文/胡應(yīng)新 中國(guó)葛洲壩集團(tuán)三峽建設(shè)工程有限公司 湖北宜昌 443000

面板堆石壩，又稱面板壩，其是目前壩型發(fā)展的重要趨勢(shì)，其在靜力穩(wěn)定性方面和抗震性方面均具有較好的作用[1]。與此同時(shí)，其還具有工程量小等優(yōu)勢(shì)。然而，面板堆石壩在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，其由于多種因素的影響，進(jìn)而會(huì)發(fā)生滲漏現(xiàn)象，尤其是在一些較為薄弱的地帶。因此結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)面板堆石壩在實(shí)際施工中存在的問題進(jìn)行了總結(jié)，并重點(diǎn)提出了解決措施。

1、工程概況

某抽水蓄能電站工程上水庫(kù)主壩為混凝土面板堆石壩，水庫(kù)正常蓄水位741.00m。壩頂高程為747.60m，最大壩高73.6m，壩頂長(zhǎng)度340.0m，壩頂寬度8m。壩體上游面坡比為1:1.4，下游面坡比為1:1.8，下游側(cè)每23m 左右高差設(shè)一道2m 寬的馬道。壩體填筑材料分成墊層區(qū)、特殊墊層區(qū)、過(guò)渡區(qū)、主堆石區(qū)、下游堆石區(qū)、面板上游粉質(zhì)粘土鋪蓋及石渣護(hù)面。右岸高程710.00m 以上趾板寬度為4m，其余趾板寬度為6m，厚度均為0.5m?；炷撩姘屙敳亢穸葹?.3m，漸變至面板底部厚度為0.506m。面板設(shè)垂直縫，間距為12m。在面板上游面高程702.00m 以下，夯填土料及石渣護(hù)面作為輔助防滲措施。

2、面板堆石壩運(yùn)行中存在的問題

面板堆石壩在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)于其結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重危害的問題就是滲流壓力。除此之外，通過(guò)對(duì)本工程項(xiàng)目的實(shí)際調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其還存在其他問題，如面板裂縫、止水開裂問題、基礎(chǔ)脫空問題等等。因此，為進(jìn)一步提高其結(jié)構(gòu)的安全性，應(yīng)從多角度采用多樣的措施，方能保障其質(zhì)量。

3、對(duì)面板堆石壩質(zhì)量控制和防滲處理的幾點(diǎn)建議

3.1 面板設(shè)計(jì)

面板是面板堆石壩在河流上游的結(jié)構(gòu)，在防滲方面具有重要的作用，為解決面板堆石壩存在滲漏問題，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)依據(jù)施工條件和壩體變形的程度等等，將其進(jìn)行分塊和分縫。其中，垂直縫的間距應(yīng)設(shè)置在12m 以上，在18m 以下；同時(shí)還應(yīng)注重調(diào)整張性垂直縫和壓性垂直縫，其中張性垂直縫設(shè)置過(guò)程中，在數(shù)量上應(yīng)以地形和地質(zhì)條件為主要的參考依據(jù)；兩岸垂直縫則盡量與周邊縫的布置進(jìn)行垂直。另外在設(shè)計(jì)過(guò)程中還應(yīng)將現(xiàn)場(chǎng)的施工條件予以充分考慮。

3.2 趾板設(shè)計(jì)

為確保趾板的質(zhì)量受控，還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善。在布置趾板過(guò)程中，對(duì)于不同的情況，應(yīng)采取不同的方式進(jìn)行處理。對(duì)于巖石地基上的趾板，在布置的過(guò)程中，應(yīng)考慮地質(zhì)和地形條件。為解決地形的限制，可通過(guò)增加連接板等方式進(jìn)行處理，還可采用回填混凝土的方式進(jìn)行處理。本工程的主壩趾板根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工開挖揭示的實(shí)際地質(zhì)情況，對(duì)趾板進(jìn)行了二次定線處理。趾板的寬度與基巖的滲透性、基礎(chǔ)處理措施和作用水頭有關(guān)，趾板最小寬度設(shè)置為3m 為宜。在滿足趾板寬度要求后，可通在趾板下游設(shè)置防滲板，結(jié)合允許水利梯度，使用反漏抖的方式，將防滲板的相應(yīng)部分進(jìn)行覆蓋，趾板厚度應(yīng)大于0.3m，小于連接面板的厚度。

