【精品】面板堆石壩施工

1、第十章第十章 土石壩施工土石壩施工第二節(jié)第二節(jié) 面板堆石壩施工面板堆石壩施工 概述：概述： 混凝土面板壩的防滲系統(tǒng)由混凝土面板壩的防滲系統(tǒng)由基礎防滲基礎防滲工程工程、趾板趾板、面板面板組成。組成。 混凝土面板堆石壩是近期發(fā)展起來的一混凝土面板堆石壩是近期發(fā)展起來的一種新壩型，它具有種新壩型，它具有工程量小、工期短、投工程量小、工期短、投資省、施工簡便、運行安全資省、施工簡便、運行安全等優(yōu)點等優(yōu)點。近三。近三十年來，由于設計理論和施工機械、施工十年來，由于設計理論和施工機械、施工方法的發(fā)展，更顯出面板堆石壩在各類壩方法的發(fā)展，更顯出面板堆石壩在各類壩型中競爭優(yōu)勢。型中競爭優(yōu)勢。 一、堆石材料的質

2、量要求和壩體材料分區(qū)一、堆石材料的質量要求和壩體材料分區(qū) （一）堆石材料的質量要求（一）堆石材料的質量要求 1、如利用施工中挖方石料時，要、如利用施工中挖方石料時，要按料場要求按料場要求增做試驗增做試驗。2、試驗項目壩料的、試驗項目壩料的顆粒級配、相對密度、抗顆粒級配、相對密度、抗剪強剪強 度和壓縮模量度和壓縮模量，墊層料、砂礫料、軟墊層料、砂礫料、軟巖料的巖料的滲透和滲透變形滲透和滲透變形試驗。試驗。3、墊層料要求有、墊層料要求有良好的級配良好的級配。4、過渡料要求、過渡料要求級配連續(xù)級配連續(xù)、最大粒徑不宜超過、最大粒徑不宜超過 300mm。壓實后的過渡料要。壓實后的過渡料要壓縮性小、抗壓縮

3、性小、抗剪強度高、排水性好。剪強度高、排水性好。 5、主堆石料可用壩基開挖料或料場開采石、主堆石料可用壩基開挖料或料場開采石料，要求料，要求級配良好，最大粒徑不應超過壓級配良好，最大粒徑不應超過壓實層厚度，小于實層厚度，小于5mm5mm的含量不宜超過的含量不宜超過20%20%，小于小于0.75mm0.75mm的顆粒含量不宜超過的顆粒含量不宜超過 5%5%。在開在開采前應作專門的爆破試驗。采前應作專門的爆破試驗。（二）面板堆石壩的壩體分區(qū) 堆石壩壩體應根據(jù)石料來源及對壩料的堆石壩壩體應根據(jù)石料來源及對壩料的強度、滲透性、壓縮性、施工方便和經(jīng)濟強度、滲透性、壓縮性、施工方便和經(jīng)濟合理性等要求進行分

4、區(qū)。在巖基上用硬巖合理性等要求進行分區(qū)。在巖基上用硬巖堆石料填筑的壩體可按下圖分區(qū)：堆石料填筑的壩體可按下圖分區(qū)： 從上游向下游依次分為從上游向下游依次分為墊層區(qū)、過渡區(qū)、墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)主堆石區(qū)、及、及下游堆石區(qū)下游堆石區(qū)。周邊縫下部應周邊縫下部應設特殊墊層區(qū)。設特殊墊層區(qū)。100m 以上的壩，其面板下以上的壩，其面板下部設鋪蓋區(qū)及壓重區(qū)部設鋪蓋區(qū)及壓重區(qū)。圖4-18 巖基上硬巖堆石壩體分區(qū)示意圖（1）墊層區(qū)）墊層區(qū) 作用：作用：為面板提供平整、密實的基礎，將面板為面板提供平整、密實的基礎，將面板承受的水壓力均勻傳遞給主堆石體承受的水壓力均勻傳遞給主堆石體。 要求：要求：石質新鮮，級

5、配良好的碎石料填筑。石質新鮮，級配良好的碎石料填筑。（2）過渡區(qū)）過渡區(qū) 作用：作用：保護墊層區(qū)在高水頭作用下不產(chǎn)生破壞。保護墊層區(qū)在高水頭作用下不產(chǎn)生破壞。 要求：要求：粒徑、級配要求符合墊層料與主堆石料粒徑、級配要求符合墊層料與主堆石料間的反濾要求。一般最大粒徑不超過間的反濾要求。一般最大粒徑不超過350400mm。（3）主堆石區(qū)）主堆石區(qū) 作用：作用：維持壩體穩(wěn)定。維持壩體穩(wěn)定。 要求：要求：壓縮性要低，防止沉陷危及防滲面壓縮性要低，防止沉陷危及防滲面板；防滲性高，防止?jié)B流過大。板；防滲性高，防止?jié)B流過大。（4）次堆石區(qū)）次堆石區(qū) 作用：作用：保護主堆石體和下游邊坡的穩(wěn)定。保護主堆石體和

