金家坝水电站混凝土面板堆石坝填筑施工技术

－８・　四川水利　２０１５．Ｎｏ．４　

金家坝水电站混凝土面板堆石坝填筑施工技术　

陈正仕，钟兴武，夏华　

（中国水利水电第三工程局有限公司，西安，７１００１６）　

【摘要】介绍金家坝水电站面板堆石坝坝体的填筑施工管理经验，论述了该类型坝体的填筑施工工艺，坝体分区　填筑、碾压施工方法，从坝体填筑施工质量控制角度，总结出坝体填筑中存在的几个主要问题及处理方法。　【关键词】金家坝水电站　面板堆石坝　填筑施工方法　

中图分类号：ＴＶ６４１．４３：ＴＶ５４４．９２１　文献标识码：Ｂ　文章编号：２０９５—１８０９（２０１５）０４—０００８—０３　

１　工程概况　

金家坝水电站工程位于重庆市酉阳县双河镇　

官清乡、小河乡境内，是甘龙河流域水电规划梯级　电站的第三级。电站以发电为主，兼有旅游、水产　

养殖等综合效益。水库总库容１．５８１　ｘ　１０。ｍ　，电　

站装机容量为３￣２５ＭＷ；挡水坝为钢筋混凝土面　

板堆石坝，坝顶高程４４７．８ｍ，最大坝高１０３．３ｍ，　坝顶全长３１５．０ｍ。　

坝体填筑材料按结构部位依次为面板上游石　渣盖重区、粘土铺盖区、混凝土面板后垫层区、过　

渡区、主堆石区、次堆石区、块石护坡区，上下游坝　坡均为１：１．４。大坝填筑主要使用学堂湾料场和　

金家坝Ｂ区石料场的开采料。　

２坝体填筑施工工艺　

２．１坝体填筑施工　

坝体填筑原则上在坝基、两岸岸坡处理验收　

以及相应部位的趾板混凝土浇筑完成后进行。采　

用流水作业法组织坝体填筑施工，将整个坝面划　

分成四个施工单元，在各单元内依次完成填筑的　

测量控制、坝料运输、卸料、洒水、摊铺平整、振动　碾压等各道工序，使各单元上所有工序能够连续　

作业。各单元之间应采用石灰线等作为标志，以　

避免超压或漏压。　２．２测量控制　基面处理验收合格后，按设计要求测量确定　各填筑区的交界线，洒石灰线进行标识，垫层上游　

边线可用竹桩吊线控制，两岸岩坡上标写高程和　

桩号。其中，垫层上游边线、垫层与过渡层交界　

线、过渡层与主堆石区交界线，每层上升均进行测　

量放样，主次交界线、下游边线可放宽到二至三层　

测量放样一次。施工放样以预加沉降量的坝体断　

面为准，考虑沉陷影响后的外形尺寸和高程，根据　

设计要求的坝顶高程为最终沉降高程，坝体填筑　

时需预留坝高的０．５％～１．０％为沉降超高。填　

筑过程中每上升一层必须对分区边线进行一次测　

量，并绘制断面图。施工期间定线、放样、验收等　

测量原始记录全部及时整理成册，提交归档，竣工　

后按设计和规范要求绘制竣工平面图和断面图。　

２．３坝料摊铺　坝体填筑从填筑区的最低点开始铺料，铺料　

方向平行于坝轴线，砂砾料、小区料、垫层料、过渡　料及两岸接坡料采用后退法卸料，主堆石、次堆石　

和低压缩区料全部采用进占法填筑。自卸汽车卸　

料后，采用推土机摊料平整，摊铺过程中对超径石　

和界面分离料采用小型反铲配合处理，垫层料、过　

渡料由人工配合整平，每层铺料后检查铺料厚度，　

确保厚度满足要求。　２．４洒水　

一般采用坝面加水和坝外加水等方式，具体　

根据不同施工条件布置。洒水主要是为了能充分　２０１５．Ｎｏ．４　四川水利　・９・　

湿润石料，以便在振动碾强烈激振力的作用下，使　

块石相互接触部分棱角被击碎从而减少孔隙率，　

细料充填空隙，以增加碾压的密实度。洒水量以　

碾压试验结果确定，对于有风化岩的掺配料，适当　增加洒水量，以便使掺配的风化岩料提前湿润软　

化。　

２．５压实　

垫层料采用２０ｔ振动碾进退错距法碾压，主、　

次堆石料、过渡料和砂砾石料采用２６ｔ振动碾碾　压。振动碾一般沿平行坝轴线方向行进，靠近岸　

坡、施工道路边坡处除增加顺向碾压外，多采用液　

