水利工程大壩壩體填筑施工技術(shù)

馮 卓

（新疆水利水電勘測設(shè)計研究院）

0 引言：

大壩填筑施工是大壩工程建設(shè)中的重要施工環(huán)節(jié)，相關(guān)施工人員需要根據(jù)工程具體情況，對施工過程進行細化，對施工流程和各項工作進行有效實施和控制，使施工質(zhì)量得到有效保障。

1 大壩種類概述

根據(jù)服務(wù)的目的和對象，大壩可分為防洪大壩，主要起到治防洪水災(zāi)害的作用；水力發(fā)電工程大壩，主要起到電能轉(zhuǎn)化的作用；港口航道大壩，主要起到航運創(chuàng)建和改善作用；農(nóng)田水利工程大壩，主要為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供排水、灌溉、防洪、防澇服務(wù)；工業(yè)和生活用水服務(wù)的大壩，主要起到城市排水供水作用；漁利水利工程大壩，起到漁業(yè)生產(chǎn)保護和提升作用；保護環(huán)境的水利工程大壩，主要起到生態(tài)平衡保護，避免水質(zhì)污染和水土流失的作用；海涂圍堰工程大壩，是為了交通運輸以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需，進行圍海造田的工程建設(shè)。綜合水利工程則能夠同時滿足灌溉、發(fā)電、航運、防洪等各種服務(wù)需求。

2 對填筑施工技術(shù)產(chǎn)生影響的主要因素

2.1 施工材料

施工材料在大壩填筑施工中至關(guān)重要，直接影響著填筑施工質(zhì)量，應(yīng)對施工材料的質(zhì)量予以高度重視。大壩填筑施工中所需材料類型較多，消耗量較大，因此需要對材料的質(zhì)量進行嚴(yán)格把控，比如對堆石料進行選擇時，應(yīng)進行相應(yīng)的對比分析，如選擇不合格材料，會對大壩填筑施工造成不利影響，使施工的可行性、可靠性降低；另外在材料搭配方面，應(yīng)進行模擬分析，進行合理的選擇。目前的大壩填筑施工對材料的需求量較大，需要制定出科學(xué)、合理的施工體系，對施工進度和質(zhì)量進行有效保障。

2.2 人員及設(shè)備

設(shè)備因素和人員因素是對大壩壩體填筑施工質(zhì)量起著要重要作用的影響因素。不少水利工程建設(shè)中出現(xiàn)問題因為人員配備不足，施工團隊中缺乏專業(yè)人才，熟悉和掌控現(xiàn)代化施工技術(shù)，造成施工項目存在質(zhì)量漏洞；施工人員對于外部環(huán)境的變化關(guān)注度不高，對自身技術(shù)水平和能力的提高缺乏相應(yīng)的意識，對大壩填筑質(zhì)量也造成一定的影響。另外，施工過程中設(shè)備的自動化、機械化和智能化是未來發(fā)展的趨勢，而施工中缺乏相應(yīng)配套設(shè)備，或者對設(shè)備操作使用缺乏規(guī)范性，會對施工質(zhì)量造成影響，同時對水利工程的發(fā)展造成阻礙。因此，需要加強對設(shè)備以及人員的重視和把控。

3 填筑施工

3.1 施工設(shè)備

優(yōu)良的施工機械設(shè)備是保障大壩填筑工程質(zhì)量和進度的首要條件，能夠確保施工的高效性。在進行施工設(shè)備選擇時，需要根據(jù)工程的實際情況，施工強度、工程量、施工條件、施工場地、施工技術(shù)要求等因素進行合理選擇。另外，進行施工設(shè)備選擇時，應(yīng)選擇技術(shù)高效、運作費用低、經(jīng)濟使用合理、損耗量小、能源消耗低、可依賴性高、生產(chǎn)能力強且故障較少的設(shè)備；對施工環(huán)境適應(yīng)力強、對施工質(zhì)量能夠有效保障，能對設(shè)備生產(chǎn)力要求予以滿足的機械設(shè)備；根據(jù)實際施工環(huán)境以及所需的工程量，對施工設(shè)備數(shù)量進行計算；確保設(shè)備用法簡單、操作靈活、方便維修；施工中噪音低、污染小，能夠保證施工環(huán)境的良好；設(shè)備環(huán)保節(jié)能，具有較高的安全系數(shù)。

3.2 壩料加工及運輸

大壩壩體填筑工程所需的防滲材料、過渡材料、反濾料以及堆石料，可以從附近就地取材，以及由附近的工業(yè)加工廠和石料廠提供，并根據(jù)相應(yīng)的開采作業(yè)方式進行開采，再通過車輛運輸至施工現(xiàn)場。

