第２６卷 云南水力发电 第３期 ＹＵＮＮＡＮ ＷＡ ｒＥＲ Ｐ０Ⅵ，ＥＲ 马鹿塘二期工程混凝土面板堆石坝施 工综述 贾振华，陈永清，惠世前，张冬云 （中国水电第十四工程局有限公司曲靖分公司，云南曲靖６５５０００） 摘要：混凝土面板堆石坝筑坝技术随着机械化程度的提高，无论是施工技术、还是施工工期都发生了飞跃。从面板堆石坝坝体 分区分期填筑、填筑超高及预留沉降期、混凝土挤压边墙等施工技术及控制措施，为减少坝体沉降，预防和减少混凝土面板裂缝， 对混凝土面板堆石坝坝体填筑施工工艺进行总结，积累经验，进一步提高施工技术和工艺水平。 关键词：马鹿塘二期工程；面板堆石坝；施工技术 中图分类号：Ｔ６４１．４ ３；ＴＶ５４１ ．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６—３９５１（２０１Ｏ）０３—０００１—０４ １工程概况 ２．１坝体分期分区填筑措施 马鹿塘水电站二期工程混凝土面板堆石坝坝顶 １）工期。２００７年１月１日正式启动，于２００７年 高程６３４．００ ｍ，趾板最低开挖高程４８０．００ ｍ，最大坝 ５月３１日，坝体平起填筑到５１５ ｍ高程。 高１５４ ｍ，坝顶长度４９３．４０ ｍ，坝顶宽度１０ ｍ。上游 ２）Ⅱ期。２００８年２月４日，前坝填筑达到５７５ 坝坡１：１．４，下游坝坡设“之”字形马道，综合坡比１： ｍ高程，后坝填筑达到５２５ ｍ高程。 １．３。坝体防渗系统由趾板、混凝土面板及其止水、 ３）Ⅲ期。２００８年５月１０日，后坝与前坝齐平， 帷幕灌浆、上游坝前抛填强风化岩料保护及其辅助 填筑到５７５ ｍ高程。 防渗体（顶部高程５３２．０ ｒｎ）组成。坝体填筑主要由 ４）Ⅳ期。２００９年２月２８完成至６２９．５ ｍ高程。 过渡区、垫层区、主、次堆石区、可利用开挖料区、坝 ５）Ｖ期。坝顶防浪墙完成后开始填筑。坝体 顶路基和下游坡面干砌石组成。垫层区水平宽３．０ 分区填筑剖面见图１。 ｍ，过渡区水平宽４．０ ｍ，下游坡面干砌石厚１．２ ｍ。 ２．２填筑料施工控制指标 坝体填筑施工控制指标见表１。 ２坝体填筑施工技术 图１坝体分区填筑剖面图 收稿日期：２０１０—０３—１６ 作者简介：贾振华（１９７２一），男，河南郸城人。工程师，主要从事水利水电工程施工管理工作。 ２ 云南水力发电 ２０１０年第３期 表１坝料填筑参数表 ２．３施工技术特点 其施工与坝体上游部分填筑同步进行，超前于同层 ２．３．１挤压式边墙 垫层料（Ⅱ ）施工，分层高度４０ ｃｍ。采用Ｂ．１Ｙ４０型 挤压边墙混凝土设计标号为ｃ５，半透水性，坍 边墙挤压机直接成型，施工程序为：测量放线一基面 落度几乎为零。水泥用量一般为６５～８Ｏ ｋ ｍ３，低 整理－￣ＢＪＹ４０型挤压机就位一挤压墙混凝土浇筑一 强度、低弹模。为防止坝体填筑期间雨水对坝坡的 端部墙体施工一养护一垫层料填筑一验收合格后进 冲刷，并加强坝体的安全度汛性能，在每一层垫层料 入下一循环。垫层料摊铺碾压完成后，采用人工整 填筑之前，用ＢＪＹ４０型边墙挤压机做出一条半透水 修边墙作业层面，经测量放样检查后方可进行边墙 的混凝土边墙，形成完整的有一定强度的混凝土临 施工，以保证挤压边墙成型平整、直顺。挤压边墙混 时挤压式边墙。 