3.3 壩體填筑質(zhì)量要求

1.為提高壩體的施工質(zhì)量，必須注重壩體回填質(zhì)量的控制，應(yīng)對(duì)使用的回填材料進(jìn)行嚴(yán)格的區(qū)分，應(yīng)主要將其分為上游鋪蓋區(qū)、特殊墊層區(qū)、周邊縫區(qū)和蓋重區(qū)。上游鋪蓋區(qū)可使用的材料有粉土、粉煤灰等等，作用在于輔助防滲。特殊墊層區(qū)起到的作用在于反濾作用。蓋重區(qū)的作用在于維持穩(wěn)定，并起到保護(hù)的作用。壩體填筑質(zhì)量控制的重點(diǎn)是填筑過(guò)程的控制，主要控制參數(shù)有回填料的級(jí)配、鋪料厚度、鋪料邊線、碾壓參數(shù)、灑水量等；在分層回填的過(guò)程中，應(yīng)盡量保證上游具有一定的傾斜度，以促使水能夠向下流。

2.特殊部位施工質(zhì)量控制措施

(1)反坡處理：壩體左右岸坡局部反坡先處理成順坡，再進(jìn)行壩料填筑。

(2)堆石體與岸坡接合部，用反鏟將填筑時(shí)集中大塊石挑出，盡可能使振動(dòng)碾壓沿岸坡方向碾壓，碾壓不到的地方，采用平板振動(dòng)夯夯實(shí)。

（3）壩體新老填筑層和大壩料區(qū)交接縫結(jié)合部是大壩填筑的薄弱環(huán)節(jié)，重點(diǎn)進(jìn)行控制。施工中采取以下措施處理：

（4）對(duì)因施工需要而分期填筑形成的先期塊與后期塊施工結(jié)合縫，先期填筑區(qū)塊坡面采取臺(tái)階收坡方法施工；

（5）先期填筑面碾壓在保證安全的條件下，盡量碾壓到邊，使邊坡上松散填筑料減小到最低限度；后期填筑時(shí)，將先期填筑體收坡臺(tái)階用反鏟挖除2m，重新填筑碾壓。

3.4 趾板與面板混凝土的施工

主壩趾板是主壩防滲的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，趾板混凝土與大壩面板混凝土及防浪墻混凝土間通過(guò)銅止水連接共同組成大壩的防滲系統(tǒng)。

趾板混凝土根據(jù)塌落度、和易性適當(dāng)調(diào)整混凝土水灰比，避免夏季高溫對(duì)混凝土澆筑的影響，趾板混凝土澆筑盡量安排在夜間進(jìn)行；在混凝土澆筑時(shí)應(yīng)注意溫度和防裂控制：降低混凝土澆筑溫度；降低混凝土的水化熱；合理地進(jìn)行澆筑分層分塊，改善澆筑塊的散熱條件；加強(qiáng)混凝土表面的養(yǎng)護(hù)和保護(hù)，避免表面裂縫發(fā)生；在高溫季節(jié)，表面采用常流水養(yǎng)護(hù)。

面板混凝土施工前對(duì)碾壓砂漿坡面進(jìn)行檢查，以保證面板設(shè)計(jì)厚度為原則，做好砂漿條定線，確保結(jié)構(gòu)邊線符合要求；同時(shí)做好周邊縫部位基礎(chǔ)墊層的檢查；面板混凝土應(yīng)采用塑性階段早起裂縫少，有利于減少潛在的微裂縫的配合比，并嚴(yán)格控制塌落度，一般控制在5 至7；為了保證混凝土澆筑的連續(xù)性，采用滑模進(jìn)行澆筑，滑模后設(shè)置兩級(jí)收面平臺(tái)，二次收面有利于減少和消除混凝土早期的干縮裂縫；由于面板混凝土澆筑的特性，澆筑盡量選擇在有利的天氣條件下進(jìn)行，同時(shí)還需要做好防雨措施；二次壓面后的砼，及時(shí)在表面覆蓋薄膜，防止表面水分過(guò)快蒸發(fā)而產(chǎn)生干縮裂縫，在混凝土澆筑完畢后6 ～18h 內(nèi)開始采用灑水養(yǎng)護(hù)；終凝后拆除薄膜改用保溫被覆蓋，為防溫度急劇變化，需不斷灑水進(jìn)行坡面流水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期內(nèi)要始終保持混凝土表面濕潤(rùn)，避免裂縫的產(chǎn)生。

