钢筋混凝土面板堆石坝施工控制的重点

【摘 要】 面板堆石坝是水利工程中的重要部分，应引起包括科研、设计及施工等各方的共同重视，深入研究，认真总结，努力攻关，以期在设计水平及施工技术监理质量控制方面，以适应我国混凝土面板堆石坝高速发展的需要。 
【关键词】 面板堆石坝；填筑施工； 施工质量 
　　一、防渗体系的施工 
　　水库防渗体系包括趾板砼、面板砼防裂，接缝止水、帷幕灌浆的施工质量。任何一个项目的施工以及每一道施工工序都将直接影响整个大坝的防渗。 
　　1）砼面板、趾板施工 
　　砼面板、趾板是砼面板堆石坝最主要的防渗结构。砼面板是板式结构，水库蓄水后水压作用将使其产生沉降变形。若砼趾板、面板施工质量未达到设计要求，容易产生裂缝，甚至断裂，轻则漏水，难以处理，重则影响到整个大坝的安全。 
　　因此，做好砼面板、趾板施工质量极其关键，施工中应采取措施如下： 
　　①原材料选择：主要是水泥品种和骨料的选择，因面板防裂的需要，优先采用水化热较低，收缩性较小的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。 
　　②掺减水剂和引气剂：减水剂和引气剂可以减少水泥用量，改善砼和易性，而引气剂除了改善砼的和易性外，还可减少砼的离析和泌水，并破坏砼的毛细血管作用，提高砼的抗冻、抗渗、耐久性和抗裂性。 
　　③掺用粉煤灰：在施工中掺用粉煤灰代替部分水泥，可节约水泥，改善砼的和易性，提高砼的极限拉伸值，减少水泥的需用量，节约成本，可减少干缩变形，对防裂有利。 
　　④砼运输与供应：在施工中采用砼搅拌车运输，既利于砼的保水及减少塌落度损失，又能防晒，防雨避免水泥浆流失产生骨料离析，制定砼施工生产合理计划，使砼生产和施工需要的供应平衡。 
　　⑤滑模提升速度和振捣工艺：严格控制面板砼浇筑过程中滑模提升速度，不能过快过慢。过快，脱模砼可能出现流淌，过慢，砼表面可能出现拉裂。振捣工艺要求严格，派专人负责振捣，插入深度符合规范要求，不允许漏振或过振，脱模表面采用人工压面摸光，使面板表面光滑平整。 
　　⑥合理安排面板砼浇筑时间，避开冬天低温与伏天高温季节。选择温度较适宜时节施工，有利于防止温度裂缝的产生。 
　　⑦加强施工期及后期养护：在施工过程中及时有效的养护是减少砼面板干缩裂缝的重要措施，对初脱模的砼采取保水措施，及时采用麻袋连片覆盖喷水养护。养护是面板防裂的一个重要措施，必须高度重视，并作好养护记录。 
　　2）接缝止水施工 
　　面板与趾板、面板与面板、面板与坝顶、趾板与趾板是大坝防渗体系中的另一关键环节。为提高接缝止水施工质量，施工中应采取如下措施： 
　　①止水材料选择质量好、信誉好的生产厂家购买，并经检验合格后才用于工程施工。 
　　②按设计要求进行止水铜片安装基础面处理，铜止水片在现场加工，用专用机具冷压成型，接缝按规范进行双面铜焊接，并在实施前进行接头焊接试验，并将浇筑后出露在外的止水铜片及时安装保护罩，防止损坏。 
　　③接缝止水的安装采用先进的安装设备，如填料机，可根据要求选择压力，严格按照设计要求将填料充填饱满密实。 
　　④在接缝止水附近浇筑砼时，专人平仓振捣，并安排止水埋设的安装人员监护，避免止水结构变形、变位，避免骨料集中、气泡和泌水聚集及漏浆等情况产生，保证该区域砼密实。 
　　3）防渗帷幕灌浆施工 
　　防渗帷幕灌浆是大坝防渗体系的又一关键环节，其目的是为了防止坝基渗水和岸坡绕坝渗漏，为保证灌浆质量，施工中应采取如下措施： 
　　①坝体基础帷幕灌浆，施工前必须认真分析灌浆设计图纸和坝区地质资料，研究确定采取适宜的灌浆方法和灌浆压力，采用循环灌浆，安装抬动观测仪，确保砼抬动在设计允许范围之内。 
　　②实施钻灌时，根据设计图纸和地质资料，选取10%的有代表性的孔作先导孔，在先导孔施工中，应详细、认真地对地质情况，岩层透水情况，耗灰量情况和灌浆压力试验等第一手资料进行搜集，以指导后续灌浆的施工。 
　　③灌浆工作完成后，进行灌浆质量检查，分两步进行，一是检查灌浆施工过程的质量，二是打检查孔进行质量检查。经检查完全合格后，才结束灌浆工作。 
　　二、坝体填筑施工 
　　坝体填筑施工质量是关系大坝安全稳定的一个重要条件。 
