鄭遠(yuǎn)建，陳湘斌

（1.中國人民武裝警察部隊(duì)水電三總隊(duì)第九支隊(duì),四川 成都 611130；2.中國水利水電建設(shè)工程咨詢公司中南公司瀘定監(jiān)理中心，四川 瀘定 626100）

1 工程概況

瀘定水電站壩址位于四川省瀘定縣城上游2.5 km處，控制流域面積58 943 km2。瀘定水電站采用壩式開發(fā)，總庫容2.4億m3，裝機(jī)容量920 MW。工程主要由擋水建筑物、泄洪建筑物、引水發(fā)電建筑物組成。

攔河大壩壩頂高程1 385.50 m，壩頂寬12.0 m，長526.7 m，大壩最低建基面高程1 306.00 m，最大壩高79.5 m。大壩基礎(chǔ)防滲由心墻、壩基防滲墻及壩基防滲帷幕共同構(gòu)成，其中壩基覆蓋層防滲采用1.0 m厚的混凝土防滲墻，其中河床部位為110 m深的懸掛式防滲墻，兩岸防滲墻嵌入基巖1.0 m，防滲墻頂部通過灌漿廊道與心墻連接。壩體結(jié)構(gòu)分為黏土心墻區(qū)、上下游反濾區(qū)、上下游過渡料區(qū)、上下游堆石區(qū)、上下游壓重區(qū)。

攔河大壩的抗震設(shè)防類別為甲類，地震設(shè)防烈度為8度。工程為二等大 （2）型工程。由于該工程緊鄰瀘定縣城，壩址河床覆蓋層深厚，地質(zhì)條件復(fù)雜，工程失事后果嚴(yán)重，故提高擋水和泄洪建筑物級(jí)別為1級(jí)，引水建筑物、發(fā)電廠房按2級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。

2 黏土心墻堆石壩快速施工技術(shù)

2.1 壩體分區(qū)及各種填筑參數(shù)的確定

瀘定水電站黏土心墻堆石壩共分為9個(gè)大區(qū)，按照順?biāo)鞣较驈纳嫌蔚较掠我来螢椋荷嫌螇褐貐^(qū)，上游堆石區(qū)，上游過渡區(qū)，上游反濾區(qū) （F2、F1），黏土心墻區(qū) （高塑性黏土和普通黏土），下游反濾區(qū)（F1、F2），下游過渡區(qū)，下游堆石區(qū)，下游壓重料區(qū)。各種料區(qū)鋪料厚度及碾壓遍數(shù)等根據(jù)碾壓試驗(yàn)和相鄰料區(qū)的匹配關(guān)系確定。主要料區(qū)的料源級(jí)配要求和主要控制指標(biāo)見表1。

2.2 壩體各料區(qū)施工順序的確定

為保證壩體整體質(zhì)量，特別是心墻區(qū)的填筑質(zhì)量，壩體各料區(qū)填筑原則是：保證黏土料、反濾料、過渡料的結(jié)構(gòu)尺寸，填筑時(shí)不允許反濾料侵占黏土料，不允許粗顆粒侵占細(xì)顆粒。上游各區(qū)填筑順序如圖1所示 （下游基本對(duì)稱）。

圖1 上游壩體填筑順序分區(qū)示意

2.3 黏土心墻料填筑施工

（1）黏土心墻為大壩的核心部分，其填筑質(zhì)量直接關(guān)系到大壩總體填筑質(zhì)量和運(yùn)行安全。黏土料分為普通黏土和高塑性黏土，靠近廊道兩側(cè)2.5 m范圍及靠近蓋板3.0 m范圍為高塑性黏土，其余為普通黏土，黏土料在廊道頂高程以下分上下游兩個(gè)工作面填筑，跨過廊道后為一個(gè)工作面，黏土料與壩體基礎(chǔ)面接觸部位先填筑壩基反濾料，然后鋪設(shè)土工防滲膜，在土工防滲膜上填筑黏土料。

（2）黏土心墻料填筑施工程序如下：壩基反濾料填筑→土工防滲膜 （含賽柏斯和特種瀝青防滲膜）鋪設(shè)→測(cè)量放線→黏土料填筑。黏土料填筑前先對(duì)料源進(jìn)行含水率測(cè)定，含水率偏差在規(guī)范允許范圍內(nèi) （最優(yōu)含水率的±2%）才允許上壩。黏土填筑采用進(jìn)占法施工，先由填筑面的一端開始上料，形成上料平臺(tái)，平臺(tái)高程嚴(yán)格按照松鋪層厚標(biāo)準(zhǔn)控制（根據(jù)碾壓試驗(yàn)確定松鋪厚度為35 cm，壓實(shí)后為28 cm）。黏土大面積鋪料完成后，測(cè)量放出碾壓參考線，碾壓參考線平行于壩軸線，間距4 m，用20 t凸塊碾順壩軸線方向采用進(jìn)退錯(cuò)距法碾壓，普通黏土碾壓8遍，錯(cuò)距26 cm，高塑性黏土碾壓6遍，靠近蓋板混凝土1.0 m遠(yuǎn)部位采用振動(dòng)碾靜碾6遍，保證高塑性黏土達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。