凝土采用低标号、低流态混凝土，混凝土由拌合系统 先将已碾压的垫层面人工整平，表面无波浪起 拌制，混凝土搅拌运输车直接卸料至边墙挤压机内， 伏，无突起的石料及杂物，使挤压机始终在同一平面 ＢＪＹ４０型混凝土边墙挤压机直接将混凝土料输送至 上行驶，才能保证边墙的成型。由于左、右岸坡受地 浇筑部位挤压成型，该设备设计成型速度４０ ５０ Ｈｌ／ 形条件的影响和挤压机占一定的位置，因而端头有 ｈ，施工中控制边墙挤压机平行于坝轴线方向行走， ４ ｒｎ多混凝土边墙需要人工立模、浇筑施工，补齐临 行走速度与混凝土供料速度相适应。挤压边墙混凝 岸坡部位的边墙缺口。每层铺料１０ ｃｍ，用夯锤击 土施工方法见图２。 实。 ２．３．２大坝填筑 由于挤压式边墙位于垫层料（ＩＩ ）与面板之问， １）大坝填筑施工原则 （施工阶段三） 图２挤压边墙混凝土施工方法图 贾振华，陈永清，惠世前，张冬云马鹿塘二期工程混凝土面板堆石坝施工综述 马麂塘工程｝昆凝土面板堆石坝较高，填筑工程 业法组织施工，在每个填筑块内依次完成填筑的各 道工序，各工作面之间设置标志，并保持均衡上升。 各工作面工艺流程为：测量放线一坝料运输、洒水一 卸料一铺料一辅助洒水一碾压一质检。 ①测量：由测量放出坝轴线、坝料分界线以及坝 轴坐标网络和高程点，以便基础分区分段验收和地 质素描。 量大，坝面作业面宽广，保持施工中坝体沉降均衡和 尽量降低最终沉降量，是大坝建设成功的一个关键 因素，除采取合理安排分期填筑外，还应确定坝面作 业阶段合理的划分及施工顺序，进行机械化流水施 工。垫层料、主堆石料及过渡料区，根据坝基地形条 件和施工时段的要求需进行分块填筑，左、右岸作业 段通过坝内斜坡道连接。能组织流水施工的坝面填 筑尽量采取大面积作业以减少接缝，根据坝体分期 填筑特点进行分析计算，各坝料填筑区应保证平起 上升时，先填筑块的临时坡面不陡于１：１．３３，或采 取台阶式的接坡方式，块间接缝在相邻块填筑时，将 未压实的虚坡石料用反铲挖至水平向１００～１５０ ｃｍ 新铺层内，新铺层碾压时骑缝碾压。两种料平齐时 其交界带也用振动碾骑缝碾压处理。分段碾压交接 带作好标记，下一段碾压时搭接碾压。 开始填筑坝体堆石前，在清理合格并经验收合 格的基础表面先铺一层５０ ｃｍ厚、粒径小于３０ ｅｍ的 细石料层（Ⅲ 料），并用ＢＷ２２２Ｄ一４振动碾动压６ 遍；在主堆石区靠岸坡２ ｍ范围内用粒径小于３０ ＣＦＩ１ 的细料（ⅢＡ料）铺填，并用振动碾顺坡碾压。面板 附近特殊垫层料、垫层料、过渡料、主堆石料连接时 的铺筑按主堆石体料一过渡料一垫层料一特殊垫层 料的顺序进行，１层主堆石、２层过渡料和垫层料平 起作业，相邻层次之间的材料界线应分明，先铺料的 上游面用反铲和人工进行坡面修整，避免粗料占用 细料断面，两种料的界面避免粗料集中。对于垫层 料、过渡料分段铺筑时，必须做好接缝处各层之间的 连接，防止产生层间错动或折断，在斜面上的横向接 缝应收成缓于１：２的斜坡。 坝体施工中容易漏压、欠压部位和因颗粒分离 而造成粗料集中和架空，如坝料分区交界带，分段碾 压接触带，分块填筑的临时坡面，以及与基础和岸坡 接触带。这些部位必须采取措施保证填筑质量。填 筑与岸坡接触带，以及与混凝土壁接触带尽量用细 料填筑，用振动碾顺坡脚碾压，以免出现架空和碾压 不密实现象。岸坡接触带除用细料填筑外，最后铺 成弧形，碾子沿弧面碾压更为密实。 ２）填筑施工工艺流程、措施 坝面作业主要包括铺料、洒水、碾压３道工序。 其次还有测量放线、超径石处理（采用液压冲击锤破 碎解小超径块石）、垫层料上游坝面挤压｝昆凝土边 墙、下游干砌石护坡砌筑等工作。为提高工作效率， 减少干扰，坝面填筑采取划分成几个填筑块流水作 ②卸料：周边缝料、垫层料和过渡料采用后退 法，主堆石、次堆石、可利用开挖进占法。 ③铺料：除周边缝料、垫层料需用人工配合反铲 进行平料外，其余均用推土机平料。 ④洒水：为准确按照设计加水量洒水，在坝外进 料公路上设置喷淋洒水系统，从供水池接 １０ ｃｍ管 至喷淋洒水系统，对每车料进行控制洒水 地面设置 系统排水沟。在坝面上只采用胶管进行辅助洒水。 碾压前及碾压后洒水量１０～２０％，最终根据试验情 况调整。 ⑤碾压：采用ＢＷ２２２Ｄ一４重型振动碾进行碾 压，特殊垫层料及垫层料的边角采用ＨＣ一７０冲击 夯夯实和手扶式振动碾压。 ⑥质检：除有经验的工程技术人员在施工全过 程进行直观检查外，由专业试验人员按规范规定频 率进行取样试验检查。“填筑技术要求”垫层料 （Ⅱ ）和过渡料（ＩｌＩ ）的铺层厚度为４００ ｉＹｌｉｎ，而主堆 石料（ＩｌＩ ）的铺层厚度为８００ １ＴＩ１ＴＩ，为实现坝体上游 ４０ １３＂１范围内的坝料平起填筑，在能保证压实质量要 求的前提下，可考虑２层垫层料和过渡料１层主堆 石料铺填碾压后，再重点碾压交接部位；如交接部位 难于压实，可调整垫层料的铺层厚度为３００ ｍｍ，按３ 层垫层料过渡料１层堆石料铺填碾压后，再重点碾 压交接部位。 ３）各种坝料填筑方法及措施。①趾板周边特 殊垫层料区（Ⅱ ）施工，采用后退法卸料，铺层厚约 ２３ ｅｍ，人工配合１．４ ｍ３反铲铺料，洒水，用ＨＣ一７０ 冲夯夯实或手扶式振动平板夯实，面积较大部位用 ＢＷ２２２Ｄ一４振动平碾与垫层平齐碾压６遍。②垫 层料（Ⅱ ）施工。沿坝轴线方向顺序卸料，人工配合 反铲摊铺，层厚约４０ １２１１１。垫层料与过渡料平起铺 料、平齐碾压，用ＢＷ２２２Ｄ一４振动平碾碾压６遍，碾 压速度控制在２ ｋｍ／ｈ左右为宜。垫层料与岸坡接 触部位，用人工按２２ ｃｍ一层铺料，用ＨＣ一７０冲夯 夯实或手扶式振动平板夯顺岸边夯实。③过渡料 （Ⅲ ）施工，进占法铺料，层厚约４８ ｅｍ，反铲、ＴＹ２２０ ４ 云南水力发电 ２０１０年第３期 推土机平料，ＢＷ２２２Ｄ一４振动平碾振压６遍。人工 配合１．４ ｒｎ３反铲处理边角粗料集中部位，并剔除超 径块石，铺料厚度和碾压参数与垫层料相同。④主 堆石料区（Ⅲ ）、次堆石料区（Ⅲｃ、Ⅲ。）施工，采用进 占法卸料，主堆石料区铺厚８０ ｃｍ；次堆石料区铺厚 １２０ ｃｍ。ＴＹ３２０Ｂ推土机、ＴＹ２２０推土机平料， ＢＷ２２２Ｄ一４振动平碾振压８遍，振动碾行驶方向平 行于坝轴线，靠岸边处顺岸行驶，难于碾及的地方用 ＨＰ一１０００—７液压振动板压实。碾压过程中人工辅 助洒水。１．４ ｍ３反铲对边角粗料集中部位和临时坡 面进行处理。⑤下游坝坡块石（干砌石）护坡施工。 干砌石铺砌前，先铺设一层厚为ｌ０ ２０ ｃｍ的砂砾 石垫层（砂砾石垫层料的粒径应不大于５０ ｍｍ），用 振动板夯实，密实度不小于９０％。在下游ⅢＤ区次 堆石填筑过程中，随下游坝体上升逐层进行护坡块 石支砌。