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摘 要：现代水利工程的类别多样，功能也逐渐细化，为防洪、灌溉等作业提供了有效支持，堆石坝是其中一种较为常见的水工建筑，其建设技术也在不断更新。基于此，本文以混凝土面板堆石坝施工流程作为切入点，给予简述，再以此为基础，重点论述混凝土面板堆石坝施工质量控制要点，最后通过某工程建设实例给予具体说明，以期通过分析明晰理论，为后续具体工作的开展提供参考。
关键词：混凝土面板；堆石坝；裂缝控制；止水作业；滑槽安装
中图分类号：TV641.43 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）23-0105-02
前 言
堆石壩（rock-filldam）的主体往往以石料填筑，配以防渗设备建成，属于土石坝的一种。堆石坝的优点是可充分利用当地天然材料、适应不同的地质条件，施工方法比较简便，抗震性能好。现代社会生产、生活对水工建筑的要求持续提升，混凝土面板堆石坝因此出现并得到应用，该类坝体性能更优越，但建设上难度也较大，本文针对混凝土面板堆石坝施工中质量控制要点进行分析。
1 混凝土面板堆石坝施工流程
1.1 测量与设计
堆石坝与其他坝体的区别主要在于建筑主体的材料，由于石块之间间隙较大而且整体性相对不够理想，为保证工程质量，首先要在施工前进行测量和有效的设计。测量方面，可采取常规水工建筑测量方案，同时了解建设地点坡度、土质情况两个核心信息。设计上，堆石坝与土坝较为类似，要求做好稳定分析、渗流计算、沉陷计算、坝体细部结构设计。如果建设对象为高堆石坝，一般需要应用计算机做好力学模型的模拟，通过有限元分析法了解坝体的应力情况以及可能出现的形变、形变程度、方向、裂缝态势等[1]。
1.2 主体施工
堆石坝主体施工包括土方开挖、场地处理、夯实作业、止水作业、构件安装、混凝土浇筑、后期养护七个主要步骤，在不存在特殊要求的情况下，需要根据工程建设方案要求规范有序的展开施工。如夯实作业，由于堆石坝一般建设于河道附近，存在典型的软土环境，大型设备工作上存在难度，因此主要选用中小型设备，进行反复夯实，或者利用化学浆料进行加固。构件安装包括预制件和常规构件，如钢筋笼、滑模和滑槽等，要求根据工程情况拟定安装方案，将误差控制在2%以内，并在安装过程中实时进行位置校对，保证工程质量。
1.3 养护与问题预防
养护问题预防作业，通常在主体工程完成后进行，针对混凝土常见的裂缝问题、堆石坝的沉陷问题、防水问题等环节进行。混凝土裂缝一般依靠材料选取、水灰比控制、洒水养护加以应对。堆石坝的沉陷在计算上较为困难，尤其是采用码砌或抛填法进行作业的工程，结合此前工作资料，码砌法下堆石坝的沉陷量约为坝体高度的1.5%，抛填法下堆石坝的沉陷量约为坝体高度的1～2%，为求控制沉陷，可在建设过程中设计振动碾压工序[2]。
2 混凝土面板堆石坝施工质量控制要点
2.1 裂缝控制
在混凝土面板堆石坝的施工中，质量控制的关键点是裂缝，一方面混凝土结构自身特点导致结构主体面裂缝威胁，另一方面，坝体的沉陷和小幅位移也可能导致应力变化，造成裂缝。应对措施上，要求在在上游坝坡垫层的施工过程中，加强垫层料的碾压效果，对沉降进行观测，沉降量危险值与标准值如表1所示。
针对沉降量的监测要求实时进行，在沉降稳定后继续施工。选取混凝土时，以硅酸盐类水泥为主，要求其发热量较低，控制水化热导致的裂缝。在不影响施工质量的情况下，还可以加大骨料粒径、掺杂粉煤灰，如果条件允许，应加入DH3高效减水剂，将水量减少20%，可降低干缩缝发生率11%。混凝土部分建设完成后，需要及时做好养护工作，在其表面覆盖草席、麻布袋，并进行洒水浸润，控制内外温差，避免出现小气孔和小裂缝[3]。