（3）高塑性黏土填筑前，應(yīng)在與其接觸的廊道及蓋板混凝土表面灑水濕潤，并涂刷濃黏土漿，邊鋪土邊夯實(shí)，黏土漿涂刷高度與鋪土厚度保持一致并與下部涂層銜接，嚴(yán)禁黏土漿干涸后再鋪土和壓實(shí)。黏土與水的質(zhì)量比宜為1∶2.5～1∶3.0，粘稠度以掛壁為準(zhǔn)，涂層厚度3～5 mm。從心墻第二層填土開始，與蓋板接觸的高塑性黏土應(yīng)先于同層土料進(jìn)行鋪筑。

（4）雨季黏土料填筑要與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T緊密聯(lián)系，下雨前及時(shí)對(duì)黏土進(jìn)行覆蓋，雨停后先對(duì)填筑面黏土的壓實(shí)度及料場(chǎng)土料的含水率進(jìn)行檢測(cè)，都滿足要求后才允許恢復(fù)填筑。如因下雨填筑面黏土含水率偏高，為加快填筑進(jìn)度，可進(jìn)行翻曬或用推土機(jī)將表層黏土清除掉。對(duì)儲(chǔ)備的黏土下雨時(shí)要及時(shí)覆蓋。如果黏土爆曬時(shí)間過長，填筑前可采用水車噴灑少量水濕潤后恢復(fù)填筑。

（5）為加快黏土心墻料的填筑速度，試驗(yàn)檢測(cè)分區(qū)進(jìn)行，根據(jù)檢測(cè)頻率要求，填筑面完成一塊檢測(cè)一塊，并應(yīng)提前準(zhǔn)備好循環(huán)工作面。黏土料采用核子密度儀進(jìn)行含水率和壓實(shí)度等相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)。

2.4 反濾料填筑施工

（1）在黏土心墻區(qū)的上下游設(shè)置反濾料區(qū)，上下游反濾料均由 F1、F2組成，上游F1、F2各寬3.0 m，下游F1、F2各寬4.0 m。

反濾料由天然砂礫石料場(chǎng)加工生產(chǎn)，嚴(yán)格按照級(jí)配控制好料源質(zhì)量，特別是要控制好＜0.075 mm土料含量≤5%。反濾料填筑前先按照設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行放樣，填筑應(yīng)與心墻填筑面平起上升，反濾層與心墻連接處應(yīng)采用振動(dòng)平碾跨縫碾壓。

表1 料源級(jí)配要求和主要控制指標(biāo)

（2）反濾層與心墻連接時(shí)，采用鋸齒狀填筑，并先鋪筑反濾料后鋪筑心墻，保證心墻的設(shè)計(jì)厚度不受侵占。反濾層與過渡料連接時(shí)，亦可采用鋸齒狀填筑，但必須保證反濾層的設(shè)計(jì)厚度不受侵占。

（3）反濾料填筑時(shí)必須保持濕潤狀態(tài)，對(duì)料場(chǎng)剛生產(chǎn)出來的F1反濾料須進(jìn)行脫水，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般在料場(chǎng)堆存2～3 d，避免因F1反濾料含水量過大而形成彈簧土。同時(shí)為增強(qiáng)壓實(shí)效果，對(duì)堆存時(shí)間過長的反濾料在碾壓前加水潤濕，加水量以達(dá)到濕潤效果即可，不應(yīng)影響與其接觸的心墻防滲土料的填筑施工，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用灑水車，開關(guān)開至中等水量，以2～3 km的行駛速度，噴灑2遍即可達(dá)到效果。

2.5 過渡料填筑施工

（1）在反濾料與主堆石料之間設(shè)有過渡料，過渡料寬12 m，采用爆破料，要求級(jí)配連續(xù)良好，最大粒徑≤300 mm；＜5 mm的顆粒含量宜在15%～25%范圍，且D15≤20 mm，過渡料壓實(shí)后的滲透系數(shù)應(yīng)＞5×10-2cm/s， ＜0.075 mm 的顆粒含量≤5%。

（2）過渡料填筑應(yīng)嚴(yán)格控制好料源質(zhì)量，過渡料松鋪厚度63 cm，壓實(shí)后厚56 cm，壓實(shí)厚度與反濾料相匹配。過渡料填筑采用進(jìn)占法施工，鋪料完成后先用挖掘機(jī)將與F2接觸部位的超徑石和集中塊石清除干凈，并采用細(xì)石渣料找平，灑水碾壓。對(duì)與F2接觸部位加強(qiáng)騎縫碾壓，確?；A(chǔ)部位填筑碾壓密實(shí)。