各层的护坡块石和同层的堆石料采用错缝 锁结方式铺筑，先进行测量放线，并用反向铲作坡面 修整。在花山石料场挑选质地坚硬、块径４０～１２０ ｃｍ石料运至每一填筑层上，沿着靠近坝坡的边缘堆 成条带状，用推土机将其推至坝坡边缘，人工配合反 向铲分层支砌，块石大面朝下，用拉线法控制坡面平 整度，其外缘与设计坝坡线误差不超过±１０ ｃｍ。口 ———豳 ＞。∞ ∞０ ３坝体沉降监测成果及分析 国醑龋翻目目目豳８Ａ－日＿纠０ 圈圈圈————瞄 ．１｛。∞ｃ 大坝０＋２３３．１５９ ｍ断面Ｂ沉降速率见表２，沉 降量变化见图３、４、５。根据沉降速率及沉降量变化 ∞目口口———鬯一≯。∞。ｔ１（Ｉ 图数据分析：高程５２２ ｍ Ｂ剖面，坝纵０＋２３３．１５９沉 降量最大的为ＤＢ—Ｂ—Ｖ８测点，沉降值５７．５ ｃｍ，最 小沉降为ＤＢ—Ｂ—Ｖ５测点，为１７．１ ｃｍ。在２００８年 １１月至２００９年２月底，由于坝体填筑较快，在这时 段的坝体沉降速率较其它时段大，沉降速率为０．１６ ｃｍ／ｄ。坝体填筑到坝顶高程后到３月１５日沉降速 率已经降低，沉降速率为０．０７ ｃｍ／ｄ。 表２大坝０＋２３３．１５９观测剖面Ｂ沉降速率表ｃｍ／ｄ 时段 高程５２２ｍ高程５５６ｍ高程５９０ｍ 高程５５６ ｍ Ｂ剖面，坝纵０＋２３３．１５９条带沉降 量最大的为ＤＢ—Ｂ—Ｖ１６测点，沉降值为１１９．６ ｃｍ， 沉降量最小的为ＤＢ—Ｂ—Ｖｌｌ测点，沉降值为２６．６ ｃｍ。在２００８年５月至２００８年９月底，沉降速率为 ０．２９ ｃｍ／ｄ，２００８年１１月至２００９年２月底，沉降速率 为０．２３ ｃｒｎ／ｄ，２００９年２月底坝体填筑设计高程后到 ２００９年３月１５日，沉降速率为０．０９ ｃｍ／ｄ。 ７０ ６０ 言５０ 琏２Ｏ ｊ８ 蛙ｌ０ ０ 图３ Ｂ剖面高程５２２ ｍ沉降置图 鲁１８０ Ｊ＿ １２０ 数 赠６０ ０ ＤＢ－Ｂ－Ｖ Ｊ１ ＤＢ－Ｂ－ＶＩ２ ＤＢ—Ｂ－ＶＩ３ ＤＢ—Ｂ－ＶＩｉ ＤＢ—Ｂ－ＶＩ６ ＤＢ—Ｂ—ＶＩ ８ 图４ Ｂ剖面高程５５６ ｎｌ沉降置图 图５ Ｂ剖面高程５９０１２１沉降量图 高程５９０ ｉｎ Ｂ剖面，坝纵０＋２３３．１５９条带沉降 量最大测点为ＤＢ—Ｂ—Ｖ２２，测值为６４．３ ｃｍ，沉降 量最小为ＤＢ—Ｂ—Ｖ１９，测值为３６．９ ｃｍ。在坝体填 筑高峰期２００８年１１月到２００９年２月底，沉降速率 为０．４４ ｃｎｄｄ，２００９年２月底坝体填筑设计高程后到 ２００９年３月１５日，沉降速率为０．１７ ｃｍ／ｄ。 坝体的沉降在２００８年１１月至２００９年２月底坝 体填筑到设计高程期间整体的沉降量和沉降速率在 坝体施工过程中是最大的，因为这个时段的填筑强 度较大。坝体高程５５６ ｎｌ的沉降量大于高程５２２ ｍ 及高程５９０ ｉｎ的沉降量符合坝体沉降的规律。 坝体下游区沉降大于坝体中部，分析原因：第一 为了在２００８年雨季前达到度汛形象面貌，于２００７ 年９月整个坝体填筑到高程５２８ ｒｎ后，全力填筑前 坝区。２００８年２月前坝区填筑到高程５７５ ｉＴＩ达到度 汛形象面貌后，才开始后坝区的填筑。在近６个月 的时间前坝区已经有一定沉降变形，所以在后坝区 填筑时观测结果出现了后坝区沉（下转第１７页） 倪红强，缪买和天花板水电站碾压混凝土拱坝质量控制 ９．