金平電站堆石壩施工技術(shù)與質(zhì)量控制要點(diǎn)

左鳳霞 楊貴崇 王騰飛 朱金成

金平電站堆石壩施工技術(shù)與質(zhì)量控制要點(diǎn)

左鳳霞 楊貴崇 王騰飛 朱金成

堆石壩一般以當(dāng)?shù)夭牧献鰹樘钪?，壩體結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，受氣候影響小，有利于施工工期控制。但為了保證壩體運(yùn)行穩(wěn)定、安全，在施工中采用合理的施工方法和措施是保證壩體質(zhì)量的關(guān)鍵，同時(shí)在施工過程中要加強(qiáng)質(zhì)量控制，尤其對(duì)關(guān)鍵部位、區(qū)段的質(zhì)量控制，只有通過有效、嚴(yán)格的過程質(zhì)量控制，才能保證壩體整體施工質(zhì)量。

堆石壩 過渡料 碾壓試驗(yàn) 填筑 質(zhì)量控制

金平水電站瀝青混凝土心墻堆石壩壩頂高程3 093.50 m，壩頂設(shè)L形防浪墻，墻頂高程3 094.70 m，壩頂寬10.0 m，壩頂總長268.0 m，地上最大壩高91.5 m，大壩最大底寬332.2 m。壩體主要由瀝青混凝土心墻防滲體及壩殼堆石料組成，瀝青混凝土心墻上、下游側(cè)各設(shè)1道碎石過渡層，過渡層與堆石體交界面的坡度均為1∶0.05。在瀝青混凝土心墻下游河床及覆蓋層岸坡上設(shè)1.0 m反濾料對(duì)河床及岸坡進(jìn)行反濾保護(hù)。在心墻底部設(shè)鋼筋混凝土墊座，墊座與瀝青混凝土心墻連接，并設(shè)2道止水銅片。

1 壩體填筑施工工藝

在壩基與兩側(cè)岸坡驗(yàn)收合格、相關(guān)混凝土項(xiàng)目完成、基坑截流相關(guān)覆蓋層清理驗(yàn)收合格后進(jìn)行壩體填筑。填筑前先對(duì)壩體進(jìn)行分區(qū)，上、下游分主堆石區(qū)、過渡Ⅰ區(qū)和過渡Ⅱ區(qū)，上游迎水面和下游邊坡與壩體連接位置還有反濾區(qū)。根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)將壩體劃分區(qū)域后，在填筑前為滿足流水作業(yè)將不同填筑區(qū)域劃分成幾個(gè)施工單元，在各個(gè)單元內(nèi)依次完成測量控制、壩料運(yùn)輸、卸料攤鋪、灑水與碾壓以及檢驗(yàn)等工序，要用灰線標(biāo)識(shí)清楚，制定好流水施工線路，避免施工混亂出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。

2 壩體填筑主要施工方法

2.1 壩體填筑順序

壩體填筑采用先粗后細(xì)的順序進(jìn)行填筑，即由主堆石區(qū)到過渡區(qū)方向。施工前填筑基面要進(jìn)行清理或處理，驗(yàn)收合格后進(jìn)行基礎(chǔ)面反濾料填筑，然后填筑主堆石區(qū)填筑料，再填筑過渡Ⅰ區(qū)和過渡Ⅱ區(qū)、邊坡反濾料，壩體相同高程區(qū)段不同填筑料要同時(shí)填筑，或基本保持一致，原則上控制在2個(gè)結(jié)構(gòu)層內(nèi)；施工過程中保持上游面略高，防止雨水沖蝕，同時(shí)便于觀測儀器埋設(shè)。施工前要對(duì)整個(gè)壩體上壩道路及上壩路回填方案進(jìn)行規(guī)劃，滿足車輛順暢運(yùn)輸要求。

2.2 壩體填筑料設(shè)計(jì)指標(biāo)要求

金平大壩各種填筑料設(shè)計(jì)要求：壩體堆石料上游要求壓實(shí)后孔隙率不大于23%，干密度玄武巖不小于2.23 g/cm3，玄武巖-板巖等混合料不小于2.15 g/cm3，最大粒徑不大于80 cm;下游要求壓實(shí)后孔隙率不大于22%，干密度玄武巖不小于2.26 g/cm3，玄武巖-板巖等混合料不小于2.18 g/ cm3，最大粒徑不大于60 cm；加工的墊層料和反濾料超徑顆粒含量不大于3%，遜徑顆粒含量不大于5%，針片狀顆粒含量不大于10%；加工的過渡料顆粒級(jí)配應(yīng)連續(xù)，過渡Ⅰ區(qū)料最大粒徑40 mm，小于5 mm的顆粒含量25%～40%，小于0.075 mm的顆粒含量不大于3%；過渡Ⅱ區(qū)料最大粒徑80 mm，小于5 mm的顆粒含量25%～40%，小于0.075 mm的顆粒含量不大于5%；壓實(shí)后孔隙率不大于20%，干容重不小于21 kN/m3；過渡層應(yīng)滿足心墻與壩殼料之間變形的過渡要求，且具有良好的排水性和滲透穩(wěn)定性，滿足承載力要求；上、下游堆石區(qū)填筑時(shí)灑水量為10%，負(fù)溫下可不灑水。2.3碾壓試驗(yàn)

