安谷水電站面板堆石副壩施工質(zhì)量控制淺談

肖燦明，李永山

(中國水利水電第五工程局有限公司第五分局，成都，610066)

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安谷水電站面板堆石副壩施工質(zhì)量控制淺談

肖燦明，李永山

(中國水利水電第五工程局有限公司第五分局，成都，610066)

安谷水電站副壩工程沿線較長，在施工過程中就地取材，大大提高了施工進(jìn)度，節(jié)約了施工成本。本文從施工角度出發(fā)，簡要介紹了該面板堆石副壩各施工關(guān)鍵工序的施工方法和施工質(zhì)量控制，達(dá)到了滿意效果。

安谷水電站 面板堆石副壩 施工質(zhì)量控制 施工方法

1 工程概況

安谷水電站為大渡河干流梯級開發(fā)中的最后一級，壩址位于四川省樂山市大渡河干流上，距上游已建沙灣水電站約35km，距下游樂山市區(qū)15km。本工程屬二等(2)型工程，開發(fā)任務(wù)為發(fā)電、航運(yùn)、防洪、灌溉、供水，兼顧濕地生態(tài)和河網(wǎng)環(huán)境保護(hù)等綜合利用功能。本電站采用一級混合式開發(fā)方式，總裝機(jī)容量772MW,水庫正常蓄水位398.00m，總庫容約6330萬m3，多年平均發(fā)電量31.44億kW.h。

左岸混凝土面板堆石副壩軸線長10640.78m，壩頂寬度為5m，最大壩高28.70m，為砂卵石填筑混凝土面板壩。副壩壩頂設(shè)2.55m高混凝土防浪墻，壩坡1∶1.6，迎水面采用30cm厚C25鋼筋混凝土面板，板后設(shè)水平寬度1.5m的砂卵石墊層。面板坡腳與C25混凝土趾板相接，混凝土趾板外側(cè)為C25混凝土現(xiàn)澆防滲墻，現(xiàn)澆防滲墻下部為C25混凝土防滲墻，防滲墻深入基巖面以下1.0m。

2 施工技術(shù)

2.1 施工程序

工程開工后受導(dǎo)流、交通、阻工等因素影響，施工條件發(fā)生了重大變化，為保證按期完成施工任務(wù)，我公司采取分段多工序同時施工，工序銜接更為緊密，機(jī)械設(shè)備投入集中，有效地提高了施工進(jìn)度，保證了施工質(zhì)量。施工順序如圖1所示。

圖1 安谷水電站堆石副壩施工程序

2.2 砂卵石開挖

砂卵石開挖約308.94萬m3，河道清淤表土開挖采用SD22推土機(jī)剝離，3m3裝載機(jī)和1.8m3反鏟裝車，20t自卸汽車運(yùn)至回填造地區(qū)域。砂卵石開挖采用1.8m3反鏟挖裝，20t自卸汽車運(yùn)輸至填筑面?zhèn)淞虾Y分區(qū)。

2.3 壩體填筑

砂卵石填筑約221.99萬m3。填筑料粒徑指標(biāo)，壩體填筑砂卵石料粒徑不超過300mm，墊層料最大粒徑不超過80mm，特殊墊層料最大粒徑不超過40mm。填筑設(shè)計指標(biāo)，砂卵石料干密度不小于2.28g/cm3，特殊墊層料和墊層料干密度不小于2.28g/cm3。

砂卵石填料在填筑面?zhèn)淞虾Y分區(qū)開采，20t自卸汽車運(yùn)輸至填筑工作面。采用進(jìn)占法卸料，防止擾動已填筑完成的壩體，SD22推土機(jī)平料，YZ20振動碾碾壓。由于受防滲墻施工的影響，壩體采用分幅填筑施工方法，一區(qū)填筑與防滲墻同時施工，二區(qū)填筑待防滲墻施工完畢后進(jìn)行。二區(qū)填筑包括特殊墊層料填筑、砂卵石料填筑及墊層料填筑，砂卵石料與墊層料同時填筑、平齊上升、同時碾壓。

