高混凝土面板堆石坝施工技术

高混凝土面板堆石坝施工技术

杨万高

云南建投第一水利水电建设有限公司云南昆明650217

摘要：随着现代社会经济和科学技术不断发展，人们开展生产和生活活动对各项能源资源需求也不断提升，为更好满足现代人们需要，我国也加大了基础设施建设和完善力度，水利水电工程建设也获得进一步发展。高混凝土面板堆石坝作为应用比较广泛的一种坝型，具有造价低、安全性高和适应强等优势特点，在工程建设中应用前景十分广阔。但是想要取得理想应用效果，还需要对高混凝土面板堆石坝施工技术进行有效把握，才能够确保施工质量。基于此，结合工程案例，对高混凝土面板堆石坝施工技术进行研究和分析。

关键词：高混凝土面板堆石坝；施工技术；实际应用；分析

高混凝土面板堆石坝主要是以堆石体作为支承结构，在上游表面浇筑混凝土面板将其作为防渗结构的堆石坝，属于土石坝中的一种。并且还具有坝坡稳定性好、承受水压力强、施工导流和度汛方便、施工受气候条件影响较小等特点，现已发展成为应用最为广泛的新坝型[1]。然而在实际施工过程中，如果没有对高混凝土面板堆石坝施工技术进行有效把握，也就不能够充分发挥提高大坝防渗效果和保障大坝安全稳定的作用。在本文中，结合工程实际案例，对高面板堆石坝施工主要技术进行研究，并对这些技术实际应用进行详细探讨。

1工程概况

某水电站大坝坝高180m，坝顶长1000m，整个坝体分为半透水垫层料区、过渡料区、主堆石区等填筑料区，坝体进行填筑施工的总量达到1200万m3，具体如下图1所示。

图1大坝填筑料分区剖面图

2坝体填筑技术

2.1填筑分期

进行高面板堆石坝填筑施工时，需要采取分期方式，以达到安全度汛和挡水发电目的，然而在整个施工中，也容易导致坝体出现沉降不均匀情况，进而导致面板出现拉伸性和弯曲新性裂缝，因此需要对坝体填筑分期引起高度重视。该坝体工程总共分成了8期，在实际施工过程中一期面板施工完毕后，立即开展二期面板施工，也导致面板脱空、裂缝等问题频频出现[2]。针对出现的这些问题，也要求根据坝体施工实际情况，在每期面板施工之前，给予填筑体充足的沉降时间，对上下作业面也要进行严格控制，使其不得超过40m。

2.2坝料开采及加工

在坝料开采和加工环节，也要根据实际情况进行合理选择和加工，如：针对垫层料，需要确保材料具有较好的耐久性，并且比较坚固，在强度和变形方面则需要满足坝体稳定性要求。同时，在对过渡料进行生产时，可以直接运用爆破开采方式，促使施工效率得到提升。此外，在对主堆石料进行开采时，可以通过深孔梯段爆破工艺实现，经济性也比较好。

2.3坝料加水和洒水

通过在坝体两岸设置水管完成上坝料洒水施工，但是在工作面上设置水管的方法依然存在以下问题：（1）施工干扰性比较大，尤其是在工作面运转的施工设备，容易对水管造成破坏；（2）填筑工作面点多面宽，对水管进行移动比较困难；（3）无论是洒水点，还是洒水量，在控制上都很难达到设计要求。因此，需要对施工工艺进行调整，通过有效将坝内外相互结合起来进行洒水作业，并且在道路交汇区域设置喷淋式加水站，可以取得良好效果[3]。

2.4坝体反向水压处理

由于该工程坝基河槽基岩面上游要高于上游，并且还处于反坡，也使得面板需要承受较大的反向水压力，并对整个坝体稳定性造成不良影响。这时候就需要在趾板下游中设置集水井，并对自流排水和水泵抽水方式进行应用，不仅可以降低面板和垫层下游水位，还能够对上下游水位差进行有效控制，确保施工安全。

2.5垫层料坡面修整

在对混凝土面板垫层进行填筑时，对施工技术提出了较高的要求，不仅需要确保填筑材料材质、厚度和压实度，还对上游坡面尺寸和平整度提出了明确要求，也直接影响到混凝土面板尺寸和生产能力是否与设计要求相契合。尤其是针对高面板堆石坝，涉及到的修坡面积和放量更大，将激光导向长臂反铲应用到其中，可以对上游坡面多余坝料进行清除，并且在实际操作上也比较方便和灵活，可以确保削坡质量[3-4]。