2.2 止水作业
止水作业包括止水垫层施工和接缝止水等。在完成了基本建设后，要求测量人员完成对于混凝土面板堆石坝施工中的测量放线，在分缝位置处作宽70cm，厚10cm的水泥砂浆找平带，在其上安装止水和侧模。接缝止水方面，牵涉到趾板、高趾墙、防浪墙与面板周边缝等环节，可首先确定面板间垂直缝的应力集中区，设置张性缝，利用其伸缩特质弥合面板缝隙，实现防水。铜止水方面，要求应用双方焊接的方式，使其连接稳定，一些需要固定的防水设备，可使用聚氯乙烯垫片、橡胶止水棒进行镶嵌式密封，并适当应用保护罩保证密封效果。
2.3 沥青固坡
混凝土面板堆石坝建设过程中，需要注意固坡作业，由于工程总体呈现斜式，混凝土干凝前可能存在形变的风险，要求应用阳离子乳化沥青进行加固。工程对沥青并无特殊的品质要求，检验其满足施工标准即可，喷洒通常为机喷，完成后以人工撒砂的方式提升沥青整体强度，再进行一次斜坡振动碾和两次静碾，保证施工质量和防渗作用。如果应用了沥青混凝土心墙，还要做好过渡层和混凝土底层的加固工作，提升坝体的承重性能和整体性。沥青混凝土心墙坝体如图1所示。
2.4 其他要点
滑模一般通过卷扬机进行安装，应用无轨式滑模，侧模多为钢木结构，滑槽多取U型槽。整个安装过程借助机械设备，人员只需进行位置标注和校对即可。此外，要求设置间隔滑槽，避免槽下部水泥混凝土的物料堆积。混凝土面板堆石坝施工最后的质量控制要点是预制件质量与混凝土浇筑工作，应保证钢筋笼质量可靠，绑扎稳固。混凝土按照水工设计分块分缝，采用无轨滑动模板由下向上、一次到顶的方法浇筑，振捣采取人工作业方式，时间在8～10s左右，直到不再出现气泡，可结束振捣，进行下一环节施工。
3 实例分析
2017年12月，黔西南州某地进行水库施工，库容为5.2×106m3，最大坝高为37.2m，采用混凝土面板堆石坝。由于当地降水频繁，为求保证施工质量，项目管理单位与施工单位进行了多次商讨，并应用模拟分析等方式确定了合理的建设参数。该方案的基本内容如下：
首先在坝顶上游侧设倒“T”型防浪墙，墙高3.1m，防浪墙底板宽3.3m，厚0.4m，防浪墙按12m间距设置横缝，与面板分缝一致，防浪墙与面板间用止水连接。面板混凝土厚度控制在0.4m之间，上游坝坡为1∶1.4，相应坡角35.54°；下游综合坝坡1：1.4，相应坡角35.54°，建筑作业分两期进行，采用圆弧法和折线法进行坝体稳定计算，并引入了抗震设计，应用有限元分析法进行坝体构造的优化，额外在中部设计缓冲带，提升坝体抗扭应力。垫层斜坡面施工过程中，应用了乳化沥青实现防渗，在坡顶设置防浪墙并与水泥面板实现连接，三层浇筑采用旋转法依次进行，经论证，满足设计方案要求和工作需求。
4 总 结
综上，混凝土面板堆石坝施工带有流程化特点，一般需要进行测量、设计，指导主体施工，同时还应做好养护和问题预防。其质量控制要点包括裂缝控制、止水作业、沥青固坡、滑模和滑槽安装等，还应重视预制件质量与混凝土浇筑工作。实例分析证明了上述理论的积极价值。后续工作中，为求有效发挥混凝土面板堆石坝价值，要求技术人员结合施工地点实际情况拟定计划、保证工程质量。
参考文献
[1]任 勤，王 晶.“三高”面板堆石坝面板混凝土的施工与质量控制[J].四川水力发电，2018，37（02）：75～77+192.
[2]王定柱，李 斌.丰宁抽水蓄能电站混凝土面板堆石坝面板滑模施工工艺试验[J].四川水利，2018，39（02）：34～36.