3.5 基礎(chǔ)處理（固結(jié)與帷幕施工）

主壩灌漿工程主要有趾板固結(jié)灌漿和帷幕灌漿，主壩工程所有灌漿施工采取固結(jié)灌漿按兩個(gè)次序逐漸加密的原則進(jìn)行，采用自上而下分段灌漿法施工；灌漿按照“先下游固結(jié)灌漿，后上游固結(jié)灌漿，最后帷幕灌漿”的工序施工。同一地段的基巖灌漿必須在先完成固結(jié)灌漿，并經(jīng)檢查合格后才能進(jìn)行帷幕灌漿。

3.6 止水的處理

面板與趾板相接處、面板各倉(cāng)塊間及面板與防浪墻相接位置設(shè)置有銅止水，為增強(qiáng)止水效果，在各接縫間增設(shè)一道表面止水，接縫的底部止水銅片及表面止水都分別形成一個(gè)封閉的系統(tǒng)。為此，應(yīng)主要從以下幾方面著手：第一，在接縫處使用防黏劑，如瀝青乳液等。第二，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)注重中間部分與頂端部分應(yīng)該與接縫底部止水形成封閉性結(jié)構(gòu)。最后，還可采用柔性填料的方式，如粘結(jié)材料等等，進(jìn)而降低由于自然因素導(dǎo)致的接縫不良。表面止水在施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)周邊銅止水下方砂漿墊層的檢查，必須平整和密實(shí)，其平整度不大于5mm，橡膠片平鋪或黏貼在砂漿墊層上，不得出現(xiàn)褶曲和脫空，其中線與面板縫中線偏差不大于10 mm；面板的銅片止水接頭采用一次沖壓成型，接頭焊接均采用現(xiàn)場(chǎng)搭接氧氣銅焊，搭接長(zhǎng)度不應(yīng)小于20mm。

3.7 面板與趾板混凝土裂縫的處理

在趾板及面板混凝土澆筑完成、表面覆蓋及蓄水前，應(yīng)及時(shí)對(duì)其裂縫情況進(jìn)行全面檢查，記錄裂縫分布、條數(shù)、長(zhǎng)度、寬度、深度、產(chǎn)狀及是否貫穿等狀態(tài)，按照要求對(duì)裂縫進(jìn)行分類處理。根據(jù)裂縫的不同形式采取化灌、開槽、表面封閉等方法進(jìn)行處理，以達(dá)到減少滲漏的效果。

3.8 防浪墻

防浪墻的作用主要是在于防浪和擋水。為形成完整的防滲體系，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)防浪墻的設(shè)計(jì)，將其與壩頭基石進(jìn)行連接。由于面板堆石壩具有較好的穩(wěn)定性，因而可采用高防浪墻的方式進(jìn)行。這種方式不僅能夠減少工程造價(jià)，還能夠起到有效的防治滲水，保障工程質(zhì)量的作用。

3.9 壩體滲漏監(jiān)測(cè)

壩后的滲漏監(jiān)測(cè)至關(guān)重要，是保證大壩運(yùn)行安全的重要指標(biāo)，如果滲漏量突然增大，就要立即查明原因采取措施，消除隱患，保證大壩的安全。

結(jié)論：

綜上所述，通過(guò)對(duì)實(shí)際工程的應(yīng)用，面板堆石壩在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，其主要存在滑坡、滲流破壞、基礎(chǔ)脫空以及面板開裂等問題。其中，滲流壓力問題是影響面板堆石壩安全性的重要問題。為此，結(jié)合工程實(shí)例，認(rèn)為應(yīng)從壩體填筑、趾板、面板、基礎(chǔ)處理、止水及裂縫處理、防浪墻、壩后滲漏監(jiān)測(cè)等方面進(jìn)行控制，以保證大壩的質(zhì)量，確保運(yùn)行安全。