壩體各種填筑料施工前必須進(jìn)行現(xiàn)場碾壓試驗(yàn)，試驗(yàn)區(qū)可選擇已劃分好的一個(gè)或幾個(gè)單元進(jìn)行現(xiàn)場生產(chǎn)性碾壓實(shí)驗(yàn)，如果碾壓合格試驗(yàn)用料可做為永久料保留，不合格待試驗(yàn)完成后進(jìn)行清除。在現(xiàn)場進(jìn)行了天然狀態(tài)填筑料松鋪厚度為80、100、120 cm的3場碾壓試驗(yàn)，每種厚度碾壓遍數(shù)為8、10、12遍。從碾壓試驗(yàn)得知，加水量10%的壓實(shí)干密度較天然狀態(tài)增加了0.01 g/cm3，加水量15%的壓實(shí)干密度較天然狀態(tài)增加了0.02 g/cm3，雖碾壓后壓實(shí)干密度隨加水量增加而增加，但變化不是很明顯；加水量10%的孔隙率較天然狀態(tài)降低了0.7%，加水量15%的孔隙率較天然狀態(tài)降低了0.8%，其變化亦不是很明顯；沉降率是隨加水量的增加而增加，但加水量增加到一定的時(shí)候，其變化不很明顯。最終確定上游采用攤鋪厚度100 cm，下游采用攤鋪厚度80 cm，加水量控制在10%，碾壓遍數(shù)10遍。

2.4 施工測量控制

施工控制網(wǎng)采用三等控制網(wǎng)控制，壩軸線按四等測角網(wǎng)精度要求，高程按三等水準(zhǔn)精度要求。施工前先對(duì)壩體輪廓進(jìn)行放樣，測量范圍包括壩基和開挖邊線以外10 m，待完成清基和消坡后進(jìn)行控制測量放樣，平面及高程限差±50 mm控制，施工過程中每層對(duì)壩體輪廓進(jìn)行測量定線、放樣與檢查，并繪制平面及斷面圖，每填筑2～3 m高度，進(jìn)行一次壩坡邊線測量和壩體分界測量，并繪制于斷面圖中，施工中加強(qiáng)對(duì)控制樁的保護(hù)，對(duì)各種測量成果及時(shí)歸檔，定期對(duì)控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)核。

2.5 壩體填筑料攤鋪

壩體填筑料攤鋪方向平行于壩軸線方向進(jìn)行攤鋪，采用進(jìn)占法卸料，顆?？缮霞?xì)下粗，平面上盡可能均勻，鋪料時(shí)避免顆粒分離，卸料交接處避免大料石集中，超徑石要解小或剔除；墊層料和過渡料采用后退法卸料，分離部位要挖除；同層面高程堆石料、墊層料與過渡料同時(shí)攤鋪，上游坡面墊層料要超填30～50 cm，以便斜坡碾壓后的坡面滿足設(shè)計(jì)線要求。填筑料縱、橫向接坡采用臺(tái)級(jí)收坡法施工，臺(tái)級(jí)寬度不小于1.0 m。

2.6 壩體填筑料碾壓

壩體采用按照碾壓試驗(yàn)確定的碾壓設(shè)備配置和碾壓參數(shù)進(jìn)行碾壓，碾壓方法采用進(jìn)退錯(cuò)距法，錯(cuò)距按25～30 cm控制；碾壓方向按順壩軸線方向行駛，與岸坡結(jié)合處采用平行岸坡方向進(jìn)行碾壓；分段碾壓時(shí)分段之間碾跡要搭接，搭接寬度不小于1.0 m；碾壓機(jī)械行駛速度按試驗(yàn)確定的1.5 km/h控制；碾壓分區(qū)、層次要分明，做到平起平升，防止漏碾；碾壓時(shí)嚴(yán)格按碾壓試驗(yàn)確定的碾壓遍數(shù)進(jìn)行碾壓，嚴(yán)禁漏壓、欠壓；對(duì)岸坡及邊角振動(dòng)碾碾壓不到位的部位，采用小型手扶式振動(dòng)碾或夯機(jī)進(jìn)行補(bǔ)充碾壓夯實(shí)；碾壓過程中如果出現(xiàn)堆石料侵占過渡料區(qū)現(xiàn)象，要及時(shí)清除堆石料換填過渡料后再碾壓；如碾壓后堆石區(qū)由于細(xì)顆粒集中（或含泥量高）造成橡皮式填筑層，要及時(shí)挖除并換填合格料進(jìn)行重新碾壓，直到合格。

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