【精品】面板堆石坝施工

1、第十章第十章 土石坝施工土石坝施工第二节第二节 面板堆石坝施工面板堆石坝施工 概述：概述： 混凝土面板坝的防渗系统由混凝土面板坝的防渗系统由基础防渗基础防渗工程工程、趾板趾板、面板面板组成。组成。 混凝土面板堆石坝是近期发展起来的一混凝土面板堆石坝是近期发展起来的一种新坝型，它具有种新坝型，它具有工程量小、工期短、投工程量小、工期短、投资省、施工简便、运行安全资省、施工简便、运行安全等优点等优点。近三。近三十年来，由于设计理论和施工机械、施工十年来，由于设计理论和施工机械、施工方法的发展，更显出面板堆石坝在各类坝方法的发展，更显出面板堆石坝在各类坝型中竞争优势。型中竞争优势。 一、堆石材料的质

2、量要求和坝体材料分区一、堆石材料的质量要求和坝体材料分区 （一）堆石材料的质量要求（一）堆石材料的质量要求 1、如利用施工中挖方石料时，要、如利用施工中挖方石料时，要按料场要求按料场要求增做试验增做试验。2、试验项目坝料的、试验项目坝料的颗粒级配、相对密度、抗颗粒级配、相对密度、抗剪强剪强 度和压缩模量度和压缩模量，垫层料、砂砾料、软垫层料、砂砾料、软岩料的岩料的渗透和渗透变形渗透和渗透变形试验。试验。3、垫层料要求有、垫层料要求有良好的级配良好的级配。4、过渡料要求、过渡料要求级配连续级配连续、最大粒径不宜超过、最大粒径不宜超过 300mm。压实后的过渡料要。压实后的过渡料要压缩性小、抗压缩

3、性小、抗剪强度高、排水性好。剪强度高、排水性好。 5、主堆石料可用坝基开挖料或料场开采石、主堆石料可用坝基开挖料或料场开采石料，要求料，要求级配良好，最大粒径不应超过压级配良好，最大粒径不应超过压实层厚度，小于实层厚度，小于5mm5mm的含量不宜超过的含量不宜超过20%20%，小于小于0.75mm0.75mm的颗粒含量不宜超过的颗粒含量不宜超过 5%5%。在开在开采前应作专门的爆破试验。采前应作专门的爆破试验。（二）面板堆石坝的坝体分区 堆石坝坝体应根据石料来源及对坝料的堆石坝坝体应根据石料来源及对坝料的强度、渗透性、压缩性、施工方便和经济强度、渗透性、压缩性、施工方便和经济合理性等要求进行分

4、区。在岩基上用硬岩合理性等要求进行分区。在岩基上用硬岩堆石料填筑的坝体可按下图分区：堆石料填筑的坝体可按下图分区： 从上游向下游依次分为从上游向下游依次分为垫层区、过渡区、垫层区、过渡区、主堆石区主堆石区、及、及下游堆石区下游堆石区。周边缝下部应周边缝下部应设特殊垫层区。设特殊垫层区。100m 以上的坝，其面板下以上的坝，其面板下部设铺盖区及压重区部设铺盖区及压重区。图4-18 岩基上硬岩堆石坝体分区示意图（1）垫层区）垫层区 作用：作用：为面板提供平整、密实的基础，将面板为面板提供平整、密实的基础，将面板承受的水压力均匀传递给主堆石体承受的水压力均匀传递给主堆石体。 要求：要求：石质新鲜，级

5、配良好的碎石料填筑。石质新鲜，级配良好的碎石料填筑。（2）过渡区）过渡区 作用：作用：保护垫层区在高水头作用下不产生破坏。保护垫层区在高水头作用下不产生破坏。 要求：要求：粒径、级配要求符合垫层料与主堆石料粒径、级配要求符合垫层料与主堆石料间的反滤要求。一般最大粒径不超过间的反滤要求。一般最大粒径不超过350400mm。（3）主堆石区）主堆石区 作用：作用：维持坝体稳定。维持坝体稳定。 要求：要求：压缩性要低，防止沉陷危及防渗面压缩性要低，防止沉陷危及防渗面板；防渗性高，防止渗流过大。板；防渗性高，防止渗流过大。（4）次堆石区）次堆石区 作用：作用：保护主堆石体和下游边坡的稳定。保护主堆石体和