6、下游邊坡的穩(wěn)定。 要求：要求：采用較大石料填筑，允許有少量分采用較大石料填筑，允許有少量分散的風化石料。散的風化石料。 各區(qū)壩料的透水性應按水力過渡要求，各區(qū)壩料的透水性應按水力過渡要求，從上游向下游逐漸增加從上游向下游逐漸增加。下游堆石區(qū)在下。下游堆石區(qū)在下游水位以上的壩料不受此限制。游水位以上的壩料不受此限制。 墊層區(qū)的水平寬度應由壩高、地形、施墊層區(qū)的水平寬度應由壩高、地形、施工工藝和經(jīng)濟性比較確定。工工藝和經(jīng)濟性比較確定。當用汽車直接當用汽車直接卸料，推土機推平方法施工時，墊層區(qū)不卸料，推土機推平方法施工時，墊層區(qū)不宜小于宜小于3m，有專門的鋪料設備時，墊層區(qū)，有專門的鋪料設備時，墊層

7、區(qū)寬度可減少，并相應增大過渡區(qū)的面積。寬度可減少，并相應增大過渡區(qū)的面積。 二、填筑工藝及質量控制（一）填筑工藝（一）填筑工藝 堆石壩填筑可采用自卸汽車后退法或進堆石壩填筑可采用自卸汽車后退法或進占法卸料，推土機攤平。占法卸料，推土機攤平。 后退法后退法：汽車在壓實的壩面上行駛，：汽車在壓實的壩面上行駛，可減可減輕輪胎磨損輕輪胎磨損，但推土機攤平工作量很大，但推土機攤平工作量很大，影響施工進度影響施工進度。 墊層料的攤鋪一般采用后退法，以減少墊層料的攤鋪一般采用后退法，以減少物料的分離。物料的分離。 進占法：進占法：自卸汽車在未碾壓的石料上行駛，自卸汽車在未碾壓的石料上行駛，輪胎磨損較嚴重。輪

8、胎磨損較嚴重。 卸料時會造成一定分離，但不影響施工卸料時會造成一定分離，但不影響施工質量，推土機攤平工作量可大大減小，施質量，推土機攤平工作量可大大減小，施工進度快。工進度快。 主堆石體、次堆石體和過渡料一般采用主堆石體、次堆石體和過渡料一般采用振動碾壓實。墊層料采用斜坡振動碾壓實。振動碾壓實。墊層料采用斜坡振動碾壓實。 （二）墊層料施工（二）墊層料施工 墊層為堆石壩坡面最上游部分，用級配墊層為堆石壩坡面最上游部分，用級配良好的砂礫料填筑。為減少面板混凝土超良好的砂礫料填筑。為減少面板混凝土超澆量，改善面板的應力條件，對上游墊層澆量，改善面板的應力條件，對上游墊層坡面必須進行修整和壓實。坡面必

9、須進行修整和壓實。 未澆注面板前的上游坡面，盡管經(jīng)斜坡未澆注面板前的上游坡面，盡管經(jīng)斜坡碾壓后具有比較高的密實度，碾壓后具有比較高的密實度，一邊須進一邊須進行墊層坡面的行墊層坡面的防護處理防護處理。 防止雨防止雨 水沖刷墊層坡面；水沖刷墊層坡面； 為面板混凝土施工提供良好的工作面；為面板混凝土施工提供良好的工作面； 利用堆石壩體擋水或過水時，墊層護面利用堆石壩體擋水或過水時，墊層護面可起到臨時防滲和保護作用?？善鸬脚R時防滲和保護作用。 混凝土面板或面板澆注前的墊層料，施混凝土面板或面板澆注前的墊層料，施工期不允許承受反向水壓力。工期不允許承受反向水壓力。 擠壓邊墻技術擠壓邊墻技術：邊墻擠壓斷面

