桑河二级水电站大坝围堰填筑施工关键技术

唐政军

摘要：桑河二级水电站二期上、下游围堰填筑工程量大、施工工期紧、填筑强度高、质量要求严，因此，切实抓好填筑施工管控极为关键。基于此，本文结合该项目围堰填筑施工实际，就水电站大坝围堰填筑施工关键技术予以细致探究，以供众水电施工同仁借鉴参考。

关键词：水电站大坝;围堰填筑;施工关键技术

中图分类号：TU47文献标识码：A文章编号：2096-6903（2021）12-0010-03

1项目背景

1.1工程概况

柬埔寨桑河二级水电站二期上游围堰为土石围堰，堰体填筑主要采用石渣料、全/强风化混合料、粉质粘土料、反滤料、块石料等进行填筑，上游围堰堰顶高程为65m、宽度为8m、长度为1060m，最大堰高21m。二期下游围堰为土石围堰，堰体填筑主要采用石渣料、全/强风化混合料、均质土料、反滤料、碎石点层高料、块石料等进行填筑，下游围堰堰顶高程为60.5m、宽度为8m、长度为890m，最大堰高22.5m。二期上下游围堰土石方填筑总工程量为91.64万m³，填筑工程量大，工期要求紧，填筑强度高，因此，须全面加强对围堰填筑施工的全过程管控，为项目的顺利推进奠定基础。

1.2施工程序

依据围堰结构、防渗工期以及填筑工期，将该项目上、下游围堰填筑各分为4个阶段，具体如下：

（1）上游围堰施工程序：第一阶段为52m高程以下水下抛填，第二阶段为52～54.5m高程水上填筑，第三阶段为54.5～56.5m高程迎水侧与背水侧堰体填筑，第四阶段为54.5～56.5m高程中部防渗堰体与56.5m高程以上堰体填筑。

（2）下游围堰施工程序：第一阶段为51m高程以下水下拋填，第二阶段为51～53.5m高程水上填筑，第三阶段为53.5～55m高程迎水侧与背水侧堰体填筑，第四阶段为53.5～55m高程中部防渗堰体和55m高程以上堰体填筑。

2围堰填筑施工关键技术

2.1堰基清理

在进行上游围堰戗堤进占、全/强风化料填筑前，以及下游围堰F1区石渣填筑过程中、全强风化料填筑前，采用PC220LC长臂反铲对全/强风化料填筑范围内堰基进行细致清理，将该范围内天然河床覆盖层中的块石、卵石以及填筑过程中的石渣清理干净，以确保全强风化料的填筑质量。围堰堰基清理过程中，天然河床覆盖层块石、卵石清理量约为59398m³。

2.2试验段施工

二期上下游围堰均为土石围堰，堰体填筑材料分别为石渣料、全/强风化料、全风化土料、均质土、反滤料、碎石垫层料以及块石料等组成，全/强风化料填筑采用YZK18C凸块振动碾碾压，石渣料、反滤料、块石料护坡等填料采用YZ18C振动碾碾压，填筑前合理选取试验段实施碾压并确定各项施工参数，具体如下表1所示。

2.3填筑施工

水电站大坝围堰总体填筑应遵循“由下至上、分层填筑”的流程，在完成围堰基础的清理后，应结合实际地形条件，并根据试验段填筑与碾压施工参数依次进行堰体填筑，堰体防渗采用碾压全/强风化混合料的形式[1]。

2.3.1水下堰体填筑

水下堰体填筑通常是位于防渗墙施工平台以下的堰体，桑河二级水电站大坝水下堰体采用后退法卸料填筑（如图1），水下堰体填筑按照背水堰体向迎水堰体方向依次推进，水下部分主要分两个阶段进行，具体操作流程如下：

（1）戗堤预进占。为有效确保戗堤进占的作业进度与施工安全，跟随截流戗堤预进占依次进行水下部分反滤料、全/强风化料以及石渣料的填筑，整个填筑滞后截流戗堤堤头约15～20m。此阶段的填筑需考虑以下两方面要求，一是为截流作业创造足够的作业场地，二是有效降低施工段合龍后抛填强度，以为堰基防渗墙施工奠定基础。

（2）龙口段合龙。完成水下部分的抛填后，按照高出水面1m的高度进占进行水下抛填，上游围堰52m高程以下、下游围堰51m高程以下水下填筑采用长臂反铲辅助铺料，抛填至围堰体型满足设计要求后，按要求进行碾压密实，并分层填筑碾压至防渗施工平台高程。