2.4 防滲墻施工

本標(biāo)段防滲墻為地下連續(xù)混凝土墻，墻體深入基巖面1m，防滲墻混凝土標(biāo)號為C25，抗?jié)B等級為W8，抗凍等級為F50，坍落度為18cm～22cm。

防滲墻造孔主要采用“三鉆兩抓”和“純抓”成槽，充分發(fā)揮抓斗、沖擊鉆機(jī)等設(shè)備的組合優(yōu)勢。鉆進(jìn)主孔采用拋入粘土孔內(nèi)擠壓造漿固壁，抓斗抓取副孔以及清孔時優(yōu)質(zhì)膨潤土泥漿護(hù)壁，確?？妆诜€(wěn)定；9m3混凝土罐車運(yùn)送混凝土至槽口，泥漿下“直升導(dǎo)管法”澆筑混凝土；采用YBJ1200型液壓拔管機(jī)進(jìn)行“接頭管法”墻段連接，節(jié)約混凝土及接頭鉆鑿工時，并可最大限度地保證接縫質(zhì)量。

2.5 混凝土施工

趾板混凝土標(biāo)號C20，抗?jié)B等級為W6，抗凍等級為F50，混凝土厚度為1m～1.26m；現(xiàn)澆防滲墻和面板混凝土標(biāo)號為C25，抗?jié)B等級為W8，抗凍等級為F50，砂漿墊層標(biāo)號為M5，砂漿墊層厚度為5cm；面板厚度為0.3m，現(xiàn)澆防滲墻高度1m；防浪墻混凝土標(biāo)號C20。

現(xiàn)澆防滲墻施工前，需將原防滲墻面上的混漿層全部清除，露出新鮮混凝土面，將其作為基礎(chǔ)面?，F(xiàn)澆防滲墻基礎(chǔ)面布置間距1m的插筋，使用手風(fēng)鉆鉆孔，將孔內(nèi)清理干凈后，使用水泥漿灌漿，插入插筋。

趾板和現(xiàn)澆防滲墻澆筑采用普通鋼模板拼裝，自卸汽車運(yùn)輸混凝土料，長臂反鏟入倉，人工配合平倉，使用直徑為50mm的振搗棒振搗。

面板澆筑利用滑模、采用跳倉澆筑法。一期面板澆筑時，滑模搭放在側(cè)模上，待一期面板強(qiáng)度達(dá)到要求后，澆筑二期面板，澆筑時滑模直接搭放在一期面板上；頂部使用兩套卷揚(yáng)機(jī)牽引，滑模每次滑升距離為30cm，每次滑升間隔時間為20min；面板澆筑滑升平均速度控制在2m/h。使用滑模提升后馬上進(jìn)行人工收面，待面板表層達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行二次收面，以保證面板的外觀質(zhì)量達(dá)到要求。

3 施工質(zhì)量控制

3.1 開挖控制

3.1.3 開挖控制要點(diǎn)。砂卵石開挖和填筑工程量大，做好料場的規(guī)劃、合理開采、砂卵石的合理調(diào)配是本工程施工的重點(diǎn)。調(diào)查現(xiàn)場料源，區(qū)分上壩料、造地區(qū)用料及篩分料，合理利用料源,做好砂卵石的調(diào)配,做好料場開挖規(guī)劃，合理開采,加強(qiáng)渣場的管理，做到各種料分類堆存。

3.1.2 開挖控制措施。按設(shè)計的開挖坡度，自上而下分段、分層開挖，開挖深度采用3m分層開挖方式。開挖深度寫于地面，并由測量人員給現(xiàn)場施工人員技術(shù)交底，寫出樁號位置及開挖深度。施工人員嚴(yán)格按測量人員給出的各段開挖深度控制，每開挖一層均要測量放樣一次；做好車輛標(biāo)識，將砂卵石料直接填筑壩體或者進(jìn)入篩分系統(tǒng)，無用料用于回填造地，避免物料浪費(fèi)。

