黄河公伯峡水电站砼面板堆石坝工程坝料质量控制

李治洪

【摘要】介绍公伯峡电站砼面板堆石坝，坝料及填筑施工控制与管理，为类似工程施工积累了宝贵的经验。

【关键词】公伯峡水电站；砼面板堆石坝；坝料质量控制

1、工程概况

黄河公伯峡水电站位于青海省循化县与化隆县交界处的黄河干流上，电站主坝为砼面板堆石坝，坝顶全长429m，最大坝高132.2m，坝顶宽10.0m，坝顶高程2010.0m，上游坡比1：1.4，下游坡比1：1.3～1：1.5，坝后设有“之”字型上坝公路，宽度10.0m。坝体填筑分区自上游至下游依次为垫层小区（2B）料、垫层（2A）料、过渡区（3A）料、主堆石Ⅰ区（3BI-1、3BI-2）料、主堆石II区（3BII）料，次堆石区（3C）料和坝坡下游砌石护坡。在填筑过程中依据设计要求共检测试坑1027组，其中合格率100%，优良率达95%以上，从而为坝体的稳定沉降变形奠定了坚实的基础，也为一次性拉面板施工创造了有利条件。

2、坝料堆存储备及质控

各倒碴场堆料时均要求分层堆放，为防止骨料分离也利于今后取料上坝，分层堆碴高度要求控制在2.0～2.5m。随着料堆的上升，从碴场底部设盘旋路随之上升。

3、上坝前的碾压试验

通过碾压试验，最终确定各种坝料碾压参数为大坝填筑施工控制参数。但需要注意的是次堆石料在碾压试验中测定的干密度为2.06～2.28g/cm3，平均2.17g/cm3，孔隙率为16%～22.9%，有所偏大（设计为16%），小于5mm的颗粒含量为4.9%～25.10%（设计为35%），小于0.1mm含量为0.4%～25%。

4、坝料填筑质量控制

〔1〕填筑工序过程控制

基础面沿边坡验收检查，包括基础面边坡验收，检查开挖面及边坡是否符合设计图纸要求，填筑场地是否有施工垃圾或杂物，填筑前是否已处理完毕，地勘洞回填与否。对存在地质断层要采用砼塞回填，两岸陡峭反坡一是采用1：0.5的砼护坡衬砌，二是采用2A料掺配8%（体积）的水泥加水拌制碾压（层厚20cm）。测量放线检查：依据设计图纸检查各填筑区的交界线、分区线、坡面线桩号（用白灰洒出）是否符合设计图纸要求。

卸料检查：检查来料是否满足填筑区规定的岩性及级配特征，料源处控制装料以避免粗细不匀，级配不连续。

摊铺平整检查：检查摊铺厚度是否满足设计要求，大面有无鼓包或骨料集中现象，大面整体平整有无翘头、洼坑等。

洒水量：满足适量洒水。

碾压：采用18T拖式碾错距碾压，碾压条带要求搭接，在岸坡施工道路处顺坡向碾压，其它一般平行于坝轴线碾压。在垫层区，过渡区碾压条带重叠宽度不小于20cm，碾压遍数满足8遍要求。

检测；在碾压完毕后按表4要求的频次检测，2A垫层料、2B小区料每层检测5mm以下细颗粒含量，对检测不合格的坝料予以清除并分析原因，重新填料施工直至检测合格。

〔2〕填筑顺序控制

为保障各坝料界面良好过渡且压实、渗透、孔隙率等指标满足设计要求，填筑顺序采用“先粗后细”的施工方法，即3C不占3B、3B不占3A、3A不占2A的原则。各界面的要求2A～3A界面在填筑2A之前须将3A界面大于等于100mm的粒石清入3A区，以保证3A界面与2A料紧密接触，在填筑3A料之前将3BI-1界面大于300mm的粒石清入3BI-1区以避免架空现象，其余坝料依次类推遵循上述原则填筑。

①垫层料铺设填筑质量控制

為防止车辆在倒料过程中由于车辆本身的机械性能致使部分2A料撒入3A区域，造成3A区细颗粒含量增大而采用矿山斗北方奔驰拉运2A料，该车后翘板可有效地防止2A料撒入3A区域。另采用分两次或三次的倒料方法，避免摊铺后超高、骨料集中现象。摊铺用液压反铲辅以人工平整，人工剔除挤压边墙处超径料及块石，整平采取2m×4m高程网挂线，由人工在此范围内按线整平，再进行散点测量使所有点高程相差在1.5cm内，但需注意洒水时为避免车轮碾压坝料产生不均匀沉降或沟槽，须采用人工水管撒水。

②过渡料质量控制

由于药水沟采石场复杂的地质情况，爆破取料上坝时无法避免过渡料中超径石及细料集中，所以采取二次倒运上坝的方法，即3A料爆破后，先倒运至药水沟沟口堆存，装料时注意避免在超径石或细料集中的部位装料，采用液压反铲筛选，至沟口堆存后经试验室取样检测合格后，二次倒运上坝填筑。在坝面对于少量超径石在填筑时由人工辅助清除。

③主堆石及次堆石料填筑质量控制

主坝石料及次堆石料除3BI-1料在采石场爆破检测合格后直接上坝外，其余储料均由各标段开挖储备料上坝，坝料岩性不均且参差不齐，在上坝前已经历长达一年之久的侵蚀，除造成3BII料堆内部砂粒流失，骨料不均匀外，3BI-2及3C料中的片岩有小部分已分化、崩解。当初堆存时试验取样的检测结果已不能满足或已不能做为上坝填筑的依据，为此采用以下方法来解决上述问题。

A.对不均匀3BII料部分在装车时将部分不均匀料充分拌合，同时剔除超径（Dmax>450mm）卵石，对细粒集中的部位按斗比1：3～1：4（1：3=骨料：细料）的比例装车上坝。

B.对3BI-2及3C分化、崩解的料采取降级使用，即将3BI-2料降为3C料，3C料作为弃料剔除。

C.坝面填筑时主要采用进占法施工，以使粗粒径料处于中下层以利于平整碾压，卸料时根据运输车辆规格在车与车之间留适当的间隔（一般约为1.5～2.0m）。

〔3〕岩坡接触部位控制

在岸坡边缘处，易产生块石集中现象，故在岸坡周边填筑时用反铲清除边坡处架空骨料，选用级配良好、粒径较小的石料铺筑，碾压时碾轮尽量靠近岸坡，对边角碾压不到的部位采用液压夯板进行夯实处理，小量超径料就地用液压锤解小。

〔4〕坝料填筑接缝处理

受场地限制同种坝料无法按设计桩号全面铺筑，故采用分段分区填筑，各碾压段之间的搭接不小于1.0m，分段、分区时按坡比采用台阶法施工，以保证搭接。台阶宽度不小于2.0m，岸坡回填，须用反铲削坡至合格面方可进行下段铺料，并使振动碾紧贴接坡面碾压。

结束语：

公伯峡水电站砼面板堆石坝工程施工已经结束，从坝体填筑至下闸蓄水后的各项检测资料看，坝体的渗透、沉降均在设计范围以内。总之，通过对坝料及填筑施工进行严格控制与管理，使公伯峡砼面板堆石坝工程施工在地质复杂多变的条件下取得了极大的成功与应用，从而为国内其它类似工程施工积累了较为宝贵的经验。