10、為不對稱：邊墻擠壓斷面為不對稱梯形，墻身高度為梯形，墻身高度為40cm，上游坡比為，上游坡比為1：1.4，與面板坡比一致，頂部寬度為，與面板坡比一致，頂部寬度為10cm，底部寬度為底部寬度為70cm，內側坡比為，內側坡比為8：1，主要，主要結合邊墻與墊層間的接縫情況，保證在碾結合邊墻與墊層間的接縫情況，保證在碾壓過后達到設計標準。壓過后達到設計標準。優(yōu)點：優(yōu)點：1、提高了大壩施工進度。、提高了大壩施工進度。2、墊層料不需要超填，水平碾壓替代了斜坡、墊層料不需要超填，水平碾壓替代了斜坡碾壓。碾壓。3、擠壓機操作簡單，施工方便、快捷。、擠壓機操作簡單，施工方便、快捷。4、擠壓邊墻在上游形成壩面規(guī)則

11、、平整。、擠壓邊墻在上游形成壩面規(guī)則、平整。5、可抵卸沖刷的坡面，提高了度汛安全性。、可抵卸沖刷的坡面，提高了度汛安全性。3、堆石體的壓實參數(shù)和質量控制、堆石體的壓實參數(shù)和質量控制（1）壓實參數(shù)）壓實參數(shù) 堆石體填料堆石體填料粒徑一般在粒徑一般在6001200mm之之間，鋪填厚度根據(jù)粒徑的大小而不同。振間，鋪填厚度根據(jù)粒徑的大小而不同。振動碾壓實，一般為動碾壓實，一般為46遍，個別可達遍，個別可達8遍。遍。 墊層料墊層料最大粒徑為最大粒徑為150300mm，鋪填厚，鋪填厚度一般為度一般為2545cm，振動碾壓實，壓實遍數(shù)，振動碾壓實，壓實遍數(shù)通常為通常為4遍，個別遍，個別68遍。遍。 堆石壩壩

12、殼石料堆石壩壩殼石料粒徑較大，一般為粒徑較大，一般為10001500mm，鋪填厚度在，鋪填厚度在1m以上，壓實以上，壓實遍數(shù)為遍數(shù)為24遍。遍。（2）堆石壩施工質量控制）堆石壩施工質量控制1、料場質量控制、料場質量控制 開采方法、堆石料級配、含泥量、物理開采方法、堆石料級配、含泥量、物理力學性質等是否符合設計要求。力學性質等是否符合設計要求。2、壩體填筑的質量控制、壩體填筑的質量控制 堆石體的壓實效果可根據(jù)其壓實后的干堆石體的壓實效果可根據(jù)其壓實后的干密度的大小在現(xiàn)場進行控制。堆石體干密密度的大小在現(xiàn)場進行控制。堆石體干密度的檢測一般采用度的檢測一般采用挖坑注水試驗法挖坑注水試驗法，墊層，墊層

13、料干密度檢測采用料干密度檢測采用挖坑灌砂試驗法挖坑灌砂試驗法。 試驗時應注意如下事項：試驗時應注意如下事項：1）取樣深度應等于填筑厚度；）取樣深度應等于填筑厚度；2）試坑應呈圓柱形；）試坑應呈圓柱形；3）坑壁若有大的凹陷和空隙，應用粘土或砂）坑壁若有大的凹陷和空隙，應用粘土或砂漿堵塞，以防止注水時塑料薄膜架空而影漿堵塞，以防止注水時塑料薄膜架空而影響檢測精度；響檢測精度；4）試坑直徑與填筑料的最大粒徑比應符合有）試坑直徑與填筑料的最大粒徑比應符合有關試驗規(guī)程的規(guī)定。關試驗規(guī)程的規(guī)定。三、鋼筋混凝土面板施工 （一）鋼筋混凝土面板的分塊（一）鋼筋混凝土面板的分塊 混凝土防滲面板包括混凝土防滲面板包

14、括趾板趾板（面板底座）（面板底座）和和面板面板兩部分。兩部分。 防滲面板應滿足防滲面板應滿足強度、抗?jié)B、抗侵蝕、強度、抗?jié)B、抗侵蝕、抗凍抗凍要求。要求。 趾板設趾板設伸縮縫伸縮縫；面板設；面板設垂直伸縮縫垂直伸縮縫、周周邊伸縮縫邊伸縮縫等等永久縫永久縫和和臨時水平施工縫臨時水平施工縫。 混凝土防滲面板分縫分塊（單位：m）（ a）分塊示意圖；（b）施工縫1壩軸線；2面板；3趾板；4垂直伸縮縫；5周邊伸縮縫；6趾板伸縮縫；7水平伸縮縫；8面板鋼筋。 垂直伸縮縫從底到頂布置，中部受壓區(qū)，垂直伸縮縫從底到頂布置，中部受壓區(qū)，分縫間距一般為分縫間距一般為 12-18m；兩側受拉區(qū)按；兩側受拉區(qū)按6-9m