压振动夯加强碾压。主、次堆石料碾压采用进退　

错距法，错距由振动碾宽度和碾压遍数控制，当振　

动碾宽度为２ｍ、碾压遍数为８遍时，错距一般为　

２５ｃｍ。坝坡接触带等大的碾压设备无法到位的　区域，采用小型手扶式振动碾或液压振动夯加强　

碾压。　３坝体分区填筑、碾压施工方法　

３．１坝体分区填筑顺序　

坝面填筑作业顺序多采用“先粗后细”法，即　

主堆石区　过渡层区　垫层区。铺料时必须及时　清理界面上粗粒径料，且不增加细料用量，有利于　

保证质量。上下游的主次堆石区料采用进占法铺　

料，用振动碾碾压，接缝处采用骑缝碾压。　

３．２分区填筑作业施工方法　

３．２．１主、次堆石区填筑　

主堆石区的填筑料由自卸车运输卸料，进占　法填筑，卸料的堆与堆之间保留６０ｅｒａ间隙，采用　

推土机平仓以使粗径石料滚落底层而细石料留在　

面层，超径石尽量在料场解小。碾压时采用错距　

法顺坝轴线方向进行，低速行驶（１．５ｋｍ／ｈ～２ｋｍ／　ｈ），碾压按坝料的分区、分段进行，各碾压段之间　

的搭接不少于１．０ｍ，铺料层厚及碾压遍数严格采　

用碾压试验确定参数施工。铺筑碾压层次分明，　做到平起平升，以防碾压时漏碾欠碾。在岸坡边　

缘靠山坡处，大块石易集中，宜选用石料粒径较小　且级配良好的过渡料填筑，同时周边部位先于同　

层堆石料铺筑。碾压时滚筒尽量靠近岸坡，沿上　

下游方向行驶，碾压不到之处用手扶式小型振动　

碾或液压振动夯加强碾压。　３．２．２过渡层料填筑　过渡料填筑前，必须把主堆石料上游坡面大　

于３０ｅｍ的已分离块石清除干净。过渡料填筑时　

自卸汽车将料直接卸人工作面，后退法卸料，倒料　顺序从两边向中间进行，以利流水作业。过渡料　

用推土机推平，人工辅助平整，铺层厚度等按规定　

的施工参数执行，接缝处超径块石需清除，主堆石　

料不得侵占过渡区料的位置，若出现这一现象，应　

采用反铲挖除或人工清除。平整后洒水、碾压，采　

用振动碾碾压，碾压行走方向顺坝轴线。　３．２．３垫层料的填筑　

垫层、过渡层与相邻５ｍ范围内的堆石体平　起填筑，按一层主堆石、二层过渡层和垫层平起作　

业。同一平面上按主堆石一过渡料一垫层料的先　

后顺序填筑。垫层料在砂石骨料加工场掺和完成　

后，采用自卸车运卸到垫层区，按碾压试验确定的　

参数，顺坝轴线方向后退法卸料，用推土机辅以人　

工整平，填筑时上游边线水平超宽２０ｅｒａ～３０ｃｍ，　铺筑方法基本同过渡区料，并与同层过渡料一并　

碾压。碾压时顺坝轴线方向，振动碾距上游边缘　

的距离不宜大于４０ｃｍ。　

垫层料铺筑前剔除过渡层与垫层料接触面上　

大于２０ｃｍ的离散石块，严格保证垫层的设计水　

平宽度。填筑时，同一层垫层面略高于下游面，防　止雨水冲刷上游垫层坡面，两岸坡部位在雨季采　

取堵排措施，防止两岸坡集水冲刷破坏垫层料。　

３．２．４下游块石护坡填筑　

下游坡面块石护坡随坝体上升逐层砌筑，由　１５ｔ自卸汽车将经挑选合格的块石运至填筑层，卸　

在靠近坝坡边缘的填筑面上堆成条带状，用推土　

机将其推至坝坡边缘，砌筑时先铺砌两侧，再铺砌　

中间部分。　各层的护坡块石与同层的堆石料交替铺筑。　干砌块石内侧的堆石料随砌体分层填筑，层厚通　

过实验确定，采用震动夯压实。砌筑前，由人工配　合反铲将坝体未压实的堆石料清除。　

３．２．５坝前铺盖和盖重填筑　

铺盖料的填筑是在一期面板施工和帷幕灌浆　

完毕后进行。首先清除残留石块等杂物后，盖重　

区和铺盖区同时近似水平（向上游方向０．５％的　坡度以利于向上游排水）地连续分层平起填筑，　

同一平面上按铺盖区一盖重区的（下转第２１页）

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３．３．７洞内排水系统。在横断面形成２％　