　　面板堆石坝与其它类型坝区别较大。由于筑坝材料是由没有凝聚力的松散集料堆积而成，靠强力碾压提高坝体密实度和变形模量，使料粒结合紧密，以减少压缩变形。面板堆石坝主要是靠颗粒间衔接咬合的骨架效应保持自身与坝体的稳定，若坝体碾压不密实，坝体变形模量小，总体压缩变形便大。过大的坝体压缩沉降变形，将会影响到面板和止水结构，乃至遭到破坏，致使面板断裂或止水失效，造成大量漏水，危及坝体运行安全。因此，必须保证坝体填筑质量控制，特别是垫层区、过渡区和堆石区，是砼面板的支撑结构，尤为重要。如果该部分填筑质量不好，沉降值过大，那么，在水库蓄水后，砼面板会因为不均匀沉降而被拉裂 、拉断。为此，施工中应采取如下措施： 
　　1）填筑施工准备 
　　①碾压试验 
　　面板堆石坝在施工前，在施工场内选择合适的地方做碾压试验，通过设计施工技术要求进行碾压试验，选择合适的机械设备（振动碾大小）和确定合适的碾压参数（洒水量、碾压遍数等），供坝体填筑施工用。 
　　②设备配备及选型 
　　设备配备及选型应按照施工工程量、工期安排、施工强度场地及交通条件等实际需要以及不同的料粒分区来确定，主要设备包括挖掘机，自卸汽车，推土机、振动碾等。振动碾主要考虑使用牵引式和自行式相结合。 
　　③施工工艺参数选择 
　　施工工艺参数选择坝料的铺筑方式，先用后退法卸料然后在上部再用进占法卸料而达到要求的铺土厚度，根据不同的颗粒分类，粒径大小和场地设备按提供效率和防止骨料分离进行选择，加水量是提高压实效果的重要措施，可使堆石颗粒间摩擦力减小以及细颗粒间假凝聚力消失，从而起到润滑作用提高压实效果，在较小的压实功能作用下得到较高的密实度，同时可使颗粒棱角及软弱部位软化破碎，通过坝体提前预先浸水，以减少坝体后期的沉降变形，碾压行车速度以振动碾最小的行车速度行驶，一般不大于2km/h，按进退错矩法碾压，碾压便数按加水量、铺筑厚度的不同由试验确定，其压实干密度满足设计指标要求。 　　2）填筑施工 
　　坝体填筑施工按照施工进度计划及施工强度安排进行设备及人员配置，并按照碾压试验确定的工艺参数组合来组织施工。 
　　坝体填筑按照全断面填筑的原则分区工作面规划布置，尽量减少接触层面和错台，以提高整体密实度，根据工程工期和渡汛要求选择半断面填筑上升，在上升过程中控制好填筑层的高差，按照先填主堆石，后填过渡料和垫层料，一层主堆石，两层过渡料和垫层料的填筑顺序施工，过渡料和垫层料同时填筑时，避免错台和倒坡。 
　　碾压及边坡处理：坝体碾压按照碾压试验确定的碾压设备和施工参数配置进行碾压，对岸坡及边角振动碾碾压不到的部位，采用小型手扶式振动碾及夯板进行补充碾压夯实，填筑边坡处理在填筑铺料前，用挖掘机先将填筑层坡面松动不密实部分清除，待后填筑层碾压时一起搭接处理，确保坡面碾压密实。 
　　3）坝体填筑质量控制 
　　①坝料开采及料源检验 
　　坝体填筑料分为垫层料、过渡料、主堆石、次堆石，垫层料采用系统生产加工，其余过渡料、主堆石和次堆石采用业主指定的石料场进行开采，为了提高压实效果，各坝料除有相应的质材要求外，有不同的级配要求，料源检验是施工质量控制的有机组成部分，不仅要在垫层料加工工艺上试验，而且整个坝料加工开采过程中都要定期或不定期进行抽检，通过筛分试验，进行颗粒级配及含泥量检验，上坝填料的含泥量、级配、超径量必须满足设计要求，保证料源的质量，做到不合格料不得上坝。 
　　②施工质量过程控制 
　　严格控制坝体填料分区，严禁次堆料占主堆料、主堆料占过渡料、过渡料占垫层料。严格控制填料的铺料宽度、铺层厚度、加水量、碾压机具和碾压遍数，并派专职质检员跟班记录，发现问题及时处理，直至验收合格。 
　　③压实质量检测试验 
　　坝体压实质量的检测试验是填筑施工质量控制的重要手段，现场检测按照规范进行抽检，检测方法主要有灌水试坑法、灌砂法，通过现场抽检开挖试坑筛分试验，压实干密度及颗粒级配分析来调整坝体碾压施工工艺。 
　　总结：面板堆石坝主要是以堆石体作为支承主体，以钢筋混凝土面板或沥青混凝土面板作为防渗体的一种坝型，随着相关部门对水利工程质量要求的不断提高，面板堆石坝在水利工程中的应用也越来越广泛。因此，工程施工人员必须要对其施工技术的要点进行给予高度的重视，全面了解工程的施工环节，确保每个环节的质量，从而将其作用在水利工程中充分发挥出来，从而促进我国水利工程的持续发展。