6、下游边坡的稳定。 要求：要求：采用较大石料填筑，允许有少量分采用较大石料填筑，允许有少量分散的风化石料。散的风化石料。 各区坝料的透水性应按水力过渡要求，各区坝料的透水性应按水力过渡要求，从上游向下游逐渐增加从上游向下游逐渐增加。下游堆石区在下。下游堆石区在下游水位以上的坝料不受此限制。游水位以上的坝料不受此限制。 垫层区的水平宽度应由坝高、地形、施垫层区的水平宽度应由坝高、地形、施工工艺和经济性比较确定。工工艺和经济性比较确定。当用汽车直接当用汽车直接卸料，推土机推平方法施工时，垫层区不卸料，推土机推平方法施工时，垫层区不宜小于宜小于3m，有专门的铺料设备时，垫层区，有专门的铺料设备时，垫层

7、区宽度可减少，并相应增大过渡区的面积。宽度可减少，并相应增大过渡区的面积。 二、填筑工艺及质量控制（一）填筑工艺（一）填筑工艺 堆石坝填筑可采用自卸汽车后退法或进堆石坝填筑可采用自卸汽车后退法或进占法卸料，推土机摊平。占法卸料，推土机摊平。 后退法后退法：汽车在压实的坝面上行驶，：汽车在压实的坝面上行驶，可减可减轻轮胎磨损轻轮胎磨损，但推土机摊平工作量很大，但推土机摊平工作量很大，影响施工进度影响施工进度。 垫层料的摊铺一般采用后退法，以减少垫层料的摊铺一般采用后退法，以减少物料的分离。物料的分离。 进占法：进占法：自卸汽车在未碾压的石料上行驶，自卸汽车在未碾压的石料上行驶，轮胎磨损较严重。轮

8、胎磨损较严重。 卸料时会造成一定分离，但不影响施工卸料时会造成一定分离，但不影响施工质量，推土机摊平工作量可大大减小，施质量，推土机摊平工作量可大大减小，施工进度快。工进度快。 主堆石体、次堆石体和过渡料一般采用主堆石体、次堆石体和过渡料一般采用振动碾压实。垫层料采用斜坡振动碾压实。振动碾压实。垫层料采用斜坡振动碾压实。 （二）垫层料施工（二）垫层料施工 垫层为堆石坝坡面最上游部分，用级配垫层为堆石坝坡面最上游部分，用级配良好的砂砾料填筑。为减少面板混凝土超良好的砂砾料填筑。为减少面板混凝土超浇量，改善面板的应力条件，对上游垫层浇量，改善面板的应力条件，对上游垫层坡面必须进行修整和压实。坡面必

9、须进行修整和压实。 未浇注面板前的上游坡面，尽管经斜坡未浇注面板前的上游坡面，尽管经斜坡碾压后具有比较高的密实度，碾压后具有比较高的密实度，一边须进一边须进行垫层坡面的行垫层坡面的防护处理防护处理。 防止雨防止雨 水冲刷垫层坡面；水冲刷垫层坡面； 为面板混凝土施工提供良好的工作面；为面板混凝土施工提供良好的工作面； 利用堆石坝体挡水或过水时，垫层护面利用堆石坝体挡水或过水时，垫层护面可起到临时防渗和保护作用。可起到临时防渗和保护作用。 混凝土面板或面板浇注前的垫层料，施混凝土面板或面板浇注前的垫层料，施工期不允许承受反向水压力。工期不允许承受反向水压力。 挤压边墙技术挤压边墙技术：边墙挤压断面