2.6预留垫层料坡面沉降量

当垫层料坡面形成以后，受到上下游分期填筑荷载作用影响，会导致垫层料坡面出现沉降情况，进而导致面板在进行浇筑之前出现亏坡、脱空等现象。因此，需要做好坡面预留量工作，根据坝体高程，区域沉降量预留介于25~70cm之间，准确计算还需要结合实际情况和各种影响因素进行判断。

2.7固坡技术

固坡技术主要是在上游垫层料坡面进行应用，涉及到的内容有：（1）沥青坡面保护技术，将乳化沥青和人工砂相互结合起来，使之构成一种柔性材料，不仅具有较好的变形协调性，还能够有效防止开裂、脱空等情况发生，该工程在使用该项技术的同时，对该项保护技术进行了优化，通过专用操作平台的构建，并充分发挥机械设备作用，使得劳动强度急剧降低，工作效率则得到显著提高，也确保沥青喷洒厚度和均匀性满足施工设计要求；（2）挤压边墙混凝土护坡，通过混凝土挤压式边墙技术的应用，可以对混凝土面板堆石坝上游坡面实施有效保护，同时可以减少垫层料使用，提高压实质量[4]。

3趾板混凝土施工技术

在趾板混凝土施工技术中，主要涉及到以下几方面内容：（1）滑膜施工技术，该工程趾板直线段主要采用有轨滑膜开展施工，不仅可以节约资源，还能够提高施工效率和质量；（2）温度裂缝控制，一般情况下对趾板混凝土进行浇筑是采取连续浇筑的方式，一旦浇筑长度超过30m以后，由于受到混凝土收缩影响，也会导致变形裂缝情况发生，这时候可以采用跳块浇筑方式，如果尚未进行浇筑，就可以利用挡板对垫层料进行隔离，可以对趾板变形裂缝问题进行有效控制。

4面板混凝土施工技术

面板作为堆石坝防渗的主体，也是保障大坝安全运行的重要保障。针对200m级高坝来说，面板是超大型薄板结构，如何提高面板抗裂性需要引起重视，这时候就需要对面板进行合理分期，针对大坝堆石体施工的时间也要进行科学、合理安排，而通过优化混凝土配合比则可以对面板开裂进行有效预防和控制。对该工程施工进行总结发现，针对200m级高面板坝，三期面板不得出现弯曲开裂情况，对填筑体也要加强控制，确保其至少有6个月沉降期[5]。

5接缝止水技术

混凝土结构接缝所取得止水效果与止水体作用于水头和接缝位移的适应能力存在密切联系，而面板接缝止水对保障混凝土面板堆石坝安全性发挥着至关重要的作用，涉及到的接缝止水技术包含了：（1）使用常规的中部止水带和底部铜止水，采用这两种方式可以满足100m级高面板坝防渗要求；（2）针对200m级高面板坝，就可以将盖板防护的表层止水带、塑性填料等防护措施进行应用，可以取得较好应用效果，也能够保障面板坝安全和稳定；（3）面板挤压破坏作为高面板坝接缝止水需要面临的新问题，除了应用软接缝措施以外，还能够在挤压破坏区域设置防护涂层，可以确保面板接缝止水安全性和可靠性[5-6]。

6结语

在本文中，对高混凝土面板堆石坝施工技术进行分析，主要是结合工程案例展开，为确保坝体施工效率和施工质量，就需要对相应坝体填筑、趾板混凝土、面板混凝土等施工技术进行有效把握，并结合实际施工情况，并对其进行完善，如：大胆采用新材料、新设备、运行监测、接缝止水技术创新等，通过这些技术的应用，也能够更好满足高混凝土面板堆石坝设计要求，确保施工质量。

参考文献：

[1]刘文亮.混凝土面板堆石坝面板裂缝成因分析研究[J].建筑工程技术与设计,2018,(23):4480.

[2]朱永国,严军.猴子岩面板堆石坝的设计理念与技术创新[J].水力发电,2018,44(11):56-59.

[3]吴桂耀,黄宗营,蒋建林.高混凝土面板堆石坝施工技术[J].水利水电技术,2006,37(7):11-16.

[4]胡安静,蒋亮,姚田跃,等.甲岩水电站高趾墙混凝土面板堆石坝主要施工技术[J].云南水力发电,2017,33(z2):106-109.

[5]徐耀,郝巨涛.混凝土面板堆石坝面板接缝止水技术的发展与展望[J].中国水利水电科学研究院学报,2018,16(5):457-465.