水利工程圍堰施工工序與方法

安德貴

(思南縣水務局馬畔塘水系工程管理所，貴州 思南565100)

1 工程概況

思南縣雙魚關電站工程主要以發電為主，大壩為空腹重力壩，最大壩高16 m。本工程選用不過水圍堰一次攔斷河床，利用泄洪洞泄流的導流方式。大壩級別按2 級建筑物設計;次要建筑物為4 級，臨時性建筑物為5 級。根據《水利水電工程施工組織設計規范》SL303—2004 規定，導流建筑物為4 級，設計標準為10 ～20 a一遇洪水標準。上游圍堰擋水標準按全年20 a 一遇洪水流量設計，設計流量389 m3/s，經水力學計算，上游圍堰擋水水位為455.2m。上游圍堰457.000 ～453.000 為砂巖石渣回填，453.000 以下為砂礫石層覆蓋層～基巖。

2 圍堰施工

2.1 覆蓋層清理

圍堰覆蓋層開挖分兩期進行，截流后完成河床水位以上的開挖，初期排水完成后進行河床覆蓋層開挖。覆蓋層采用1.6 m3液壓反鏟開挖，220HP 推土機配合，填筑利用料就近堆放，棄料采用25 t自卸汽車分別運輸至上游右岸棄渣場堆存［1］。

2.2 混凝土蓋帽施工

圍堰初期完成EL657 m高程后，在完成高噴板墻后隨即開始蓋帽混凝土施工。此施工階段由戧堤擋水，滲水不是很大，分段澆筑，不影響蓋帽混凝土澆筑，采取分段挖排水溝排除滲水的方法，分段完成刺墻開挖及混凝土澆筑。刺墻混凝土采用C20 二級配，混凝土在拌和站拌制，采用6.0 m3混凝土攪拌車運輸至工地現場直接入倉的方法，插入式振搗器振搗，人工拆模、養護。

2.3 圍堰堰體填筑

2.3.1 作業區劃分

為適應機械平行流水作業要求，心墻及堆石料填筑壩面均按鋪料、碾壓、質檢三工序劃分作業區。心墻和復合反濾料沿軸線方向劃分流水作業面，心墻兩側堆石料分兩個填筑區，均沿壩軸線方向劃分流水作業面。流水作業面長度(平行壩軸線方向)取碾壓機械正常作業長度40 ～80 m。鑒于心墻土料和堆石料取樣質檢時間約需2 h，作業區內碾壓一般控制在2h 左右完成，為取樣、試驗和補壓留出時間余量［2］。

2.3.2 施工方案

堆石體采用1.6 m3液壓反鏟挖裝，25 t自卸汽車運輸，土料和反濾料分別采用1.6 m3液壓反鏟和3.0 m3裝載機裝料，20 t自卸汽車運輸。心墻土料和堆石料采用進占法鋪筑，推土機平料;反濾料采用后退法鋪筑，反鏟平料。土料采用16 t振動碾，反濾料采用18 t振動平碾，堆石料采用18 t振動平碾進退錯距法碾壓。迎水面邊坡用反鏟削坡后同時進行塊石護坡的施工，采用反鏟配合人工按照設計線砌筑。

2.3.3 施工方法

2.3.3.1 心墻防滲土料

在鋪填土料前，填筑0.8 ～1.0 m厚的復合反濾料;清洗干凈與黏土接觸的混凝土蓋帽表面，并涂刷一層厚度3 ～5 cm的濃黏土漿，隨填隨刷，保持其濕潤，利于堰體與基礎之間的結合［3］。

心墻土料的鋪筑沿圍堰軸線方向進行，采用進占法卸料，25 t自卸汽車在已平好的松土層上行駛，220HP 推土機向前進占平料，采用鋼釬和定點測量方式控制鋪土厚度，不得超厚。心墻土層采用18 t振動碾碾壓，其行駛方向平行圍堰軸線。分段碾壓時，相鄰兩段交接帶碾跡彼此搭接，垂直碾壓方向搭接帶寬度＞0.5 m;順碾壓方向搭接帶寬度為1.5 m。

每一填土層按規定參數施工完畢，經監理工程師驗收合格后才能繼續鋪筑上一層。在繼續鋪筑上層新土之前，在壓實土層表面采用刨毛器和灑水車進行刨毛、潤濕處理，以利土層間結合。心墻面積較小，不留縱橫接縫，平起施工。