3.1.3 開挖控制效果。左岸副壩工程(副壩0+000～6+370m)分別為壩體基礎(chǔ)、趾板基礎(chǔ)、特殊墊層料基礎(chǔ)及河道疏浚。通過砂卵石調(diào)配合理，各項工序銜接有序，有力保障了施工進(jìn)度。

3.2 填筑控制

3.2.1 填筑控制要點(diǎn)。填筑施工質(zhì)量控制要點(diǎn)包括料場質(zhì)量控制、填筑質(zhì)量控制、干密度控制、超寬區(qū)域及接合面控制。

3.2.2 料場質(zhì)量檢查和控制。(1)填料級配檢測主要采用篩分法檢測選擇料源，最大粒徑超標(biāo)時，采用人工取除和改換料源的方法控制，采用80mm孔徑的棚篩控制；(2)所有填筑料按所需填筑料的類別分區(qū)開采。在不同采區(qū)插牌標(biāo)識，不合格料一律不準(zhǔn)上壩，裝料人員和汽車司機(jī)嚴(yán)格按技術(shù)人員的指令工作，對不易區(qū)分的開采料，必須請示技術(shù)負(fù)責(zé)人予以確認(rèn)是否合格。

3.2.3 填筑質(zhì)量過程控制。(1)鋪料厚度控制。在填筑過程中設(shè)立層厚標(biāo)志桿，由專人監(jiān)控，在填筑完成后，由測量儀器測量實(shí)際填筑厚度，如果超厚，必須用推土機(jī)將超厚部分推薄，然后進(jìn)行碾壓；(2)加水量控制。主要控制灑水量和灑水時間。即在鋪料、平料過程中按工程師批準(zhǔn)的加水量由人工噴灑，水表計量，以保證料物充分濕潤。噴灑時從一端向另一端漸漸噴灑，加水均勻；(3)碾壓遍數(shù)控制。自行式振動碾沿填筑軸線方向行進(jìn)，由預(yù)留壓痕記錄碾壓遍數(shù)，或派專人記錄碾壓遍數(shù)，以確保碾壓質(zhì)量。

3.2.4 砂卵石填筑干密度取樣檢測試驗。每填筑一層碾壓結(jié)束后，試驗室同現(xiàn)場監(jiān)理一道進(jìn)行現(xiàn)場取樣檢測，其干密度和含水量達(dá)到設(shè)計要求合格后進(jìn)行上一層鋪料填筑。若發(fā)現(xiàn)取樣檢測不合格時，分析其主要原因，采用相應(yīng)方式處理，合格后進(jìn)行下一個循環(huán)作業(yè)。

抽測不合格時的處理辦法，一般采用增加碾壓遍數(shù)、翻曬或噴灑水挖除不合格料，重新?lián)Q填合格料進(jìn)行碾壓，至取樣合格為止。

3.2.5 超填區(qū)域、接合面控制。當(dāng)壩體I期上一層填筑完成后，采用1m3反鏟對下一層的超寬填筑區(qū)域砂卵石進(jìn)行清理，并用20t自卸汽車運(yùn)輸至下層填筑區(qū)域。壩體II期填筑時對填筑壩體內(nèi)側(cè)區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)碾壓，外側(cè)采用1m3反鏟對超寬填筑區(qū)域1.3m范圍墊層料進(jìn)行分層削坡清理，并用20t自卸汽車運(yùn)輸至下一作業(yè)面墊層料填筑區(qū)域。

一區(qū)填筑與防滲墻同時施工，二區(qū)填筑待防滲墻施工完畢后進(jìn)行。二區(qū)填筑包括特殊墊層料填筑、砂卵石料填筑及墊層料填筑，砂卵石料與墊層料同時填筑、平齊上升、同時碾壓。