３冲毛时间的控制 ５）有振碾压４～６遍表面仍不明显泛浆，应即 坝体碾压混凝土，一次分仓浇筑完成后，表面冲 毛的目的为了与下一仓碾压混凝土能更好的结合。 碾压混凝土在施工中严禁有水进入仓面改变混凝土 时检查ＶＣ值是否过大，并调整ＶＣ值；如果相反碾 压很容易泛浆，但已完成的碾压部位人在上面有感 觉弹簧土的现象，同样应即时检查ＶＣ值是否过小， 并调整ＶＣ值一到合适状态。天花板大坝碾压混凝 土出机ＶＣ值控制在３～５ Ｓ范围，在高温季节从拌 和楼到仓面约１．５ ｋｍ，现场实测平均用时在１０～ｌ５ ｍｉｎ的运输时间，ＶＣ值损失约有１ Ｓ，冬季没有明显 损失。 本性，在收仓后掌握冲毛时间，应防止冲毛时间过 早。在新浇混凝土表面还没有完全凝结时，冲毛的 积水有可能浸入层面下形成表面弹簧土现象，造成 表层质量隐患。因此，表面冲毛应在表面碾压层完 全凝结后才开始，特别是在气温下降比较大的冬季 更要注意观察，选择合适的冲毛时间。天花板大坝 ６）碾压层厚的控制是大坝通仓薄层碾压快速 施工的关键，在３０ ｅｍ的碾压设计层厚要求，平仓机 夏天冲毛在收仓后１２ ｈ开始，冬天安排在２４ ｈ后。 ９．４仓内质量控制 仓内质量控制内容较多，其中主要包括有： １）碾压混凝土卸料后，对分离的粗颗粒进行人 铺料厚在３４～３６ ｃｍ比较合适；铺料厚度过厚将造 成一方面整个仓面单层的作业时间拖长，影响层间 结合的质量，在一方面对周边变态混凝土的施工增 加了难度。 ‘ 工干预，对集中的粗颗粒用铁铲分撒到其他部位；消 除粗骨料集中可能形成的渗水通道。 ２）碾压过后出现泌水即时排除。仓面外来水 在开仓前做好引排，施工中加强检查防止外来水流 入仓面。 ７）模板变形的控制，碾压混凝土受施工设备在 作业层面的行驶、振动碾压等因素，模板的安装加固 和作业过程中的检查十分重要，对模板的稳定要求 较高；有几个方面对模板有产生变形的可能，一是模 板加固不牢，二是施工过程上升速度过快，底部已浇 ３）高温季节喷雾设备的适时开启和关闭，并防 止喷雾机口的滴水流人仓面。 ４）碾压表面出现发白情况应立即采取喷雾、洒 浆等措施。 混凝土还没有初凝预埋的模板拉筋能承受的拉力不 够，三是单仓立模板过高。 －｛・｝＿｛・｝ ・Ｈ・｝＿｛・｝ ・｝啊｛・｝一｛・｝＿｛・Ｈ・｝＿｛・｝＿｛・Ｈ・｝斗｝ －｝ ・｝＿｛・Ｈ・Ｈ・｝ ・｝斗｝＿｛・｝斗｝＿｛・Ｈ・｝－｛・卜｛・｝ ・｝一｛・｝＿｛・Ｈ・｝＿｛・｝Ｈ｛・｝斗｝斗｝斗｝＿｛・Ｈ・｝＿｛・｝斗｝＿｛・｝斗｝斗｝ －｝斗｝｛・｝ （上接第４页） 降量比坝体中心沉降量大的状况；第二在坝体中心 表４填筑料取样成果汇总表 位置，坝基的界面较高，填筑高度比坝体前部和后部 小，导致坝体中心位置的沉降量小。 ４碾压试验成果及分析 根据坝料填筑参数（设计要求），各种填筑料按 规程规范要求的取样频次进行了取样试验，取样试 验检测成果见表３、４。 表３填筑料取样成果汇总表 …别， 确度３ －ｋ！ＲＸｚ，％＜Ｓ ｍｍＮ／（ｇ／￣ｍ一，％ ５结束语 坝体填筑质量的好坏，关键是对施工工艺的控 制，从坝料质量、铺料厚度、碾压遍数及含水率等几 个影响坝体沉降的关键因素进行严格的控制，是预 防和控制混凝土面板裂缝的几个主要因素。但是对 通过表３、表４各种填筑料取样试验成果分析， 各种坝料填筑指标满足设计要求。 于影响混凝土面板裂缝因素的坝体填筑的各个环节 还需进一步的深入分析总结。