15、 布置。布置。 受拉區(qū)設兩道止水，受壓區(qū)在底側設一受拉區(qū)設兩道止水，受壓區(qū)在底側設一道止水，水平施工縫不設止水，但豎向鋼道止水，水平施工縫不設止水，但豎向鋼筋必須相連。筋必須相連。 （二）防滲面板混凝土澆筑與質量 1 1、趾板施工：、趾板施工： 應在趾基開挖處理完畢，經(jīng)驗收合格應在趾基開挖處理完畢，經(jīng)驗收合格后進行，按設計要求進行綁扎鋼筋、后進行，按設計要求進行綁扎鋼筋、 設置設置錨筋、預埋灌漿導管、安裝止水片及澆筑錨筋、預埋灌漿導管、安裝止水片及澆筑上游鋪蓋。混凝土澆筑中，應及時振實，上游鋪蓋?；炷翝仓校瑧皶r振實，注意止水片與混凝土的結合質量，結合面注意止水片與混凝土的結合質量，結合面

16、不平整度小于不平整度小于 5mm5mm?；炷翝埠蟆；炷翝埠?28d 28d 之內，之內，20m 20m 之內不得進行爆破；之內不得進行爆破；20m20m之外爆破要嚴之外爆破要嚴格控制裝藥量。格控制裝藥量。 2、面板施工：、面板施工： 在趾板施工完畢后進行。在趾板施工完畢后進行。 當壩高不大于當壩高不大于 70m 時，面板在堆石體時，面板在堆石體填筑全部結束后施工，這主要考慮避免堆填筑全部結束后施工，這主要考慮避免堆石體沉陷和位移對面板產(chǎn)生的不利影響。石體沉陷和位移對面板產(chǎn)生的不利影響。 高于高于 70m 的堆石的堆石 壩，考慮需攔洪渡汛，壩，考慮需攔洪渡汛，提前蓄水，面板宜分提前蓄水，面板

17、宜分二期或三期澆筑二期或三期澆筑， 面板混凝土澆筑宜采用面板混凝土澆筑宜采用無軌滑模無軌滑模，起，起始三角塊宜與主面板塊一起澆筑。面板混始三角塊宜與主面板塊一起澆筑。面板混凝土宜采用凝土宜采用跳倉澆筑。跳倉澆筑。 滑模應具有滑模應具有安全措施安全措施，固定卷揚機的，固定卷揚機的地錨應可靠，滑模應有制動裝置。面板鋼地錨應可靠，滑模應有制動裝置。面板鋼筋采用現(xiàn)場綁扎或焊接，也可用預制網(wǎng)片筋采用現(xiàn)場綁扎或焊接，也可用預制網(wǎng)片現(xiàn)場拼接?，F(xiàn)場拼接。 混凝土澆筑中，布料要均勻，每層鋪料混凝土澆筑中，布料要均勻，每層鋪料 250-300cm。止水片周圍需人工布料，防。止水片周圍需人工布料，防止分離。止分離。

18、 振搗混凝土時，要垂直插入，至下層混振搗混凝土時，要垂直插入，至下層混凝土內凝土內 5cm，止水片周圍用小振搗器仔細止水片周圍用小振搗器仔細振搗。振動過程中，防止振搗器觸及滑模、振搗。振動過程中，防止振搗器觸及滑模、鋼筋、止水片。脫模后的混凝土，要及時鋼筋、止水片。脫模后的混凝土，要及時修整和壓面。修整和壓面。 滑?；龝r，要保持兩側同步，每次滑滑模滑升時，要保持兩側同步，每次滑升距離不大于升距離不大于 30cm，滑升間隔時間不應超，滑升間隔時間不應超過過30min。面板澆筑的平均速度為。面板澆筑的平均速度為 1.5m-2.5m/h。 面板混凝土澆筑質量檢查項目和技術要面板混凝土澆筑質量檢查項

19、目和技術要求求 檢查數(shù)量要求：檢查數(shù)量要求： （1）趾板澆筑趾板澆筑 每澆一塊或每每澆一塊或每 50m-100m至少有一組至少有一組抗壓強度試件；每抗壓強度試件；每 200m成型一成型一 組抗凍、組抗凍、抗?jié)B檢驗試件。抗?jié)B檢驗試件。 （2）面板澆筑面板澆筑 每班取一組抗壓強度試件，抗?jié)B檢驗試每班取一組抗壓強度試件，抗?jié)B檢驗試件每件每 500m-1000m成型一組，成型一組， 抗凍檢驗試抗凍檢驗試件每件每 1000m-3000m成型一組，不足以上數(shù)成型一組，不足以上數(shù)量者，也應取一組試件。量者，也應取一組試件。 四、瀝青混凝土面板施工 瀝青混凝土由于抗?jié)B性好，適應變形瀝青混凝土由于抗?jié)B性好，適應