10、为不对称：边墙挤压断面为不对称梯形，墙身高度为梯形，墙身高度为40cm，上游坡比为，上游坡比为1：1.4，与面板坡比一致，顶部宽度为，与面板坡比一致，顶部宽度为10cm，底部宽度为底部宽度为70cm，内侧坡比为，内侧坡比为8：1，主要，主要结合边墙与垫层间的接缝情况，保证在碾结合边墙与垫层间的接缝情况，保证在碾压过后达到设计标准。压过后达到设计标准。优点：优点：1、提高了大坝施工进度。、提高了大坝施工进度。2、垫层料不需要超填，水平碾压替代了斜坡、垫层料不需要超填，水平碾压替代了斜坡碾压。碾压。3、挤压机操作简单，施工方便、快捷。、挤压机操作简单，施工方便、快捷。4、挤压边墙在上游形成坝面规则

11、、平整。、挤压边墙在上游形成坝面规则、平整。5、可抵卸冲刷的坡面，提高了度汛安全性。、可抵卸冲刷的坡面，提高了度汛安全性。3、堆石体的压实参数和质量控制、堆石体的压实参数和质量控制（1）压实参数）压实参数 堆石体填料堆石体填料粒径一般在粒径一般在6001200mm之之间，铺填厚度根据粒径的大小而不同。振间，铺填厚度根据粒径的大小而不同。振动碾压实，一般为动碾压实，一般为46遍，个别可达遍，个别可达8遍。遍。 垫层料垫层料最大粒径为最大粒径为150300mm，铺填厚，铺填厚度一般为度一般为2545cm，振动碾压实，压实遍数，振动碾压实，压实遍数通常为通常为4遍，个别遍，个别68遍。遍。 堆石坝坝

12、壳石料堆石坝坝壳石料粒径较大，一般为粒径较大，一般为10001500mm，铺填厚度在，铺填厚度在1m以上，压实以上，压实遍数为遍数为24遍。遍。（2）堆石坝施工质量控制）堆石坝施工质量控制1、料场质量控制、料场质量控制 开采方法、堆石料级配、含泥量、物理开采方法、堆石料级配、含泥量、物理力学性质等是否符合设计要求。力学性质等是否符合设计要求。2、坝体填筑的质量控制、坝体填筑的质量控制 堆石体的压实效果可根据其压实后的干堆石体的压实效果可根据其压实后的干密度的大小在现场进行控制。堆石体干密密度的大小在现场进行控制。堆石体干密度的检测一般采用度的检测一般采用挖坑注水试验法挖坑注水试验法，垫层，垫层

13、料干密度检测采用料干密度检测采用挖坑灌砂试验法挖坑灌砂试验法。 试验时应注意如下事项：试验时应注意如下事项：1）取样深度应等于填筑厚度；）取样深度应等于填筑厚度；2）试坑应呈圆柱形；）试坑应呈圆柱形；3）坑壁若有大的凹陷和空隙，应用粘土或砂）坑壁若有大的凹陷和空隙，应用粘土或砂浆堵塞，以防止注水时塑料薄膜架空而影浆堵塞，以防止注水时塑料薄膜架空而影响检测精度；响检测精度；4）试坑直径与填筑料的最大粒径比应符合有）试坑直径与填筑料的最大粒径比应符合有关试验规程的规定。关试验规程的规定。三、钢筋混凝土面板施工 （一）钢筋混凝土面板的分块（一）钢筋混凝土面板的分块 混凝土防渗面板包括混凝土防渗面板包

14、括趾板趾板（面板底座）（面板底座）和和面板面板两部分。两部分。 防渗面板应满足防渗面板应满足强度、抗渗、抗侵蚀、强度、抗渗、抗侵蚀、抗冻抗冻要求。要求。 趾板设趾板设伸缩缝伸缩缝；面板设；面板设垂直伸缩缝垂直伸缩缝、周周边伸缩缝边伸缩缝等等永久缝永久缝和和临时水平施工缝临时水平施工缝。 混凝土防渗面板分缝分块（单位：m）（ a）分块示意图；（b）施工缝1坝轴线；2面板；3趾板；4垂直伸缩缝；5周边伸缩缝；6趾板伸缩缝；7水平伸缩缝；8面板钢筋。 垂直伸缩缝从底到顶布置，中部受压区，垂直伸缩缝从底到顶布置，中部受压区，分缝间距一般为分缝间距一般为 12-18m；两侧受拉区按；两侧受拉区按6-9m

