水利工程面板堆石壩施工措施研究

【摘 要】隨著現今科技的不斷發展和資源越發地受限，導致面板堆石壩不可避免地發展而成為現代的一種最實用的壩型。面板堆石壩相對傳統壩型，在安全、經濟和施工方便這三個方面都更勝一籌。而我國開始修建現代面板堆石壩是80年代的中期，起步稍晚，但之后發展較快。在不斷的學習和實踐中，也累積了一定非常豐富的相關經驗，不過同時，除了良好成績外，跟隨著一些失敗的教訓。譬如株樹橋面板堆石壩的面板塌陷事件、天生橋面板堆石壩 的大量結構性裂縫的問題等等都表現出我們需要更多的學習思考，需要不能對面板堆石壩的各種問題掉以輕心。而所有教訓都意味著經驗的獲取和更多的思索總結和分析。因此，筆者就水利工程面板堆石壩的施工措施進行研究，以及施工管理。

【關鍵詞】水利工程；面板堆石壩；施工措施；研究

一、關于水利工程面板堆石壩施工技術

面板堆石壩主要由防滲系統與堆石體兩者組成，涵義是指利用砂礫石分層或者堆石碾壓填筑成為壩體，利用混凝土面板作為防滲體的壩。面板堆石壩優點眾多如下：造價低；抗滑穩定性好；透水性好；施工倒流方便；施工期短，就地取材；抗震性強；安全可靠性好；壩坡陡，斷面小；壩體能夠過水；樞紐布置緊湊；施工受雨季的影響小，能夠分期施工等。因此，混凝土面板堆石壩是現如今壩工建設里最具有競爭力與發展前景的壩型之一。

從國內外的面板堆石壩上面的研究得出，早期階段的面板堆石壩設計都主要是靠經驗和結合工程師的自主判斷兩方面，而系統性強的科研工作較少。近年以來，隨著面板堆石壩此項技術的不斷發展，面板堆石壩的設計也正逐步地從經驗判斷漸漸轉向通過理論分析和實踐研究為主要進步的階段。而對面板堆石壩來說，壩體本身的應力變形特性便是聯系到壩體安全性和運行狀態的一個十分重要的問題。

二、面板堆石壩的特點

同其他的壩型比較，面板堆石壩具有以下幾種主要的特點：因為剖面小、工期短、造價低、工程量小和地區筑壩等原因，顯得更加經濟；堆石不會引起管涌，因此滲透穩定性較好；便于機械化地快速施工，這樣能減少施工的工期，同時減少沉降；施工過程中受氣候方面的影響較小，這樣的話能夠利用壩面的溢流安然度過潮汛；因為面板建設在壩的上游，方便檢查維修，并且抗凍也抗震；最后是壩身無法泄洪，因此需要另外地設置泄洪的設施。近三十年以來，因為大型的振動碾和薄層碾壓技術的應用，使得堆石壩的建筑密度和實度都增加，壩體的穩定也提高，沉降因此減少，外加上混泥土面板結構在施工方法和設計上面的改良進步，導致混泥土面板堆石壩被推動著不斷發展。現如今，混泥土面板堆石壩已經成為了國內外的一種重要壩型。

三、壩體填筑的施工

壩體填筑采用全斷面平起，相同一層面讓反濾料優先填筑的方法。即，采取反濾料到心墻土料到過渡料最后到堆石料的施工順序。每層在填筑前，首先由測量放出來邊線，填筑施工嚴格地按照鋪料、灑水、碾壓和取樣四個工序去進行流水作業。

（一）反濾料

先是用白灰撒出來與粘土心墻的分界線，使用人工清除掉反濾層面上面的雜物，接著進行反濾料的鋪設。鋪料采取自卸汽車或者裝載機供料和專用攤鋪器攤鋪，采取18 t 自行式的振動碾，順壩軸線方向去碾壓，跨縫碾壓時要進入土料面四十厘米寬，得以確保兩者的接合部得到壓實。