20、變形能力強，工程量小，施工速度快，正在廣能力強，工程量小，施工速度快，正在廣泛用于土石壩的防滲體。泛用于土石壩的防滲體。 瀝青混凝土的施工方法有瀝青混凝土的施工方法有碾壓法、澆碾壓法、澆筑法、預制裝配法和填石振壓筑法、預制裝配法和填石振壓法四種。法四種。 碾壓法碾壓法是將熱拌瀝青混合料攤鋪后碾壓是將熱拌瀝青混合料攤鋪后碾壓成型的施工方法，用于土石壩的心墻和斜成型的施工方法，用于土石壩的心墻和斜墻施工；墻施工； 澆筑法澆筑法是將高溫流動性熱拌瀝青混合是將高溫流動性熱拌瀝青混合材料灌注到防滲部位，一般用于土石壩心材料灌注到防滲部位，一般用于土石壩心墻；墻； 預制裝配法預制裝配法是把瀝青混合料預制成

21、板或塊，是把瀝青混合料預制成板或塊，在現(xiàn)場裝配，目前使用尚少；在現(xiàn)場裝配，目前使用尚少； 填石振壓法填石振壓法是先將熱拌的細粒瀝青混合材是先將熱拌的細粒瀝青混合材料攤鋪好，填放塊石，然后用巨型振動器料攤鋪好，填放塊石，然后用巨型振動器將塊石振入瀝青混合料中。將塊石振入瀝青混合料中。 瀝青：瀝青：一般選用道路石油瀝青；一般選用道路石油瀝青； 粗骨料：粗骨料：宜選碎石，最大粒徑小于鋪宜選碎石，最大粒徑小于鋪筑層厚度的筑層厚度的1/3，且不大于，且不大于25mm，分成，分成 2-3級配料；級配料； 細骨料細骨料：可選河砂、山砂、人工砂。：可選河砂、山砂、人工砂。 填料種類填料種類：石棉、消石灰、水泥

22、、橡膠、：石棉、消石灰、水泥、橡膠、塑料等。塑料等。 施工中對施工中對溫度溫度要嚴加控制，其標準根據(jù)要嚴加控制，其標準根據(jù)材料性質、施工地區(qū)和施工季節(jié)，由試驗材料性質、施工地區(qū)和施工季節(jié)，由試驗確定。在日平均氣溫高于確定。在日平均氣溫高于5和日降雨量小和日降雨量小于于 5mm時方可施工，日氣溫雖然在時方可施工，日氣溫雖然在 5-15，風速大于風速大于4級，也不能施工。級，也不能施工。 瀝青混凝土斜墻施工 瀝青混凝土斜墻施工是在坡面上進行的，瀝青混凝土斜墻施工是在坡面上進行的，施工難度較大，盡量采用機械化流水作業(yè)。施工難度較大，盡量采用機械化流水作業(yè)。 首先進行修整和壓實坡面，然后鋪設墊首先進行

23、修整和壓實坡面，然后鋪設墊層，在墊層面上噴涂一層乳化瀝青或稀釋瀝層，在墊層面上噴涂一層乳化瀝青或稀釋瀝青青。 準備工作完成后，用攤鋪機或人工鋪筑準備工作完成后，用攤鋪機或人工鋪筑整平膠結層。防滲層一般采用多層鋪筑，各整平膠結層。防滲層一般采用多層鋪筑，各區(qū)段條幅寬度間上下層接縫必須相互錯開，區(qū)段條幅寬度間上下層接縫必須相互錯開，水平接縫的錯距應大于水平接縫的錯距應大于 1m，順坡縱縫的錯距，順坡縱縫的錯距一般為條幅寬度的一般為條幅寬度的 1/3 2/3。 先用小型振動碾進行初壓，再用大型先用小型振動碾進行初壓，再用大型振動碾二次碾壓，上行振壓，下行靜壓。振動碾二次碾壓，上行振壓，下行靜壓。施工接縫及碾壓帶間，應重疊碾壓施工接縫及碾壓帶間，應重疊碾壓 1015cm。 壓實溫度應高于壓實溫度應高于 110，二次碾壓溫，二次碾壓溫度高于度高于80。 防滲層的施工縫是面板的薄弱環(huán)節(jié)，防滲層的施工縫