2.3.2全/强风化料填筑

全/强风化料分层填筑施工流程如下图2所示，具体操作流程如下：

（1）测量。根据施工图纸在现场放出各填筑区域的层高、分界线，采用安全胶带隔离标识进行标记，各个分区按照铺料、碾压、质检平均分块，各个分块采用白灰分进行标记。需要注意的是，为确保堰体边缘碾压质量及接头碾压收边量，应在堰体填筑放线的两侧横向进行适当超填，进而有效保证边缘填料的压实质量。

（2）铺料。全/强风化料采用自卸汽车沿堰体轴线方向卸料，进占法铺料，推土机平料，为有效减少填料施工接缝，填筑作业面按照100～110m分段流水作业，围堰全/强风化料采取大面积铺筑时，应按照中间凸起并向上、下游倾斜1%～2%坡度，以便于排出积水。铺料时应采用水准仪或钢钎对铺料层厚度进行检查，对于厚度超标位置及时整平处理，确保铺料厚度均匀、不得超厚，对于全/强风化料与岸坡、反滤料交界位置的局部狭小空间，采用人工进行铺填平整;另外，水平方向土料填筑时，应向外适当超填70～80cm，以确保修整后坡面的压实度满足要求，下层土料铺筑前，应将压实合格的面层洒水湿润并刨毛1～2cm，使上下层良好粘结[2]。

（3）碾压。填料填铺平整后，采用18t凸块碾按照进退错距法进行碾压，碾压遍数6～8遍（先静压2遍，再振压6遍），拟定压实厚度40cm，其中，局部狭小位置采用小型碾压机贴边予以夯实，与岸坡临近的接触带采用夯板、小型振动碾或手扶式电动夯实机予以夯实，碾压时碾迹搭接宽度应满足如下要求：垂直碾压方向碾迹搭接宽度为30～50cm，顺碾压方向碾迹搭接宽度为1m，碾压时行车速度应按照不高于2km/h的速度匀速行进。全/强风化料碾压施工中，应结合填料实际情况进行适当洒水，碾压前进行一次洒水，然后边洒水边碾压，洒水应保持均匀、连续、不间断，总洒水量应控制不得超过250㎏/m³。

（4）验收。压实完成后应及时进行检查验收，对局部漏压虚土层、弹簧土、干松土以及剪切破坏位置，组织进行返工处理，对于局部因过压而导致的剪切破坏，应按要求进行换土处理，全/强风化料采取分区分段铺筑时，横向接缝坡度应不得超过1∶3，并在接缝坡面适当预留一定厚度的保护层，保护层随各分区结合位置的不断填筑上升进行清除至合格层。同时，确保土料填筑及压实质量满足如下要求：①全风化土料：压实度≥96%，渗透系数≤10～5cm/s;②全/强风化料：压实度≥96%，渗透系数≤10～4cm/s。

2.3.3反滤料填筑

（1）堰体填筑所用反滤料自砂石加工厂采购，采用20t自卸汽车运输至围堰位置，在填筑作业面与端点距离1～2m处卸料，与全/强风化料同步填筑，综合采用进占法铺料，采用后退法铺料时应防止重车在下层铺好的填料上行驶，卸料时应控制卸料高度不得超过1.5m，以免反滤料颗粒分离而影响堰体填筑质量。

（2）反滤料采用CAT320反铲挖机推料摊铺平整，铺料面起伏高差应<10cm，左、右岸边坡采用人工辅助摊铺平整，并采用标尺对铺料层厚进行控制。填筑料铺筑时，应采取分区分层摊铺，每层摊铺后须严格依照要求实施碾压，压实合格后方可进行上一层新料的铺筑作业。

（3）反滤料与石渣料接茬位置，相邻层次间应严格控制铺料质量，确保材料界限分明，以免层间出现较大错动或混杂，同时，做好接缝位置的连接，确保接头位置连接平整，非接头做好收坡。铺料过程中，应由专人负责进料指挥、层厚控制、标尺移动及保护，进而保证铺料质量，防止出现进料、铺料困难或窝工现象。

（4）大面积反滤料采用YZ18C振动碾碾压，碾压时应严格按照试验段确定的碾压参数，采用进退错距法碾压，每次错距为30cm，行车速度控制在2km/h，静压约6～8遍，对于空间狭小位置无法使用碾压设备时，可采用小型夯机予以夯实处理，并适当减小填料填筑厚度，以保证填料压实效果[3]。YZ18C振動碾碾压施工中，应及时做好设备工作质量、频率、振幅等各项参数的标定，进而保证设备时刻保持稳定的工作状态。