壩體分期填筑接縫處理。在壩體二期填筑前，為保證一期填筑的壩體與二期填筑的接觸部位碾壓密實(shí)，需將一期填筑的壩體超寬碾壓部分削坡處理，削坡處理方式為將一期填筑的壩體用反鏟削掉1.3m寬。

不同介質(zhì)界面填筑質(zhì)量控制。同一高程不同種類材料的界面增加碾壓遍數(shù)加強(qiáng)碾壓。填料與岸坡的界面鋪填較細(xì)顆粒料和減小鋪料，并用液壓振動夯板或手扶振動碾加強(qiáng)碾壓。

3.2.6 填筑控制效果。左岸副壩工程(副壩0+000～6+370m)段已完工程中，填筑施工包括壩體砂卵石填筑、墊層料填筑、特殊墊層料填筑。通過上述施工質(zhì)量控制，副壩各區(qū)域碾壓干密度、顆粒級配分析均滿足設(shè)計要求，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，圓滿完成。

3.3 防滲墻控制

防滲墻施工質(zhì)量控制主要包括導(dǎo)向槽及施工平臺控制、泥漿制漿控制、孔形控制、清孔控制、混凝土配合比及澆筑質(zhì)量控制。

3.3.1 防滲墻導(dǎo)向槽及施工平臺施工質(zhì)量控制。在施工過程中，采用全站儀測量防滲墻軸線，確保防滲墻軸線與設(shè)計防滲軸線一致，導(dǎo)向槽的開挖范圍線確保與防滲軸線平直，導(dǎo)向槽采用混凝土澆筑，導(dǎo)向槽的凈寬大于墻厚的1.2倍。對施工平臺的碾壓加固，并對鉆機(jī)平臺和倒?jié){平臺采用碎石鋪筑，增強(qiáng)防滲平臺的承載力，確保防滲墻的起始孔向及施工過程中槽孔的穩(wěn)定問題。

3.3.2 泥漿制漿質(zhì)量控制。泥漿制漿質(zhì)量對防止?jié){液漏失及塌孔是關(guān)鍵，在沖擊鉆機(jī)和抓斗造孔、清孔抽渣過程中，如泥漿護(hù)壁效果不好，極易造成塌孔，故對泥漿的造漿質(zhì)量要求高。在施工過程中，我們將不定時抽查漿液的造漿性能指標(biāo)；對于新制的泥漿在充分水化后方用于固壁施工，使其可以順利地附著在砂卵石地層上。

3.3.3 防滲墻孔形質(zhì)量控制。孔形控制項目主要有深度、厚度和孔斜。本工程采用重錘法進(jìn)行測量，以此滿足設(shè)計孔形質(zhì)量要求。施工過程中，對于孔斜超過技術(shù)要求的采用機(jī)械方式修孔，仍達(dá)不到設(shè)計規(guī)定孔斜要求的孔，采用回填后重新鉆孔的方式解決。

3.3.4 防滲墻清孔質(zhì)量控制。清孔選用先進(jìn)、高效的設(shè)備，采用氣舉法結(jié)合泵吸法清孔，能有效地清除孔內(nèi)及泥漿內(nèi)的泥砂。

3.3.5 防滲墻混凝土配合比及澆筑質(zhì)量控制。做好混凝土配合比試驗，澆筑前仔細(xì)檢查混凝土拌合站、混凝土運(yùn)輸設(shè)備、槽口直升導(dǎo)管及卸料口，一切正常后開始澆筑；澆筑過程中，確?；炷恋纳仙俣燃斑B續(xù)供料。

3.3.6 防滲墻混凝土質(zhì)量控制效果。根據(jù)各項試驗、檢測成果反映，防滲墻施工質(zhì)量滿足設(shè)計要求，經(jīng)逐項進(jìn)行的質(zhì)量檢查和評定，達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)。