（二）心墻土料

上下游面的反濾料完成攤鋪之后可以進行心墻土料的施工，心墻土料為礫質土，心墻和泄水廊道以及兩岸的接坡部位填筑純粘土，自卸汽車進入占法卸料，推土機鋪平，鋪料厚與兩側反濾料持平，然后用18 t 凸塊振動碾壓實。對于與泄水廊道和兩岸的接坡部位填筑純粘土之前，在其混凝土結合面上涂刷一層厚3～5 毫米 的濃粘土漿，粘土漿的配比為粘土∶水=2.5∶1～3∶1。心墻與齒槽混凝土墊層結合部填不小于0.5 米厚的低液限純粘土，水平面每層鋪料厚20 厘米，前兩層先用3m3 輪式裝載機重載碾壓十遍，再用凸塊碾靜壓四遍， 從第三層開始恢復到正常的碾壓。包括觀測埋管的周圍，只要是凸塊碾不便碾壓的地方，全部運用沖擊夯薄層夯實住。在上料過程里還應該注意經常地變換進料路口，并且在路口的地方鋪設鋼板得以保護到反濾層不受傷損。

（三）過渡料

反濾料完成攤鋪之后便可以進行過渡料的施工，自卸汽車，并且按照需用量控制住卸車的間距，避免無端的浪費。使用反鏟按照設計的要求寬度開始進行攤鋪整形，鋪料厚和反濾料持平。一般情況同層過渡料與反濾料的碾壓一起進行，用18 t 自行式振動碾順壩向軸線方向碾壓。

（四）上下游堆石料

將自卸的汽車運輸上壩，再進占法卸料，和推土機鋪料，以及填筑堆石之前，分別放出它上下游坡的鋪料邊線，上游和下游的鋪料邊線比設計邊線都分別向外寬出1.6米 和2.0 米。人為利用兩岸供水的系統的水管灑水之后，用18 t 拖式振動碾一到二檔行車速度去壓實。堆石料區每填筑二到三層就對它上或者下游坡面進行修整，首先用白灰全都撒出設計的邊線，接著再用反鏟按照白灰線的位置和設計坡比去進行削坡。

四、面板混凝土施工管理

（一）質量管理

對于面板混凝土施工的質量管理，有以下五點。一是需要加強原材料的質量控制。對于利用面板上的原材料需要嚴格按照設計要求的型號和品種來進行選用，并且經過試驗檢驗可以合格報監理工程師在批準后能夠使用。二是在滿足設計的要求，即各項技術指標的此條件下，對于水灰比與外加劑的進一步優化。三是降低了擠壓邊墻墊層對于面板混凝土的束縛。按照規范和要求對擠壓邊墻坡面進行整理，使得坡面上面沒有突變錯臺；在面板垂直縫處把擠壓邊墻墊層鑿斷；在擠壓邊的墻坡面上噴涂三毫米的厚乳化瀝青隔離層；把一部分的架立筋改成為板凳筋，并且在混凝土的澆筑過程里把插入墊層里的架立筋割除掉，使得消除對于面板混凝土的束縛。四是加強對于混凝土在澆筑過程中的質量控制。每一塊面板都必須經專業的監理工程師驗收并且簽發開倉證之后才可以澆筑混凝土。五是認真地落實面板混凝土的保溫、保濕的措施。為了阻止面板表面會發生溫度裂縫的現象，除了在滑模支架上面掛一套活動暖棚外，和對剛出模的混凝土準備進行保溫的養護以外，還能選用表面貼上有塑料膜的絨筆氈保溫被而在混凝土出暖棚之前進行覆蓋保溫。

（二）安全管理

對于面板混凝土施工的安全管理方面，有以下五點：一是需要編制施工的安全管理方案，內容中對面板施工過程階段的危險源全部進行辯識，并且制定出相對應的防范措施出來。二是對于參與面板施工過程的施工管理以及操作的人員有針對性地進行安全方面的培訓，使其提高對次工作的安全意識和提升安全防護的能力。三是需要加強對于現場的安全防護的設施和對于起重機械的檢查。譬如安全欄桿、鋼絲繩、安全帶、安全繩、地錨、卷揚機等等，得以保證其一直處于非常安全的工作狀態中。四是需要嚴格地執行安全獎懲制度，拋卻習慣性違章的事情發生。如何可以減少擠壓邊墻對于面板混凝土的束縛，這便是建設各個方面十分關注的其中一個問題，對此方面在面板混凝土施工過程中進行了一些非常有益的探索，同時對于長面板混凝土的快速施工技術同施工管理也都進行了研究，也因此獲取得了一些較好的效果。

總結：本文中，筆者先對關于水利工程面板堆石壩施工技術進行了分析，然后表述了面板堆石壩的特點，接著又從反濾料；心墻土料；過渡料以及上下游堆石料這四個方面對壩體填筑的施工進行了淺談，最后，筆者從質量管理和安全管理這三個方面對面板混凝土施工管理進行了分析。

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