3.3 測量控制

在填筑施工中，需要對施工現(xiàn)場進行測量，采取三級測量控制精度，根據(jù)設(shè)計要求，對基面處理完成后的各填筑區(qū)域交界線進行測量，并采用白灰進行劃分，并做好相應(yīng)的施工記錄，整理歸檔。

3.4 壩料攤鋪

按照最低點開始的施工順序，進行壩體填筑攤鋪，通常沿著壩體的軸線開始作業(yè)。采用后退法對反濾層料、堆石區(qū)料以及兩岸接坡料進行卸料操作；采用邊站邊行的施工模式，堆石區(qū)料在卸料后，利用推土機及時進行攤鋪平整作業(yè)；安排施工人員對反濾層料進行平整配合；壩料攤鋪完一層后，利用水準(zhǔn)儀及時對鋪料厚度進行檢查，確保攤鋪厚度符合相關(guān)設(shè)計要求和標(biāo)準(zhǔn)后，再進行下一層攤鋪作業(yè)。

3.5 加水

在攤鋪作業(yè)過程中需要通過添加水分保持石料表面的濕潤度，在強震作用下，石塊被擊碎后，其孔隙率降低，使壩料密實度提高。具體施工中可采用壩面和壩外加水的方式，利用專門的加水站在近壩入口處進行壩外加水，石料運輸車輛通過時，先對石料進行加水處理，保證其充分濕潤。再次加水在平料之后，另外水分控制按照壩面灑水10%，壩外加水30%進行。

3.6 碾壓

水平碾壓可采用25 t 振動碾對鋪蓋料和上游蓋重進行碾壓，采用25 t 自行式振動平碾對過渡料、墊層料、砂礫石堆石料、排水體料等進行碾壓；采用小型振動碾對靠近岸城的邊角部位以及墊層區(qū)靠上游側(cè)等進行碾壓。

碾壓方向可沿岸坡結(jié)合部位，順岸碾壓，并與壩軸線保持平行；振動碾壓時采用1.00～2.00km/h 的速度進行；采用錯距法從一側(cè)完成后再到另一側(cè)的方式進行碾壓。

大壩填筑施工采用分期進行的方式，因工序間互相干擾性較大，所以在填筑施工完成后，要及時對工程中存在坡面的區(qū)域進行修整，并盡可能一次完成。在進行反復(fù)碾壓作業(yè)時，同時通過適當(dāng)灑水作業(yè)，確保濕潤度；碾壓完成后需要使用乳化瀝青和砂漿進行適當(dāng)涂抹，使工程質(zhì)量得到保證，最后對碾壓參數(shù)和干密度進行質(zhì)量鑒定，確保施工質(zhì)量達到相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)。

3.7 檢查

按照相關(guān)設(shè)計要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，在碾壓作業(yè)完成后，對壩體填筑質(zhì)量進行檢查，檢查內(nèi)容包括鋪層厚度、各種石料的級配情況、碾壓次數(shù)、加水量、干密度以及沉降量等，其中按照規(guī)定的頻率，進行干密度檢測和沉降量觀測。

4 施工注意要點

4.1 安全

在大壩壩體填筑施工過程中，應(yīng)加強安全控制和管理，對施工難度和施工要求進行充分考慮，對大壩填筑施工以及碾壓試驗中存在的危險性進行充分考慮，并采取有效的控制方式，對大壩填筑現(xiàn)場的安全防范和控制予以重視，使施工過程中所有人員的安全得到有效保障。同時，對填筑施工的安全施工條件予以確保，另外對周邊環(huán)境的安全控制也應(yīng)予以關(guān)注，防止施工時對周邊生活環(huán)境造成的不利影響。

4.2 技術(shù)

采用現(xiàn)代先進技術(shù)，與大壩填筑施工管理相結(jié)合，嚴(yán)格按照填筑技術(shù)方案進行施工作業(yè)，使技術(shù)理論和實踐都得到充分應(yīng)用，使填筑施工的有效性、科學(xué)性得到提高，并使大壩填筑施工管理的科學(xué)性和合理性得到促進。

4.3 排查

在大壩填筑施工管理中，定期排查施工中的設(shè)備、材料以及人力資源情況，

使施工進度得到有效控制，施工質(zhì)量得到有效保障。同時，利用定期排查的方式，使大壩填筑施工的規(guī)范性得以實現(xiàn)，施工中存在的風(fēng)險得到有效規(guī)避。

5 結(jié)語

水利工程建設(shè)中，大壩填筑施工是其中至關(guān)重要的施工環(huán)節(jié)，施工技術(shù)較為復(fù)雜，所以需要充分應(yīng)用先進的施工設(shè)備和施工工藝，對施工經(jīng)驗進行不斷吸取和總結(jié)，施工環(huán)境和特點進行充分了解，根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，確保制定施工方案的科學(xué)性和、合理性地，對施工過程中的工序和流程進行不斷優(yōu)化，使大壩填筑施工質(zhì)量得到有效保障。