研究混凝土面板堆石坝面板施工关键技术

白 勇

（石阡县水务局，贵州 石阡 555100）

混凝土面板堆石坝是目前世界上最先进的水利水电建设技术，它是将岩石、混凝土等原材料通过一定的工艺和设备进行混合加工，再用专门技术将这些原材料按设计要求进行堆石施工、表面处理、施工安装等，最后形成坝体。堆石浆体具有强度高、抗震性能好且经济等优点，目前被广泛应用于世界各地的水利工程中。堆石坝坝体填筑施工的整个施工工艺流程比较简单，通过使用大型的机械作业，大大提高了整个工程施工效率，缩短了工程施工周期，具有良好的施工经济效益。因此，该项技术在我国各大水库工程中应用非常广泛。其中需要注意的是，混凝土面板堆石坝不同材料分区之间，必须符合水利工程的过度工作要求，渗透系数的设定需要从河流的上游到下游依次上升。在具体的施工当中必须依照实际的施工条件状况，对坝体填筑施工方法加以确认和选择，以此来保证水库大坝工程建设的整体质量以及使用安全性。

1 项目概况

结合某水库工程的实际情况，对该项目进行了初步的分析，得出该项目的总库容为367 万m3，既能满足本地的城市用水，又能满足当地的农业用水需求。该水库位于离县市区8.5km 处，具有良好的公路运输条件，该坝采用了一种高65.5m、宽6m、最高133m、最高水位735.6m 的钢筋砼面板堆石坝体，并在坝体的下游部位设有3m 的防浪堤。大坝工程的上游堤坝和下游堤坝的斜率是1:1.4，最大的斜坡宽是187.5m。在上游采用等厚度0.45m 的加固板，在板后铺设3m 左右的横向衬垫，在衬砌后设置横向4m 的过渡层，过渡层后面是主要的堆石区，下游是次堆石区，再往下是干砌砖石护面。

2 水库混凝土面板堆石坝施工前期工作要点

2.1 项目建设前期计划

在面板堆石坝的坝基浇筑工作中，必须做好相应的设计和施工计划，由于水文条件和地质条件的变化，会在一定范围内对大坝的施工造成一定的影响。特别是河流汛期的各种影响问题，会使下游的水位发生显著的改变，对面板堆石坝的施工造成一定的影响。这种情况下，有些区域不能进行常规的施工，从而使水库面板堆石坝工程整体的施工效率和安全不能得到有效的保障，必须在项目的建设计划中，对每个阶段施工方法进行严格的规范，保证工程施工的顺利进行[1]。

2.2 前期测量控制工作

在面板堆石坝的坝体浇筑中，存在大量的测量与管理问题，因此，在地基处理完毕后要按照工程的具体工作计划，对不同的填筑工程进行综合的检测与分析。在目前施工技术的使用条件下，必须对施工地区进行科学规划，同时需要获取其中一些重要的施工资料信息。然而在实际的施工中，由于各种原因和施工工艺的影响，经常会存在许多的误差，尤其是在一些地质条件比较复杂的情况下，工程施工偏差量更大。在此基础上对坝基进行早期精确的测量，可以为下一步坝体填充工程的施工打下良好的基础，同时还需要对各地区、各层的边界线进行合理的划分。一般采用洒石灰的方式来划分和测定工程场地，并在大坝的左右部位精确地标示各层高度，并利用桩的桩点定位对桩编号进行标记。

2.3 制定面板堆石坝施工流程

在水库大坝工程建设过程中，一般都是在堤坝的地基和垂直的混凝土浇筑完成后，再进行堤坝的填筑，但是由于受洪水期等诸多因素的制约，大坝的建设工期相对较短，所以在采取了截断措施后，除了垂直段的各种施工问题以及对施工区域的大坝表面覆盖层进行的清除，就进行下一步的大坝填土工作。在大坝的填筑过程中，通常采取的是流水线式的施工工艺，根据工程的具体情况，将大坝分为多个不同的施工工序，主要包含测量、运输、卸料、洒水摊铺以及材料碾压等相关施工流程。为了避免在施工期间发生中断，必须在各施工单位中设置相应的石灰线以达到预防漏压、超压等问题，避免对大坝的施工造成严重影响[2]。