15、 布置。布置。 受拉区设两道止水，受压区在底侧设一受拉区设两道止水，受压区在底侧设一道止水，水平施工缝不设止水，但竖向钢道止水，水平施工缝不设止水，但竖向钢筋必须相连。筋必须相连。 （二）防渗面板混凝土浇筑与质量 1 1、趾板施工：、趾板施工： 应在趾基开挖处理完毕，经验收合格应在趾基开挖处理完毕，经验收合格后进行，按设计要求进行绑扎钢筋、后进行，按设计要求进行绑扎钢筋、 设置设置锚筋、预埋灌浆导管、安装止水片及浇筑锚筋、预埋灌浆导管、安装止水片及浇筑上游铺盖。混凝土浇筑中，应及时振实，上游铺盖。混凝土浇筑中，应及时振实，注意止水片与混凝土的结合质量，结合面注意止水片与混凝土的结合质量，结合面

16、不平整度小于不平整度小于 5mm5mm。混凝土浇后。混凝土浇后 28d 28d 之内，之内，20m 20m 之内不得进行爆破；之内不得进行爆破；20m20m之外爆破要严之外爆破要严格控制装药量。格控制装药量。 2、面板施工：、面板施工： 在趾板施工完毕后进行。在趾板施工完毕后进行。 当坝高不大于当坝高不大于 70m 时，面板在堆石体时，面板在堆石体填筑全部结束后施工，这主要考虑避免堆填筑全部结束后施工，这主要考虑避免堆石体沉陷和位移对面板产生的不利影响。石体沉陷和位移对面板产生的不利影响。 高于高于 70m 的堆石的堆石 坝，考虑需拦洪渡汛，坝，考虑需拦洪渡汛，提前蓄水，面板宜分提前蓄水，面板

17、宜分二期或三期浇筑二期或三期浇筑， 面板混凝土浇筑宜采用面板混凝土浇筑宜采用无轨滑模无轨滑模，起，起始三角块宜与主面板块一起浇筑。面板混始三角块宜与主面板块一起浇筑。面板混凝土宜采用凝土宜采用跳仓浇筑。跳仓浇筑。 滑模应具有滑模应具有安全措施安全措施，固定卷扬机的，固定卷扬机的地锚应可靠，滑模应有制动装置。面板钢地锚应可靠，滑模应有制动装置。面板钢筋采用现场绑扎或焊接，也可用预制网片筋采用现场绑扎或焊接，也可用预制网片现场拼接。现场拼接。 混凝土浇筑中，布料要均匀，每层铺料混凝土浇筑中，布料要均匀，每层铺料 250-300cm。止水片周围需人工布料，防。止水片周围需人工布料，防止分离。止分离。

18、 振捣混凝土时，要垂直插入，至下层混振捣混凝土时，要垂直插入，至下层混凝土内凝土内 5cm，止水片周围用小振捣器仔细止水片周围用小振捣器仔细振捣。振动过程中，防止振捣器触及滑模、振捣。振动过程中，防止振捣器触及滑模、钢筋、止水片。脱模后的混凝土，要及时钢筋、止水片。脱模后的混凝土，要及时修整和压面。修整和压面。 滑模滑升时，要保持两侧同步，每次滑滑模滑升时，要保持两侧同步，每次滑升距离不大于升距离不大于 30cm，滑升间隔时间不应超，滑升间隔时间不应超过过30min。面板浇筑的平均速度为。面板浇筑的平均速度为 1.5m-2.5m/h。 面板混凝土浇筑质量检查项目和技术要面板混凝土浇筑质量检查项

19、目和技术要求求 检查数量要求：检查数量要求： （1）趾板浇筑趾板浇筑 每浇一块或每每浇一块或每 50m-100m至少有一组至少有一组抗压强度试件；每抗压强度试件；每 200m成型一成型一 组抗冻、组抗冻、抗渗检验试件。抗渗检验试件。 （2）面板浇筑面板浇筑 每班取一组抗压强度试件，抗渗检验试每班取一组抗压强度试件，抗渗检验试件每件每 500m-1000m成型一组，成型一组， 抗冻检验试抗冻检验试件每件每 1000m-3000m成型一组，不足以上数成型一组，不足以上数量者，也应取一组试件。量者，也应取一组试件。 四、沥青混凝土面板施工 沥青混凝土由于抗渗性好，适应变形沥青混凝土由于抗渗性好，适应