3.4 混凝土質(zhì)量控制

混凝土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)主要包括銅止水保護(hù)、混凝土澆筑、體型控制、平整度控制等。

3.4.1 銅止水保護(hù)

3.4.1.1 止水加工。銅片止水包括F型止水和W型止水銅片，趾板與面板周邊縫為F型止水銅片，趾板間縫及趾板與防滲墻間縫、面板與面板間縫為W型止水銅片。止水銅片采用止水成型機(jī)在材料加工廠軋制，利用銅片卷材在現(xiàn)場制作成型，每節(jié)以6m為宜，由8t平板車運(yùn)至施工現(xiàn)場；制作成型后的銅止水，放置在設(shè)有墊板的木枋上，疊片不超過3片，派專人看管，防止踩壓和污染，立模前由人工搬運(yùn)。

3.4.1.2 止水焊接。銅止水片連接采用搭接焊接，先搭接后焊接，搭接長度不小于20mm，并進(jìn)行雙面焊接。如果因條件所限不易雙面焊接時，采用雙層焊道的方法進(jìn)行(即焊接一遍后，再在其上加焊一遍)。銅止水片焊接采用黃銅焊條氧——乙炔焊；焊接接頭表面光滑、無孔洞和縫隙、不滲水，并抽樣檢查焊接接頭，采用煤油或柴油做滲透試驗檢驗。

3.4.1.3 止水安裝。組裝模板前,先測量放線出止水片安裝的位置，并作出標(biāo)識，然后組裝止水銅片下部的固定支架，檢查其放置位置無誤后，將止水片安裝就位，用支撐固定，再鑲嵌止水片上下的木模板。模板組裝時保證止水銅片的“鼻頭”露出一半。止水銅片的固定不得鉆孔，也不得使用其它焊接，只能用夾具等固定在支架或模板支架上。

止水銅片安裝前，將止水銅片的“U”槽中填塞φ12mmPVC棒，并用膠帶封口，防止混凝土進(jìn)入槽內(nèi)影響適應(yīng)變形，然后將止水銅片安裝就位，再將復(fù)合止水條緊貼止水銅片放置。

圖2 面板間縫止水示意

銅止水片安裝后，用模板夾緊等措施固定牢靠，使鼻子的位置符合設(shè)計要求，其誤差符合止水片(帶)制作及安裝的允許偏差。

3.4.1.4 澆筑工程對止水保護(hù)。澆筑混凝土?xí)r，安排專人看護(hù)止水片，防止人為踐踏、下料或振搗等原因?qū)е轮顾叟?、偏移，如發(fā)現(xiàn)折扭、偏移，即時糾正。

混凝土下料時遠(yuǎn)離止水片1m以上，防止下料碰撞。采用振搗器或鏟、鍬等剔除緊靠止水帶的粗大骨料，在趾板澆筑時趾板間止水兩側(cè)混凝土要均衡對稱下料，防止把止水?dāng)D向一側(cè)；對水平止水平倉時先保證止水下面混凝土密實(shí)，再澆止水片上面的混凝土，防止止水片下部脫空。