2.3.4石渣料填筑

二期围堰石渣料从基坑开挖的工作面取料或C2标右岸石料厂取料，采用液压反铲机挖桩，推土机配合，20t自卸车运输至水电站大坝围堰填筑作业面铺料，卸料时应尽量避免从高坡处向下卸料，以免出现材料分离而影响填筑质量，临近岸边地段优先选择细石料填筑以免架空。水平方向应按要求适当向外超填约15～20cm，YZ18C自行式振动碾碾压6～8遍，压实厚度为80cm，对于围堰边角等狭小空间位置以及大设备施工不到的位置，采用HN-60柴油夯土机进行补充夯实。

2.3.5块石护坡施工

用于围岩堰坡护坡的石块料，从右岸2#石料场或基坑开挖料中专门选取，护坡石块料质地应坚硬，块径应满足施工图纸要求，石块料自料场采用20t自卸车运输至围堰填筑位置后，采用挖机进行辅助铺料，块石护坡以人工铺筑为主，机械辅助进行吊运，按照90cm厚度进行填筑，在堰体全/强风化料、反滤料填筑三层后，再进行围堰上、下游块石护坡料的填筑施工，与堰体第三层铺料同时进行铺筑，采用进占法施工。块石护坡料填筑完成后，采用YZ18C振动碾进行碾压，随堰体的逐步铺筑上升逐层完成块石砌筑。需要注意的是，在块石护坡料填筑施工时，应将块石料面积较大的一面朝外，块石边线与堰体设计坡线的误差不得高于0～+100㎝，且石块料应优先选择较为整齐的块石砌筑平整。同时，为有效保证沿块石护坡全长的支承性与坚固性，所有块石间的明缝均应采用小片石填塞密实。

2.3.6接缝位置处理

在进行围堰与岸坡结合位置的施工时，可采取如下措施保证接缝位置填筑质量：（1）控制铺料厚度。适当减少临近岸边位置的铺料厚度，进而保证围堰与岸坡结合处的碾压质量。（2）限制填料粒径。堰体与岸坡结合位置，优先选择小粒径填料，避免大粒径架空而影响压实质量。（3）填充细集料。根据接缝位置填筑料分离情况以及石料孔隙率，填充一定量的细集料，并用水冲填以确保填料填充密实。最后，利用小型压实设备对接缝位置予以压实处理，保证接缝位置压实效果。

此外，采取分区分段填筑时，往往会形成纵横向交错的填筑料接缝，对于形成的填筑接缝，须严格依照要求予以压实处理，进而保证接缝结合位置的压实质量。具体操作如下：横向接缝使用推土机按照削坡法进行处理，施工时推土机逐层进行削坡，削坡工作面应比新铺面抬高一层，并将削坡松料削除约1.5～2m的宽度，新填筑料与削坡松料间做好相互接触，共同实施碾压;纵向接缝按照留台法进行处理，先行进行铺料时，每层预留约1～1.5m宽度的平台，新填料与松坡接触位置，采用振动碾骑缝进行碾压密实[4]。

3结语

大坝围堰作为水电站修建时为创造干地施工环境而修筑的挡水构筑物，其填筑施工极为关键，关系着后续工程的顺利开展与项目施工安全、进度。因此，务必抓好围堰施工的全程管控，把好质量关，严格依循现行施工技术规范、标准开展作业施工，完善各项质量、安全保障措施，为围堰填筑的顺利、优质完成奠定基础。

参考文献

[1]谢绍思.去学水电站围堰填筑施工及施工质量控制[J].云南水力发电，2016，32（1）：74-77.

[2]岳朝俊，李昊，余胜祥，等.巴基斯坦卡洛特水电站围堰设计与施工[J].水利水电快报，2020，41（3）：47-51.

[3]周敏.浅谈向家坝水电站三期横向围堰施工的质量控制[J].四川水力发电，2019，38（2）：81-82+96.

[4]付默菡.锦凌水库一期围堰填筑施工工艺与方法探究[J].水利规划与设计，2016（8）：133-135.

KeyTechnologyofDamCofferdamfillingConstructionofSangheIIHydropowerStation

TANGZhengjun

（ShenzhenWaterTechnologyServiceCo.，Ltd.，ShenzhenGuangdong518061）

Abstract：TheupstreamanddownstreamCofferdamsofphaseIIofSanghehydropowerstationhavelargefilling

quantities，tightconstructionperiod，highfillingintensityandstrictqualityrequirements.Therefore，itisvery

importanttopaycloseattentiontothefillingconstructioncontrol.Basedonthis，combinedwiththeactual

cofferdamfillingconstructionoftheproject，thispapermakesadetailedexplorationonthekeytechnologiesof

damcofferdamfillingconstructionofhydropowerstationforreference.

Keywords：hydropowerstationdam;cofferdamfilling;keyconstructiontechnology