾碾压；垫层料使用自行式振动平碾碾压；特别的垫层料、临近岸坡之处的堆石料、过渡料以及垫层料能够使用小型振动夯碾压，平碾碾压使用进退错距法。

取样试验：通过施工方面的相关单位进行自我检查、工程监理实施抽样检查亦或监督全部过程中采取追踪抽样检验，对所有工序在施工质量以及参数上进行严格管控，为更加精准的掌控好填筑的水平以及获取相关的数据，依据规范抽取样本进行试验。

2.3 堆石料填筑2.3.1 堆石料设计要求堆石料之中囊括有主、次两种堆石料，主堆石料的主要来源就是石料场之中的弱风化以及其下面的砂岩料，次堆石料料主要来源是石料场之中的强风化的砂岩料。

堆石料在经过碾压之后应该具有很好的级配，堆石区在被碾压之后，应该可以实现自由排水。

堆石料的颗粒直径最大为800 mm，低于5 mm的颗粒量要小于13%，低于0.075 mm的颗粒量最好在5%到8%之间，主堆石料在经过填筑以及碾压过后干密度要大于每立方厘米2.12 g，在经过填筑以及碾压过后干密度要大于每立方厘米2.15，不能够使得孔隙率大于22%。

2.3.2 堆石料填筑施工对填筑的堆石料进行碾压要使用德国制造的bw-219dh-3振动平碾，本身重量达到19t，震动的频率为20 hz到30 hz，机械行驶速度为2 km/h到3 km/h；堆石料里面不能够含有粘土、杂草、树木等相关的物质。

bw-219dh-3振动平碾技术参数见表1。

填筑堆石料以前，对于清理达标并且检验河床冲积层的表层，坝轴线到下游的相关部分，最初铺设具有很好级配的一层细石料，厚度在0.5 m到0.8 m之间，坝轴线到上游相关部分，依照设计图需要最开始铺设厚度为1.0 m的一层垫层料，之后再在上面铺设厚度为2.0 m的一层过渡料，最后来填筑堆石料。

堆石料采用载重20的t自卸式运输车来进运料以及卸料，在采用推土机将之推平，然后采用自行式振动平碾进行8次碾压。

在进行装料的时候需要严控将超过直径的石头远上坝，已经运到坝上面的使用破碎锤将之破碎，亦或是使用推土机将之推到下游需要大径石的护坡区，使用机械亦或是人工把石块紧凑的进行排开，石块之间的缝隙采用细石料进行填筑，采用振动平碾来碾实，通过推土机将之推平，保证填充的细石料能够完全填充到石块缝隙之间，直径过大的石块和坝体堆石之间在上、下层要实施搭配结合，形成紧密完整的结合体。

临近两岸的岸坡，采用比较细亦或是具有很高的颗粒级配的堆石料来进行填筑，如果有大石块出现，就采用反铲将之分散，用细石料进行填充，尽可能防止大石块集中在岸坡之上，临近岸边的地方使用振动平碾反弧碾压方式，确保堆石体同岸坡之间的很好衔接。

2.4 过渡料填筑2.4.1 过渡料设计要求过渡料采用石料场弱风化到新鲜的砂岩或洞渣料，料源无粘土、有机物等杂质。

过渡料最大粒径不大于300 mm，其碾压后级配应符合包络曲线要求。

过渡料设计干密度2.18 g/cm3，孔隙率不大于20%，渗透系数大于5×100 cm/s～1×10-1 cm/s，在相邻堆石料铺料后，先清除堆石料上游坡面分离的粒径大于300 mm颗粒后，再进行过渡料铺料，并形成近似水平面。

2.4.2 过渡料填筑施工过渡料填筑碾压机械采用德国生产的bw-219dh-3振动平碾，由石老虎山石料场经专门控制爆破后获得，采用反铲剔除大于300 mm 石料后挖装20 t自卸汽车运输上坝，采用后退法卸料，人工配合反铲平料，振动平碾碾压。

靠近两岸岸坡振动平碾压不到的部位，采用hcd70b型快速冲击夯夯实，保证过渡料与岸坡的良好连接。

hcd70b型快速冲击夯技术参数见表2。

设计在左岸坝坡1#崩塌堆积体范围内的坝坡上设置了一层1 m厚垫层料和2 m厚过渡料，在左右岸趾板附近h/2坝坡上和河床趾板下游60 m范围内，也同样设置了一层1 m厚垫层料和2 m厚过渡料，该部分过渡料填筑在垫层料填筑完成后进行。

由于过渡料填筑一般是在同层堆石料填筑完成后进行的，过渡料坡面修整仅有上游与垫层料接触坡面，在过渡料填筑过程中，为保证坡面符合设计要求，采用比设计边线超填方法，再用振动平碾碾压，然后用反铲配合人工削坡，并用反铲斗夯实坡面。

根据现有道路系统，过渡料运输须通过堆石料区，因此运输过渡料的车辆应经常保持车厢、轮胎的清洁，尽量减少由于车厢和轮胎上的附带泥土等杂物进入堆石料区和过渡料区。

2.5 垫层料填筑2.5.1 垫层料设计要求垫层料为半透水性，应对泥浆及粉煤灰有反滤保护作用，具有低压缩性、高抗剪强度，为非塑性的、级配良好的人工制备料，要求颗粒坚硬、耐久，不含粘土和有机物等杂质。

垫层料的最大粒径80 mm，小于5 mm含量为33%～53%，小于0.075 mm的颗粒含量不超过8%，级配连续，符合级配要求。

在设计垫层料的时候干密度要达到每立方厘米2.23g，不能够使孔隙率超过18%，渗透的系数为每秒1×10-3 cm～1×10-4 cm，在清理过渡料在上游的坡脚上分离出来的超过100 mm粒径的颗粒之后填筑垫层料，垫层料的填筑要尽量做到水平并且避免分离亦或是造成大空隙。

2.5.2 垫层料加工制备垫层料是通过垫层料加工系统所产出的半成品料和机制砂混合组成的，垫层料加工系统所产出的半成品料使用二级破碎的生产流程，粗碎使用pef600×900颚式的一台破碎机，二破车间使用pfq-1007的强力反击机二台，利用对破碎机在开度上进行调整来对粒径进行掌控，机制砂使用700×500锤式打砂机二台以及700×400锤式打砂机一台，利用二破车间之中的一台pfq-1007型号的强力反击机通过溜槽到打砂机之中获取。

按照设计垫层料在包络曲线上的相关要求、石老虎山上的垫层料加工系统产出的半成品料以及机制砂所进行的筛分曲线在室内实施混合，再利用在现场进抽样之后，进而确立机制砂同半成品石料的之间混合比例是：机制砂和半成品石料之间的比为3:7（质量比）。

混配使用zl50c装载机，首先按照两种材料的混配质量比计算出装载机的斗容，每次在对混配量进行确立之后，就计算装载机斗容，首先把正确计算的机制砂使用装载机运输场地之上，随后把半成品石料使用装载机送到机制砂之上，使用装载机进行均匀的搅拌，在对现场进行随机抽样检验达标之后放于成品垫层料之中。

2.5.3 垫层料填筑施工对填筑的堆石料进行碾压要使用德国制造的bw-219dh-3振动平碾以及hcd70b型高速冲击夯辅助碾压，通过石老虎山的垫层料加工系统进行生产制作准备。