2.6 堆石料填筑施工

（1）堆石料區(qū)作為大壩的主要承重區(qū)，料源和填筑質(zhì)量控制是重點(diǎn)。堆石料要求級(jí)配連續(xù)良好，最大粒徑≤800 mm，＜5 mm的顆粒含量應(yīng)控制在10%～25%；≤0.075 mm粒徑含量應(yīng)≤5%，不均勻系數(shù)應(yīng)＞10，滲透系數(shù)應(yīng)＞5×10-2cm/s。料場(chǎng)嚴(yán)格按照爆破參數(shù)進(jìn)行爆破，在料場(chǎng)剔除超徑石，對(duì)山頂表層開挖料進(jìn)行選擇性上壩，避免將不合格料運(yùn)至壩面。

（2）堆石料填筑可采用進(jìn)占法、后退法、混合法填筑，填筑松鋪厚度1.0 m。一般采用進(jìn)占法填筑，先形成填筑平臺(tái)，車輛在平臺(tái)上卸料，能較好地控制填筑平整度；當(dāng)運(yùn)輸車流量較大時(shí)也可采用后退法卸料，即車輛在填筑壓實(shí)面上卸料，后退法卸料能提高上壩強(qiáng)度，對(duì)汽車輪胎磨損較少，缺點(diǎn)是如果料堆間距控制不好，平整度控制難度大；混合法填筑是將后退法和進(jìn)占法相結(jié)合，即先形成卸料平臺(tái)，一部分車輛在平臺(tái)上卸料，一部分車輛采用后退法在壓實(shí)面上卸料，混合法填筑既能較好地控制平整度，也能提高上壩運(yùn)輸強(qiáng)度。

（3）為提高碾壓質(zhì)量，堆石料碾壓前需灑水，加水量控制在10%～25%，本工程采用在上壩道路上設(shè)置加水點(diǎn)，以加水點(diǎn)加水為主，壩面輔以高揚(yáng)程水泵在碾壓前人工補(bǔ)充灑水。

（4）冬季氣溫較低時(shí)堆石料不加水，為保證填筑質(zhì)量，減小松鋪厚度，鋪料厚度控制在90 cm以下，碾壓遍數(shù)由8遍增加至10遍，以確保低溫季節(jié)堆石料的碾壓質(zhì)量。

3 質(zhì)量控制措施

為保證黏土心墻堆石壩施工質(zhì)量，需要從料場(chǎng)料源、碾壓設(shè)備、壩面施工等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。瀘定水電站黏土心墻堆石壩填筑過程中，加強(qiáng)組織管理，制定科學(xué)的技術(shù)保障措施，規(guī)范施工程序，嚴(yán)格按照各項(xiàng)檢測(cè)規(guī)程進(jìn)行壩體填筑質(zhì)量檢測(cè)，施工過程控制良好，施工質(zhì)量得到了可靠保障。

3.1 組織管理措施

（1）項(xiàng)目部成立大壩施工組織體系，由項(xiàng)目經(jīng)理任總指揮，下設(shè)生產(chǎn)副經(jīng)理，質(zhì)量安全副經(jīng)理，總工程師，設(shè)置各單項(xiàng)責(zé)任區(qū) （料場(chǎng)施工責(zé)任區(qū)、反濾料生產(chǎn)系統(tǒng)責(zé)任區(qū)、壩面填筑施工責(zé)任區(qū)），各施工責(zé)任區(qū)由有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員和工人負(fù)責(zé)，由項(xiàng)目總工程師負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)。

（2）建立科學(xué)的質(zhì)量管理體系，質(zhì)量管理人員加強(qiáng)過程質(zhì)量控制但不對(duì)施工進(jìn)度負(fù)責(zé)，施工中嚴(yán)格按照 “三檢制”進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，嚴(yán)格控制施工過程，前一道工序驗(yàn)收合格后才能進(jìn)行下一道工序的施工。

（3）與現(xiàn)場(chǎng)業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理建立科學(xué)暢通的聯(lián)絡(luò)機(jī)制。在大壩填筑現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置指揮調(diào)度中心，及業(yè)主、監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)值班室和聯(lián)絡(luò)會(huì)會(huì)議室。施工高峰期每天召開日協(xié)調(diào)會(huì)，及時(shí)解決施工過程中出現(xiàn)的如料源變化、壩基地質(zhì)條件變化、施工技術(shù)、與友鄰單位的協(xié)調(diào)等問題，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)反饋，現(xiàn)場(chǎng)解決，保證施工的連續(xù)性。