的人字横坡，向双侧排水；在断面边墙底脚设置一　

条３０ｅｍｘ３０ｅｍ（宽×深）排水沟用于排水、排污，并　

在开挖后的断面根据水流集中情况，沿洞轴线每　

间隔５０ｍ布置１个１．５ｍ￣１．５ｍｘ１．５ｍ尺寸的集　

水坑，并用４０ｍ　／ｈ潜水泵，将集水从集水坑抽人　

进厂交通洞已成形的排水系统，然后排出洞外。　

４结语　

建设绿色环保工程，和谐工程是我们共同目　

的。隧洞工程，一方面造福于人民；另一方面可能　

因改变当地地下水环境而影响到当地生态环境和　

居民生产生活，引发社会纠纷等问题。科学预测　

预报、因地制宜、合理选择处理方案，是值得研究　

并应给予高度重视的课题。同时，地下水特别是　岩溶水的疏导、封堵处理，是一项较为复杂的技　

术。工程施工中应加强施工地质工作。封堵方案　

处理前，应予以测定涌水段裂隙溶隙、溶洞等特征　

处的水量、水压以及正确判断水流方向，以合理选　

择注浆方式、材料、参数、工艺设备。　

参考文献　

［１］任旭华．富水区深埋长隧洞工程中的主要水问题　及对策．河海大学水利水电工程学院，南京．　［２］吴世勇．锦屏水电站辅助洞工程地下水及治理对　策．二滩水电开发有限责任公司，成都．　［３］喻宝桢．锦屏二级水电站引水隧洞逆坡施工排水　措施．武警水电第一总队第三支队，南宁．　■　

（上接第９页）　

先后顺序填筑。　

３．２．６坝顶填筑施工　

坝顶填筑施工包括细石填料和坝顶公路垫层　

填筑，在防浪墙混凝土达到设计强度后进行。首　

先进行下部细石填料的施工，施工方法与垫层料　

施工相同。　

填筑前，先将坝顶面杂物清除干净，并碾压密　

实。采用后退法进料，推土机辅以人工摊铺，摊铺　

整型后，立即进行碾压，直线段由两侧向中心碾　

压；超高段，由内侧向外侧碾压；每道碾压与上道　

碾压重叠２０ｅｒａ一３０ｅｍ，碾压采用光面振动碾碾　

压。　

４坝体填筑应注意的几个问题　

４．１　大坝各区料的界面处理　

大坝填筑各区料的交接界面必须注意防止大　

块石集中，特别是垫层料与过渡料之间、过渡料与　

主堆石料之间，填筑料的粒径差距较大，采用后退　

法卸料，填筑时不能有超径石集中。界面上有大　

块石时，及时采用ｌｍ　反铲或推土机清除，保证主　

堆石区不侵占过渡区、过渡区不侵占垫层区。　

４．２坝体与岸坡接合部的填筑　

坝体地基要求不能有“反坡”现象，因此对边　坡的反坡部位先进行削坡或回填混凝土处理。坝　

料填筑时，岸坡接合部位易出现大块石集中现象，　

且碾压设备不容易到位，造成接合部位碾压不密　

实。因此在接合部位填筑时，应减薄填筑铺料厚　

度，清除所有的大块石，采用过渡层料填筑。　

４．３干密度的控制　

对确定的填筑材料，影响干密度的主要因素　

有坝料的含水量、铺填厚度和碾压遍数，碾压遍数　

根据碾压设备每次进尺宽度确定。由于人工洒水　

的不均匀性，机械设备故障、铺填厚度的影响，虽　

然保证了施工工艺，但不一定能控制填料的干密　

度，应根据现场碾压试验报告分析，找出干密度与　

碾压后沉降度的关系，以控制沉降率来获得所需　

的干密度。在填筑坝面上，每２０ｍｘ２０ｍ布置一个　

测点，测量铺料厚度及碾压前后的沉降量，现场计　

算沉降率，对不合格的部位随时进行减薄层厚与　

补碾处理，效果良好。　

５　结语　

在进行水电站坝体施工时，需要注意的问题　

较多，因此在施工过程中，必须对坝体的填料运　

输、卸料、摊铺和碾压质量进行严格控制，确保施　

工工艺、试验检测指标的“双控”符合设计要求，　

以保证坝体今后的使用效果。　

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