探讨砼面板堆石坝施工特点和有关技术

摘 要：砼面板堆石坝由于其施工便捷、安全性高、成本投入少、适应性好等特点备受人们关注和应用。现阶段，其在我国发展取得了不小成就，无论是在建坝的规模上、坝高上亦或是数量上都属于世界先进水平。本文将主要围绕砼面板堆石坝的施工特点展开分析，并探究其有关技术以供参考。

关键词：砼面板堆石坝；施工特点；有关技术

上世纪末，我国开始利用先进技术建设砼面板堆石坝，首个施建工程是高95m的西北口大坝，而首个完工的则是关门山大坝，总高为58.5m。和外国相比，我国虽然起步较晚，然而起点高，发展速度快，截止至今已成功创建百座砼面板堆石坝，其中超过100米以上的多达20多座。

一、砼面板堆石坝施工特点研究

在实际施工时，砼面板堆石坝可充分应用压实堆石体抗影响性以及较高的渗透性等优势，准许施工过程中堆石体科学防护环境中挡水或过水度汛，在确保不违背导流要求的条件下，化简导流度汛环节且控制导流建筑物面积。

堆石体身为面板坝的核心构成部分，其不但所用材料数量多，并且还直接影响着施工进度与工程投资，所以必须要确保坝料的空间分布。尤其是要重视枢纽挖掘料的使用，遵循就地取材的准则。[1]

施建面板堆石坝坝体的显著特征体现在以下几方面：不但过渡层与垫层包括一些主堆石要一同上升，坝体可紧守施工规范在有关平台上完成分期建设。这样一来能有效保证建筑施工的高效性和实用性。为合理施工与度汛工作奠定坚实基础。

就面板而言，其是一种带状薄板砼构造，出现裂缝几率较大。砼浇筑普遍利用无轨滑模，持续浇筑完成塑型。要想有效杜绝裂缝的蔓延与出现，一定对此予以高度关注且选用合理办法提升砼面板的抗渗性、抗裂性、持久性。

二、砼面板堆石坝有关技术探究

（一）坝体填筑

为浇筑面板安排坝体预下沉期。高度直接决定着浇筑体的下沉状况和测点顶方的施建时间，一般狀况下，某测点的下沉曲线斜率在初期较陡，随后渐渐平缓。这代表该测点的沉降在前期伴随填筑层的增加而迅速发展，后期逐渐稳定。若坝体沉降未稳定就进行砼面板浇筑，则可能造成面板与垫层分离，为预防面板与垫层分离，可采用以下措施：首先，开始浇筑面板前浇筑平台高程要超过此期面板上部5米。此高出的部分对面板顶高程以下的填筑体不但是一个顶压，还能杜绝坝体顶部填筑震碾的干扰。其次，在浇筑面板的前90天，要把坝体填筑到此期面板上部上，让这一范围内的浇筑体步入预下沉期。选用上述两种对策，在面板砼浇筑开始前便能让面板坝体实现下沉，进而杜绝垫层与面板之间的分离。

（二）砼挤压式边墙：关于垫层上游坡面压实与防范新兴技术

只有全面提高施工技术水平，才能为面板供应更加牢固的撑持面，保障面板厚度平均，保护垫层坡面免遭雨水侵蚀以及挡水度汛时不被浪潮损伤。可从以下几方面入手：坝体只要升至16-20m时，就要组织斜坡面检修、压实处理，并且使用砂浆或者铺设乳化沥青等手段防护。现阶段，我国正深入探究使用此种方式全方位保护上游坡面。这一做法源自于20世纪，成功建设巴西依塔面板堆石坝，截止目前位置，我国公伯峡工程已大胆采用此办法，且获得了不小成就。

（1）施工工序。就挤压式边墙施工技术而言，其实质是指在所有建筑首层铺设垫层料前，采用此技术建造出一个半透水砼边墙，接着在其内部参照设计规范布置坝料。压实合格后循环上述工序。

（2）施工重点。第一，制定砼配合比。砼坍落度设计成零，水泥使用量范围在90-100kg/m3之间，强度有待加强，并且要选用正确的外加剂。第二，运送料物时选用搅拌运载车。在施工过程中选用满足相应坝坡规定的边墙挤压机，经过地面的定点标记或者激光来掌控挤压机行走路线。挤压器作业速度通常是50-60m/h。第三，填补临岸坡位置的边墙缺口。第四，边墙施工之后的1到2个小时放置垫层料，其与边墙要保持同步上升。第五，在面板浇筑开始前，要依据要求铺设乳化沥青。

（三）坝基处理

趾板固结及帷幕灌浆。具体施工程序为：第一，根据设计的图纸将灌浆孔布置在测量点上。第二，参照设计图纸对趾板进行浇筑时，需要对灌浆孔口管进行铺设，可以预防趾板钢筋免受损坏。第三，依据先固结后帷幕的加密顺序设计相同单元工程，前者分成两大环节展开，后者分为三个环节。需要注意的是，固结灌浆技术在开始施工时，首先要展开外派工施工，再完成内排孔施工。第四，在混凝土盖重的环境下完成的固结灌浆施工，要求钻孔灌浆有关部位砼强度达到50%左右才能进行。

（四）反渗处置

在面板坝施工进程中，由于坝体上游水位地域下游水位，从而造成反向渗透水流让垫层与保护层受损，最终引发安全事故。出现反渗的重点因素包括：一是由于上游趾板挖掘而让基面矮于下游地表，下游水位超过上游水位。二是基岩处于一种两点矮、中间高或者向上游倾倒的形态，出现渗水问题，为护坡、面板以及垫层常规运作造成一定困扰。

有效解决反渗可采用以下措施：首先，在上游堆石体中装备钢管；其次，搜集经过反滤之后的水；再次，正确指引趾板里的排水管朝上游基坑进行排水；最后，将水释放到上游围堰里可选用水泵协助。

利用改性聚丙纤维网砼。此砼是把聚丙烯纤维融进砼原材料内，在搅拌机的搅合下和砂石、水泥混合。整个纤维被分割成若干个小束纤维，且平均的散布在砼内。因为纤维方向不是固定的，具有随机性，产生纤维网，从而制约了砼的收缩分裂，提高了韧性与抗冲击性，大幅度提高砼性。

如何高效地掌控面板砼的裂缝，我国专业人士正站在不同视角来展开研究，现阶段有使用DF或者UEA外加剂来预防裂缝，还有人尝试着用钢纤维砼面板来顶替钢筋砼面板等等。然而，面板砼的裂缝掌控和坝料属性、垫层料坡面防护以及外界剂的选用、砼原材料的掌控息息相关，是一种综合性的系统问题。相关人员还要加强施工工艺的合理应用与施工监管工作，全面确保面板砼防裂工作落实到位。

参考文献：

[1]周丹顺，侯江炜.金川水电站混凝土面板堆石坝施工设计特点[J].陕西水利，2014（04）：56-57.

[2]宋永.混凝土面板堆石坝坝体填筑施工质量控制要点[J].中国高新科技，2018（12）：71-73.

作者简介：王江恒（1985-），男，白族，本科，工程师，四川德昌人，研究方向：水利水电工程。