20、变形能力强，工程量小，施工速度快，正在广能力强，工程量小，施工速度快，正在广泛用于土石坝的防渗体。泛用于土石坝的防渗体。 沥青混凝土的施工方法有沥青混凝土的施工方法有碾压法、浇碾压法、浇筑法、预制装配法和填石振压筑法、预制装配法和填石振压法四种。法四种。 碾压法碾压法是将热拌沥青混合料摊铺后碾压是将热拌沥青混合料摊铺后碾压成型的施工方法，用于土石坝的心墙和斜成型的施工方法，用于土石坝的心墙和斜墙施工；墙施工； 浇筑法浇筑法是将高温流动性热拌沥青混合是将高温流动性热拌沥青混合材料灌注到防渗部位，一般用于土石坝心材料灌注到防渗部位，一般用于土石坝心墙；墙； 预制装配法预制装配法是把沥青混合料预制成

21、板或块，是把沥青混合料预制成板或块，在现场装配，目前使用尚少；在现场装配，目前使用尚少； 填石振压法填石振压法是先将热拌的细粒沥青混合材是先将热拌的细粒沥青混合材料摊铺好，填放块石，然后用巨型振动器料摊铺好，填放块石，然后用巨型振动器将块石振入沥青混合料中。将块石振入沥青混合料中。 沥青：沥青：一般选用道路石油沥青；一般选用道路石油沥青； 粗骨料：粗骨料：宜选碎石，最大粒径小于铺宜选碎石，最大粒径小于铺筑层厚度的筑层厚度的1/3，且不大于，且不大于25mm，分成，分成 2-3级配料；级配料； 细骨料细骨料：可选河砂、山砂、人工砂。：可选河砂、山砂、人工砂。 填料种类填料种类：石棉、消石灰、水泥

22、、橡胶、：石棉、消石灰、水泥、橡胶、塑料等。塑料等。 施工中对施工中对温度温度要严加控制，其标准根据要严加控制，其标准根据材料性质、施工地区和施工季节，由试验材料性质、施工地区和施工季节，由试验确定。在日平均气温高于确定。在日平均气温高于5和日降雨量小和日降雨量小于于 5mm时方可施工，日气温虽然在时方可施工，日气温虽然在 5-15，风速大于风速大于4级，也不能施工。级，也不能施工。 沥青混凝土斜墙施工 沥青混凝土斜墙施工是在坡面上进行的，沥青混凝土斜墙施工是在坡面上进行的，施工难度较大，尽量采用机械化流水作业。施工难度较大，尽量采用机械化流水作业。 首先进行修整和压实坡面，然后铺设垫首先进行

23、修整和压实坡面，然后铺设垫层，在垫层面上喷涂一层乳化沥青或稀释沥层，在垫层面上喷涂一层乳化沥青或稀释沥青青。 准备工作完成后，用摊铺机或人工铺筑准备工作完成后，用摊铺机或人工铺筑整平胶结层。防渗层一般采用多层铺筑，各整平胶结层。防渗层一般采用多层铺筑，各区段条幅宽度间上下层接缝必须相互错开，区段条幅宽度间上下层接缝必须相互错开，水平接缝的错距应大于水平接缝的错距应大于 1m，顺坡纵缝的错距，顺坡纵缝的错距一般为条幅宽度的一般为条幅宽度的 1/3 2/3。 先用小型振动碾进行初压，再用大型先用小型振动碾进行初压，再用大型振动碾二次碾压，上行振压，下行静压。振动碾二次碾压，上行振压，下行静压。施工接缝及碾压带间，应重叠碾压施工接缝及碾压带间，应重叠碾压 1015cm。 压实温度应高于压实温度应高于 110，二次碾压温，二次碾压温度高于度高于80。 防渗层的施工缝是面板的薄弱环节，防渗层的施工缝