[3]董 荣，方寿军.混凝土面板堆石坝填筑技术在大雪山水库工程中的应用[J].水利建设与管理，2018，38（01）：52～57.
收稿日期：2018-7-6
作者简介：黄朝园（1989-），男，助理工程师，本科，从事工作项目管理工作。
关键词：混凝土面板；堆石坝；裂缝控制；止水作业；滑槽安装
中图分类号：TV641.43 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）23-0105-02
前 言
堆石壩（rock-filldam）的主体往往以石料填筑，配以防渗设备建成，属于土石坝的一种。堆石坝的优点是可充分利用当地天然材料、适应不同的地质条件，施工方法比较简便，抗震性能好。现代社会生产、生活对水工建筑的要求持续提升，混凝土面板堆石坝因此出现并得到应用，该类坝体性能更优越，但建设上难度也较大，本文针对混凝土面板堆石坝施工中质量控制要点进行分析。
1 混凝土面板堆石坝施工流程
1.1 测量与设计
堆石坝与其他坝体的区别主要在于建筑主体的材料，由于石块之间间隙较大而且整体性相对不够理想，为保证工程质量，首先要在施工前进行测量和有效的设计。测量方面，可采取常规水工建筑测量方案，同时了解建设地点坡度、土质情况两个核心信息。设计上，堆石坝与土坝较为类似，要求做好稳定分析、渗流计算、沉陷计算、坝体细部结构设计。如果建设对象为高堆石坝，一般需要应用计算机做好力学模型的模拟，通过有限元分析法了解坝体的应力情况以及可能出现的形变、形变程度、方向、裂缝态势等[1]。
1.2 主体施工
堆石坝主体施工包括土方开挖、场地处理、夯实作业、止水作业、构件安装、混凝土浇筑、后期养护七个主要步骤，在不存在特殊要求的情况下，需要根据工程建设方案要求规范有序的展开施工。如夯实作业，由于堆石坝一般建设于河道附近，存在典型的软土环境，大型设备工作上存在难度，因此主要选用中小型设备，进行反复夯实，或者利用化学浆料进行加固。构件安装包括预制件和常规构件，如钢筋笼、滑模和滑槽等，要求根据工程情况拟定安装方案，将误差控制在2%以内，并在安装过程中实时进行位置校对，保证工程质量。
1.3 养护与问题预防
养护问题预防作业，通常在主体工程完成后进行，针对混凝土常见的裂缝问题、堆石坝的沉陷问题、防水问题等环节进行。混凝土裂缝一般依靠材料选取、水灰比控制、洒水养护加以应对。堆石坝的沉陷在计算上较为困难，尤其是采用码砌或抛填法进行作业的工程，结合此前工作资料，码砌法下堆石坝的沉陷量约为坝体高度的1.5%，抛填法下堆石坝的沉陷量约为坝体高度的1～2%，为求控制沉陷，可在建设过程中设计振动碾压工序[2]。
2 混凝土面板堆石坝施工质量控制要点
2.1 裂缝控制
在混凝土面板堆石坝的施工中，质量控制的关键点是裂缝，一方面混凝土结构自身特点导致结构主体面裂缝威胁，另一方面，坝体的沉陷和小幅位移也可能导致应力变化，造成裂缝。应对措施上，要求在在上游坝坡垫层的施工过程中，加强垫层料的碾压效果，对沉降进行观测，沉降量危险值与标准值如表1所示。
针对沉降量的监测要求实时进行，在沉降稳定后继续施工。选取混凝土时，以硅酸盐类水泥为主，要求其发热量较低，控制水化热导致的裂缝。在不影响施工质量的情况下，还可以加大骨料粒径、掺杂粉煤灰，如果条件允许，应加入DH3高效减水剂，将水量减少20%，可降低干缩缝发生率11%。混凝土部分建设完成后，需要及时做好养护工作，在其表面覆盖草席、麻布袋，并进行洒水浸润，控制内外温差，避免出现小气孔和小裂缝[3]。
2.2 止水作业