混凝土振搗時,采用φ50mm振搗器在50cm以外振搗，再采用φ30mm軟軸振搗器在止水周圍仔細(xì)振搗密實(shí)，嚴(yán)禁把泌水趕至止水帶附近。

跳倉澆筑時，在后澆倉位開始澆筑前，清除止水帶表面污染物，并仔細(xì)擦拭干凈，然后用細(xì)鉛絲通過安裝孔將止水帶與結(jié)構(gòu)鋼筋固定。

3.4.2 混凝土澆筑控制。澆筑面板混凝土采用反鏟入倉時，混凝土拌和物坍落度宜為3cm～5cm。混凝土入倉必須均勻布料，每層布料厚度為25cm～30cm，并及時振搗。振搗器不得靠在滑動模板上或靠近滑動模板順坡插入澆筑層，振搗間距不得大于40cm，深度應(yīng)達(dá)到新澆筑層底部以下5cm。使用的振搗器直徑不大于50mm，靠近側(cè)模的振搗器直徑不得大于30mm。止水片周圍應(yīng)采用細(xì)料鋪填，嚴(yán)禁骨料集中，并必須振搗密實(shí)。面板混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，滑動模板滑升前，必須清除前沿超填混凝土，平均滑升速度宜為1m/h～2m/h，最大滑升速度不超過4m/h。每次滑?；髴?yīng)立即收面，在滑模后面牽引二次收面平臺，在混凝土初凝前進(jìn)行二次壓光，以減少表面干縮裂縫。滑模與收面平臺之間的距離，應(yīng)根據(jù)滑?；俣群突炷脸跄龝r間確定。

3.4.3 面板體型控制。面板體型主要由滑?？刂?，混凝土面板的模板包括側(cè)模和無軌滑模兩種。側(cè)模為槽鋼制作的鋼模板，兼作滑模支撐，按受力結(jié)構(gòu)設(shè)計，高度順應(yīng)面板漸變，分塊長度為2m，便于在斜坡面上安裝和拆卸；側(cè)模固定于鋼筋網(wǎng)上，兩塊模板接頭處用螺栓擰緊，保證接頭平順無臺階；施工中派專人跟蹤檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正，側(cè)模安裝偏差必須符合規(guī)范要求。無軌滑模要有足夠的強(qiáng)度、剛度、自重和配重，適應(yīng)面板條形塊寬度和滑模平整度要求，并能為澆筑振搗和收光抹面提供工作平臺。

3.4.4 面板平整度控制?；Ｌ嵘俣扔苫炷寥雮}速度、入倉坍落度和混凝土坍落度歷時損失速度決定，控制在1.5m/h～2.5m/h。在坍落度控制穩(wěn)定的情況下，每次滑升距離不大于300mm，每次滑升間隔時間不超過30min，以出?；炷翢o光澤、用手輕按有指印、手上不黏混凝土為標(biāo)準(zhǔn)。若出模過早，混凝土?xí)霈F(xiàn)波紋狀表面；若出模過晚，混凝土對滑模的粘結(jié)力較大，影響收光工作。

混凝土出模后立即進(jìn)行修正和壓面，待混凝土初凝結(jié)束前完成二次壓面，對接縫兩側(cè)各50cm內(nèi)的混凝土表面及時整平，用2m長直尺檢查，確保整平符合設(shè)計要求。

3.4.5 混凝土質(zhì)量控制效果。按照上述要點(diǎn)控制施工，倉位準(zhǔn)備和各項工序(基礎(chǔ)面、鋼筋、模板、止水帶、澆筑、外觀)均達(dá)到設(shè)計及規(guī)范要求，并有效提高了施工進(jìn)度。

4 結(jié)語

安谷水電站面板堆石副壩的施工得到了建設(shè)各方的高度重視，施工前進(jìn)行了大量的試驗研究和準(zhǔn)備工作，為面板堆石壩施工提供了較好的參考和依據(jù)，保證了壩體填筑和面板混凝土施工的順利進(jìn)行。安谷水電站面板堆石副壩在施工中所積累的經(jīng)驗，將對今后其他同類工程的設(shè)計和施工提供寶貴的借鑒參考。

〔1〕劉俊峰，王宏飚.水布埡水電站面板堆石壩施工及質(zhì)量控制.水力發(fā)電，2007，(8).

〔2〕楊寧瑞.大橋水庫混凝土面板堆石壩的施工與質(zhì)量控制.四川水力發(fā)電.2005，(1).

〔3〕張世杰，紀(jì) 軍，高柏林.淺談面板堆石壩面板混凝土的質(zhì)量控制.水力發(fā)電，2010，(11).

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