3.2 技術(shù)保證措施

（1）施工前除編制好大壩總體施工組織設(shè)計(jì)外，同時(shí)編制好各單項(xiàng)施工方案，確保料源開采、骨料加工、壩料運(yùn)輸、壩面填筑等技術(shù)保障到位，組織有序，施工科學(xué)規(guī)范。

（2）對(duì)壩面填筑施工進(jìn)行統(tǒng)一管理、嚴(yán)密組織，保證工序銜接，分段流水作業(yè)，層次清楚，做到“面平、線直、邊齊”，各料區(qū)均衡上升，減少接縫。分段填筑時(shí)，各段土層之間應(yīng)設(shè)立標(biāo)志，以防漏壓、欠壓和過壓。上下層分段位置應(yīng)錯(cuò)開。

（3）大壩開始填筑前，對(duì)承擔(dān)大壩填筑施工的技術(shù)人員、指揮人員、機(jī)械作業(yè)人員做好全員技術(shù)交底，堅(jiān)持每日班前布置任務(wù)、施工過程跟蹤指導(dǎo)、班后進(jìn)行講評(píng)，通過反復(fù)教育，確保人人懂規(guī)范、熟程序、知標(biāo)準(zhǔn)。

（4）為保證各種料的填筑結(jié)構(gòu)尺寸，大壩填筑期間，測(cè)量隊(duì)24 h跟蹤檢測(cè)，確保黏土心墻區(qū)、反濾料區(qū)、過渡料區(qū)核心部位結(jié)構(gòu)尺寸不被侵占，同時(shí)設(shè)置標(biāo)桿對(duì)各料區(qū)的填筑厚度進(jìn)行控制，確保其在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，確保碾壓質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

（5）對(duì)各種料區(qū)的搭接界面、岸坡接觸部位、與廊道及蓋板混凝土接觸部位進(jìn)行單項(xiàng)驗(yàn)收，確保各部位質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語

瀘定水電站黏土心墻堆石壩是結(jié)合壩址區(qū)地質(zhì)條件和當(dāng)?shù)夭牧咸攸c(diǎn)進(jìn)行選址設(shè)計(jì)的，大壩壩高79.5 m，填筑總量680余萬m3。瀘定水電站大壩工程科學(xué)組織，精心施工，持續(xù)保持高強(qiáng)度填筑，月高峰填筑強(qiáng)度達(dá)97萬m3，黏土心墻月上升速度達(dá)到18 m，工程質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)需求。通過對(duì)瀘定黏土心墻堆石壩施工過程的總結(jié)，認(rèn)為黏土心墻堆石壩及同類型黏土心墻壩在施工過程中需注意以下幾點(diǎn)：

（1）高度重視料源質(zhì)量控制，施工前加強(qiáng)料場(chǎng)復(fù)勘，發(fā)現(xiàn)有地質(zhì)條件變化時(shí)及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)方，制定好各項(xiàng)應(yīng)急措施。

（2）要達(dá)到進(jìn)度和質(zhì)量雙贏，首先要做好規(guī)范化施工，使各項(xiàng)工序流程化，避免返工和做無用功。

（3）黏土心墻堆石壩上下游分區(qū)較多，碾壓試驗(yàn)時(shí)既要考慮各種料區(qū)的經(jīng)濟(jì)鋪料厚度、碾壓遍數(shù)，同時(shí)還要兼顧各料區(qū)之間層厚的匹配關(guān)系，確保各料區(qū)界面的填筑質(zhì)量。

（4）黏土心墻堆石壩填筑量大，施工強(qiáng)度高，高峰期較長，填筑前做好填筑區(qū)規(guī)劃和場(chǎng)內(nèi)臨時(shí)道路規(guī)劃尤為重要。滬定大壩工程在黏土心墻區(qū)設(shè)置了跨心墻鋼板橋，有效解決了心墻上下游道路的連通問題，為大壩持續(xù)高強(qiáng)度快速施工提供了可靠的保證。

（5）大壩填筑是一個(gè)系統(tǒng)工程，除各項(xiàng)技術(shù)保障措施要到位外，還需建立暢通的指揮系統(tǒng)。瀘定大壩運(yùn)用了大壩視頻監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)大壩各料場(chǎng)、生產(chǎn)系統(tǒng)和各填筑區(qū)進(jìn)行全程監(jiān)控，同時(shí)建立了覆蓋整個(gè)工區(qū)的手持式通信對(duì)講機(jī)系統(tǒng)，確保了各級(jí)指揮人員及時(shí)了解工程動(dòng)態(tài)，及時(shí)進(jìn)行各種調(diào)控。

［1］ SL274—2001 碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］ DL/T5129—2001 碾壓式土石壩施工規(guī)范［S］.