2.3.3.2 反濾料填筑

反濾料填筑采用先砂后土的方法，與心墻及堆石填筑面平起施工，填筑兩層土料，一層放濾料，跨縫碾壓;填筑兩層反濾料，鋪筑一層堆石料，跨縫碾壓。反濾層采用25 t自卸汽車運輸，后退法卸料;其在挖裝前保持濕潤狀態，避免挖裝和鋪筑過程中顆粒分離。心墻填筑過程中，在經過反濾層的路段鋪設20 mm厚鋼板，防止汽車輪胎將雜物與其他料物混入，污染反濾料。

反濾料采用1 m3反鏟進行攤鋪，嚴格控制鋪料厚度，做到鋪料均勻，確保不發生分離;反濾層界面上出現超徑石后，采用1 m3反鏟將其移放至鄰近的粗料區。與反濾料接觸的堆石料中分離出的＜100 mm的石料采用1 m3反鏟予以清除。反濾料采用18 t振動平碾平行于壩軸線方向碾壓，防止心墻土被帶至反濾層面發生污染。反濾層與岸邊接觸處采用振動平碾順岸邊進行壓實。

2.3.3.3 堆石料填筑

堆石料采用25 t自卸汽車運輸，進占法卸料，卸料時控制好料堆分布密度;堆石料采用220HP 推土機攤鋪，攤鋪厚度符合設計要求。堆石料鋪料厚度80 cm，與心墻防滲體平起填筑。堆石料采用18 t振動平碾壓實，行駛方向平行于圍堰軸線，與岸坡結合處2 m寬范圍內平行岸坡方向碾壓，不易壓實的邊角部位減薄鋪料厚度，用平板振動器壓實，壓實遍數按監理工程師指示作出調整。

雨天堆石料填筑施工措施:在圍堰兩岸高邊坡的合適位置設置截水溝，并結合施工道路排水溝排除邊坡匯水至填筑面以外。雨天圍堰填筑施工，為防止雨水明流對填筑面及邊坡的沖蝕，及時對運輸上壩料攤鋪、整平、碾壓;在每一層填筑面碾壓后，使填筑面形成向下游傾斜的坡面(坡度不陡于1%)，以利水流順暢下泄。雨天圍堰填筑施工，對運輸道路加強養護，及時清除路面障礙物及路基排水溝，以利水流下泄。

2.3.3.4 護坡塊石填筑

上、下游圍堰護坡塊石隨壩體上升逐層砌筑，各層的護坡塊石和同層的堆石料采用交替鋪筑的方法進行;先填筑一層堆石料，再進行護坡塊石施工。砌筑護坡前，修整該層堆石料邊坡。在料場及棄渣場選取質地堅硬的塊石或卵石，采用25t 自卸汽車運至堰面，采用1.2 m3挖掘機進行平整，要求上游坡面平順，無明顯凸起，滿足穩定坡面的要求。

3 質量控制措施

質量控制措施包括8個方面:①施工前應對施工人員進行質量交底，及質量意識教育;②安排專職質檢員進行質量監督、檢測，嚴格執行“三檢制”;③黏土心墻鋪料和碾壓過程中加水濕潤，加水量在最優含水量附近;④砂礫料的卸料高度不宜過大，以防分離，鋪料時做到粗細搭配，靠近岸邊地帶鋪填細料，以防架空現象;⑤分段碾壓時，相鄰兩段交接帶碾跡彼此搭接，順碾壓方向，搭接長度≥0.5 m，垂直碾壓方向的搭接寬度為1 ～1.5 m;⑥振動碾行駛方向平行于圍堰軸線，靠岸邊碾壓不到的地方，可以順坡向行駛，并適當增加碾壓遍數;⑦岸邊地形突變而振動碾碾壓不到的局部地帶，采用薄層鋪筑和小型振動碾碾壓;⑧高噴灌漿應通過灌漿試驗確定鉆灌參數，確保生產型灌漿質量。

［1］周漢林，易家平. 鋼板樁圍堰結構設計計算與施工［J］.石家莊職業技術學院學報，2006(02):78 －79.

［2］王君堂，郜滿珍. 鋼板樁圍堰的設計與施工［J］. 山西建筑，2007(04):23 －24.

［3］梁嵐. 通過改進圍堰施工工藝，提高水中圍堰質量［J］.科技經濟市場，2011(08):56 －57.