比较混凝土面板堆石坝垫层区上游坡面碾压与防护施工方法

卫瑞岗

（山西省水利建筑工程局 太原 030006）

近年来山西省省内新建水库中灵丘县唐河水电站大坝工程、柏叶口水库大坝工程均采用混凝土面板堆石坝。混凝土面板堆石坝垫层区上游坡面碾压与防护方法主要包括坡面整修、碾压及防护。垫层坡面防护主要包括碾压砂浆固坡、喷乳化沥青固坡、喷射砂浆固坡以及挤压式边墙护坡。

1 工程情况概述

唐河水电站工程位于灵丘县东河南镇韩淤地村西。唐河属海河流域大清河水系，坝址以上控制流域面积457 km2。大坝为混凝土面板堆石坝，坝顶长395 m，宽6 m，最大坝高30.4 m。

柏叶口水库位于山西省吕梁市交城县会立乡柏叶口村上游的文峪河干流上，控制流域面积875 km2，水库总库容9 712万m3，距下游已建的文峪河水库约30.7 km。大坝采用混凝土面板堆石坝型式，最大坝高88.3 m，坝顶长306 m。

2 施工方法选择

唐河水电站工程大坝垫层区坡面采用碾压水泥砂浆进行防护，坝体每升高10 m左右进行一次斜坡面修整、碾压及防护。柏叶口水库大坝上游坡面垫层区坡面防护采用混凝土挤压边墙。

3 具体施工方法

3.1 坡面碾压水泥砂浆防护方法

3.1.1 垫层区坡面碾压保护施工程序

垫层区坡面碾压保护施工程序为：测量放样→坡面粗修→斜坡静碾→测量放样→坡面细修→洒水碾压→测量放样检查→坡面局部修整→检查验收→砂浆摊铺→碾压→养护

3.1.2 垫层坡面修整碾压

（1）测量放样：首先用竹片作控制桩，按6 m×6 m网格，打入垫层坡面。按测量结果拉吊线，预留5～10 cm沉降量。

（2）坡面粗修：由人工用锄头或斜坡激光导向反铲自上而下逐层剥除吊线以上的垫层料，修整后超欠控制在5 cm以内。

（3）坡面细修：对不合格部位由人工重新修整至合格。

（4）洒水碾压：雾状洒水后，由履带吊机牵引斜平两用振动碾进行斜坡碾压，碾压采用错距法，碾迹最小搭接宽度为20 cm，先静碾两遍，然后上振下不振碾四遍，最后静压一遍，消除振碾错迹，保证坡面平顺。

（5）检查修整：碾压结束后再用方格网进行测量复查，根据复查结果，继续削盈后重新碾压。

3.1.3 垫层坡面防护

在垫层面进行斜坡碾压后，在坝体上游斜面上打6 m×6 m测量控制桩，挂基准线。让基准线高出设计坡面2 cm，然后由汽车运输砂浆至坝面上并直接倒在坡面上，再靠人工用铁锹、木耙自上而下摊铺至基线齐平。摊铺宽度为2～3 m，砂浆厚度为5 cm。当砂浆接近初凝时进行碾压。碾压方法与垫层碾压相同（用错距法静碾两遍、碾迹搭接10～20 cm）。砂浆碾压施工结束后养护14天以上。

3.1.4 垫层坡面修复

垫层坡面在遭受自然因素（暴雨、滑坡）和人为因素（坡面保护措施不周全、边坡爆破块石飞落、坝顶和边坡排水沟未形成，坝顶石块、物体滚落等）破坏后，需进行修复处理。根据破坏程度的不同分别采用不同的处理方法。通常采用表面处理和分层夯实（碾压）处理。

1）表面处理

对于垫层表面破坏厚度小于30 cm部位，采用表面处理。先由人工将坡面松散碎（卵）石挖除，露出密实的垫层面，然后铺填垫层料或小区料。对距坝顶较近的部位，可采用自卸汽车直接入仓；对于坝顶较远的部位，采用小型机动车运输垫层料至填筑部位附近，人工运料至修复部位后人工进行整坡，最后再进行斜坡碾压。

2）分层夯实（碾压）处理

对于冲沟或表面破坏厚度大于30 cm部位，采用分层填筑、人工夯实或小型振动碾（夯）压实。先清除表面松散碎（卵）石层，然后分层填筑垫层料或小区料。人工夯实的分层厚度小于10 cm，小型振动碾碾压分层厚度小于20 cm。分层填筑水平夯（碾）实后，再进行斜坡碾压。

3.2 挤压式边墙施工方法

3.2.1 施工程序

挤压式边墙施工法是在填筑第一层垫层料之前，用挤压式边墙机制作出一个半透水混凝土边墙，然后在其下游面按设计铺填坝料，碾压合格后重复以上工序。具体施工程序见图1。

图1 挤压式边墙施工程序图

3.2.2 施工方法

1）人工修整施工作业面，其平整度控制在±2.0 cm以内，以保证边墙挤压成型后平整、直顺。

2）施工放样采用全站仪，沿坝轴线方向每隔10 m设一个控制点（控制点与上游面的距离根据挤压机的宽度确定），并用水泥钉或钢筋桩固定挂线，标识出挤压机行走路线。

3）挤压机就位：挤压机采用现场机械（汽吊或挖机）吊运就位，利用水平尺或垂直刻度调整挤压机垂直方向和平行机身方向，使其处于水平状态，进行起点就位和定向调整，安放、固定挤压边墙起头的端头挡板。

4）挤压边墙施工

PISA阅读更加注重让学生学会使用不同情境的文本，这里的“情境”主要是指作者的写作意图和用途，而不是文本的背景或条件。PISA依据“情境”的用途、人员和内容将文本分为四类，即“为个人应用而阅读”“为公共应用而阅读”“为（今后的）工作应用而阅读”“为教育（继续学习）而阅读”。学校阅读教学的最终目的是培养学生适应社会生活的能力，教师在阅读教学中应格外关注这一点。如在教授《图表类非连续性文本—认识生活的图、表、标》一课时，教师设计了这样的活动环节：

（1）挤压边墙混凝土在拌和站集中拌制，用自卸汽车或混凝土罐车运输至施工现场。

（2）在拌和站掺加减水剂，现场在挤压边墙机进料口均匀喷洒液态速凝剂。

（3）根据测量边线，专人控制挤压机行走方向，以保证边墙浇筑成型精度控制在规定偏差范围内，自卸汽车或混凝土罐车卸料后，人工进料。边墙挤压机施工速度宜控制在30～50 m/h。施工中应派专职人员对出现的位置及外形尺寸误差、边墙垮塌等质量缺陷进行人工修补处理。自卸汽车或混凝土罐车卸料始末产生分离的粗骨料应作废料处理。

5）表面及层间缺陷修补

对出机后边墙表面缺陷和层间台口，采用与混凝土边墙同种材料的细料补填，辅以人工用30～50 cm长的木抹子及时进行修整、补平、拍实。

4 对碾压砂浆固坡和挤压式边墙施工比较分析

挤压式边墙施工具有以下特点：

1）在坡面形成一规则、竖实的支撑体。垫层区用小平面碾压取代传统工艺中的斜坡面碾压，此法可以提高压实质量，保证密实度。

2）边墙在坡缘的限制作用，使得垫层不需超填，施工安全性提高。

3）边墙坡面整洁美观。

4）施工设备简化，替代了传统工艺需要的坡面平整、碾压设备和水泥砂浆施工模具等。

5）施工进度加快。

6）对坝体提供了一定的有利条件。