3 面板堆石坝主体工程施工技术要点

3.1 钢筋工程

在进行钢筋工程施工时，面板钢筋采用的单层双向钢筋网结构，在进行人工操作前，必须在斜坡上放置合适的插筋，纵向底层钢筋材料型号为Φ25，横向位置面层钢筋材料型号为Φ20，将钢筋材料直接设置在混凝土面板的中间位置，插筋之间的间距为2m，排间距为3m。在钢筋材料处理完毕后，必须将其运送到面板堆石坝的工地上进行使用，采用现场安装的施工技术方法，要保证所使用的材料数量、尺寸以及材料之间的间距达到设计的要求，同时还要确保现场绑扎、焊接成一个整体，确保面板堆石坝的施工更加科学和规范。

3.2 模板工程施工

本次水库工程面板堆石坝施工，采用的是无轨滑模施工方法，外围三角形采用的是滑模和复合钢板，模板部分部位采用了复合钢板模板。在模板正式施工前，应确保样板的表面完全平整、平滑、不产生显著的变形，并确保其刚度。在模板的安装中，要对样板进行精确的测量、放样，并按事先设定好的边界进行安装。滑模由底部钢板、上部型钢、牵引装置等组成，其全长14.0m，滑模的后方位置直接焊接水平的抹面平台部分，并在上面安装一个防雨棚，里面设置一个金属支撑，在坝顶拼装完后再由25t 的汽车吊将其吊装到侧模部分[3]。

3.3 混凝土材料的拌合和运输

在本次水库工程面板堆石坝施工中，所有的混凝土都是由混凝土搅拌站进行集中生产，然后由卡车来运输。在混凝土材料的制造中，由水泥材料、砂石材料和各种掺杂材料组成，而在本次水库面板堆石坝施工中，还包括了一种由聚丙烯纤维材料组成的材料，这些材料是人工手动添加而成，再按照一定的配比进行混合，混合完成之后的水泥材料经过严格的检验，检验合格后再运送到工程施工现场进行使用。

3.4 混凝土材料浇筑施工

在面板堆石坝材料填筑施工初期阶段，必须从基坑底开始进行材料的铺设，并按工程的具体情况和规范，对材料的铺设施工方法进行有效调整。有些建筑工程由于受地形、外界环境等因素的制约，必须采用特殊的衬砌施工工艺。在铺设施工完毕后，要按照工程的具体情况选用适当的机械，对材料进行全面的清理，以确保材料施工完成之后的表面充分平整。在本次工程施工过程中，面板堆石坝的施工采用喷洒式施工技术，在大坝的坝面上进行喷洒，这是一种非常普遍的施工技术，它的施工要求需结合相关的数据、信息、施工环境等因素来确定。喷水可以确保材料得到足够的水分，在填筑施工期间试验块体的用量比较大，因此喷洒施工作业会造成明显的变形问题。在面板混凝土浇筑时，按事先确定的施工规范，采用分段浇筑的技术措施，每层的混凝土层厚度在25—30cm 之间。在混凝土浇筑过程中，要注意材料的振动，确保振捣点位分布合理，间隔不得大于40cm，并严格地控制材料的振动深度，确保混凝土不会出现显著的沉降，并且避免出现大量的泡沫和砂石现象。在模板的滑升工作过程中，通过使用2 台5t 的慢速卷扬机设备来进行带动和牵引，同时要保证滑升过程中两端位置的平衡程度，要保证匀速同步进行。每层混凝土浇筑完成之后，滑升的高度大约为25—30cm，混凝土成型之后需要进行后续的脱模工作，并且需要通过人工对混凝土表面进行充分修正、压平处理。

3.5 压实施工作业

在坝基铺砌工程中，与其他施工工艺相比压实法对坝基内外的影响较为显著。在本次水利工程施工中，工程施工单位利用了自动振动的压缩技术，将混凝土表面进行了预压，并在此基础上，将混凝土的裂缝进行了有效的控制，并根据不同的施工区域，采用了分散式施工工艺。为了保证大坝的整体压实度和稳定性效果，必须按大坝的轴向进行振动碾压。在工程机械设备的选用方面，选用了液压振动压实装置，通过对设备的初步试验，可以得到有关的操作条件。在完成夯实工作后要进行全方位的质量检验，以确保各部位均能满足预定的规范施工要求。

3.6 养护混凝土

在浇筑施工结束后要进行后续的养护工作，防止因水分大量挥发而导致干燥开裂。在面板混凝土中采用的是土工布，在成型后的混凝土表面进行覆盖，并周期性对其进行喷淋和润湿以确保其表面的潮湿，将土工织物涂于水泥表层后，在其上加一块塑料彩条布，以确保混凝土的外观不被破坏。

4 结语

综上所述，在本次水库混凝土面板堆石坝坝体填筑施工当中，通过对整个施工流程进行全面了解和分析，对工程施工过程中的关键性施工要点进行了掌控，提高了面板堆石坝施工成型之后的稳定性。