止水作业包括止水垫层施工和接缝止水等。在完成了基本建设后，要求测量人员完成对于混凝土面板堆石坝施工中的测量放线，在分缝位置处作宽70cm，厚10cm的水泥砂浆找平带，在其上安装止水和侧模。接缝止水方面，牵涉到趾板、高趾墙、防浪墙与面板周边缝等环节，可首先确定面板间垂直缝的应力集中区，设置张性缝，利用其伸缩特质弥合面板缝隙，实现防水。铜止水方面，要求应用双方焊接的方式，使其连接稳定，一些需要固定的防水设备，可使用聚氯乙烯垫片、橡胶止水棒进行镶嵌式密封，并适当应用保护罩保证密封效果。
2.3 沥青固坡
混凝土面板堆石坝建设过程中，需要注意固坡作业，由于工程总体呈现斜式，混凝土干凝前可能存在形变的风险，要求应用阳离子乳化沥青进行加固。工程对沥青并无特殊的品质要求，检验其满足施工标准即可，喷洒通常为机喷，完成后以人工撒砂的方式提升沥青整体强度，再进行一次斜坡振动碾和两次静碾，保证施工质量和防渗作用。如果应用了沥青混凝土心墙，还要做好过渡层和混凝土底层的加固工作，提升坝体的承重性能和整体性。沥青混凝土心墙坝体如图1所示。
2.4 其他要点
滑模一般通过卷扬机进行安装，应用无轨式滑模，侧模多为钢木结构，滑槽多取U型槽。整个安装过程借助机械设备，人员只需进行位置标注和校对即可。此外，要求设置间隔滑槽，避免槽下部水泥混凝土的物料堆积。混凝土面板堆石坝施工最后的质量控制要点是预制件质量与混凝土浇筑工作，应保证钢筋笼质量可靠，绑扎稳固。混凝土按照水工设计分块分缝，采用无轨滑动模板由下向上、一次到顶的方法浇筑，振捣采取人工作业方式，时间在8～10s左右，直到不再出现气泡，可结束振捣，进行下一环节施工。
3 实例分析
2017年12月，黔西南州某地进行水库施工，库容为5.2×106m3，最大坝高为37.2m，采用混凝土面板堆石坝。由于当地降水频繁，为求保证施工质量，项目管理单位与施工单位进行了多次商讨，并应用模拟分析等方式确定了合理的建设参数。该方案的基本内容如下：
首先在坝顶上游侧设倒“T”型防浪墙，墙高3.1m，防浪墙底板宽3.3m，厚0.4m，防浪墙按12m间距设置横缝，与面板分缝一致，防浪墙与面板间用止水连接。面板混凝土厚度控制在0.4m之间，上游坝坡为1∶1.4，相应坡角35.54°；下游综合坝坡1：1.4，相应坡角35.54°，建筑作业分两期进行，采用圆弧法和折线法进行坝体稳定计算，并引入了抗震设计，应用有限元分析法进行坝体构造的优化，额外在中部设计缓冲带，提升坝体抗扭应力。垫层斜坡面施工过程中，应用了乳化沥青实现防渗，在坡顶设置防浪墙并与水泥面板实现连接，三层浇筑采用旋转法依次进行，经论证，满足设计方案要求和工作需求。
4 总 结
综上，混凝土面板堆石坝施工带有流程化特点，一般需要进行测量、设计，指导主体施工，同时还应做好养护和问题预防。其质量控制要点包括裂缝控制、止水作业、沥青固坡、滑模和滑槽安装等，还应重视预制件质量与混凝土浇筑工作。实例分析证明了上述理论的积极价值。后续工作中，为求有效发挥混凝土面板堆石坝价值，要求技术人员结合施工地点实际情况拟定计划、保证工程质量。
参考文献
[1]任 勤，王 晶.“三高”面板堆石坝面板混凝土的施工与质量控制[J].四川水力发电，2018，37（02）：75～77+192.
[2]王定柱，李 斌.丰宁抽水蓄能电站混凝土面板堆石坝面板滑模施工工艺试验[J].四川水利，2018，39（02）：34～36.
[3]董 荣，方寿军.混凝土面板堆石坝填筑技术在大雪山水库工程中的应用[J].水利建设与管理，2018，38（01）：52～57.
收稿日期：2018-7-6
作者简介：黄朝园（1989-），男，助理工程师，本科，从事工作项目管理工作。