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文档简介

水电站堆石坝施工详细方案引言堆石坝作为水电站枢纽工程中的关键挡水建筑物,凭借其对地形地质条件的良好适应性、施工便捷性及经济性,在水利水电建设领域占据重要地位。其施工过程是一项系统工程,涉及多个专业工种的协同作业,对技术管理、质量控制和安全保障均有极高要求。本方案旨在结合工程实践经验,从施工准备到竣工验收的各个环节,阐述堆石坝施工的核心技术与管理要点,为类似工程提供具有操作性的参考。一、施工前期准备工作施工前期准备是确保工程顺利展开的基础,必须细致周全,为后续大规模施工创造有利条件。1.1技术准备与图纸会审工程技术人员需深入研读设计图纸、地质勘察报告、技术规范及合同文件,全面理解工程意图、结构特点及关键技术指标。组织各专业进行图纸会审,重点核查坝体结构尺寸、料场分布、坝料分区、防渗系统设计、施工道路布置等内容,及时发现并解决设计疑问或矛盾,形成会审纪要。同时,根据工程实际情况编制详细的施工组织设计、专项施工方案及作业指导书,明确各工序的技术参数、质量标准和施工方法。1.2现场勘测与三通一平组织专业测量队伍对坝址区及料场进行精确勘测,建立施工控制网,复核坝轴线、坝基开挖线、料场边界等关键点位。按照施工总平面布置图,完成场地平整,修建临时道路(包括上坝道路、料场道路、场内连接道路),确保道路等级满足施工车辆通行要求;接入或修建临时供水系统,满足施工用水、生活用水需求;架设临时供电线路,配置备用电源,保障施工用电安全稳定。1.3料场规划与复核根据设计文件指定的料场,进行详细的补充勘探和试验,核实坝料的储量、质量(如级配、密度、抗剪强度、渗透性等)是否满足设计要求。对不同料场的坝料进行分类,明确各料场坝料的用途(如主堆石区、次堆石区、过渡区、反滤区等)。编制料场开采计划,包括开采顺序、开采方法、运输路线及弃渣处理方案。必要时,需进行料场加工处理试验,如破碎、筛分等,以调整坝料级配。1.4资源配置与设备调试根据施工进度计划,配置充足的施工机械设备,主要包括挖掘机、装载机、自卸汽车、振动碾、推土机、平土机、压实度检测设备等,并确保设备性能良好。同时,组织合格的施工队伍进场,进行技术交底和岗前培训。搭建临时生产设施,如混凝土拌合站、砂石料加工系统(如需)、机械维修保养站、材料仓库、实验室等。1.5合同管理与协调梳理合同条款,明确甲乙双方的权利义务。建立健全现场管理机构和各项规章制度。加强与业主、监理、设计及地方政府相关部门的沟通协调,办理必要的施工许可手续,为工程顺利实施创造良好外部环境。二、坝基与岸坡处理坝基与岸坡是堆石坝的基础,其处理质量直接关系到坝体的整体稳定性和安全运行。2.1坝基清理清除坝基范围内的植被、腐殖土、淤泥、泥炭、风化岩层表层及其他不合格杂物。清理范围应延伸至坝体轮廓线以外一定距离,确保坝基岩体或原状土的完整性。清理过程中,需对基础面进行保护,避免扰动。对于干燥的岩质基础,可适当洒水保持湿润,但不得积水。2.2坝基开挖与修整根据坝基地质条件和设计要求,进行坝基开挖。对于覆盖层较厚的坝基,采用机械开挖为主,人工配合修整;对于岩质坝基,如需开挖,应采用控制爆破或机械凿挖方式,避免对基岩造成过大扰动。开挖边坡应符合设计要求,对于易风化、易崩塌的边坡,需及时采取临时支护措施。开挖至设计高程后,对基础面进行平整、压实处理,对局部不平整处进行修补。2.3地质缺陷处理对坝基及岸坡存在的断层破碎带、软弱夹层、裂隙密集带等地质缺陷,应根据设计要求进行专项处理。常用的处理方法包括开挖置换(挖除缺陷部分,回填混凝土、浆砌石或合格土石料)、灌浆处理(帷幕灌浆、固结灌浆)、锚固等。处理过程中,需严格控制施工参数,确保处理效果,并进行质量检测。2.4坝基防渗处理根据坝型和地质条件,坝基防渗处理可采用截水槽、防渗墙、帷幕灌浆等方式。例如,对于河床覆盖层较浅的均质坝或心墙坝,常采用截水槽防渗,槽内回填防渗土料并分层压实。对于深层覆盖层或岩基透水性较大的情况,可采用混凝土防渗墙或帷幕灌浆形成防渗帷幕,截断或减少坝基渗漏。三、料场开采与坝料加工坝料的质量是保证堆石坝质量的关键,料场开采和加工必须严格控制。3.1开采前准备料场开采前,需清除表面覆盖层,做好排水设施,防止雨水冲刷和积水。划分开采作业区,确定开采顺序和开采方式。对于爆破开采的料场,需进行爆破试验,优化爆破参数(如孔距、排距、装药量、起爆方式等),以获得符合设计级配要求的坝料,减少超径石和细料含量。3.2坝料开采根据坝料性质和料场条件选择合适的开采方法。对于坚硬岩石,通常采用深孔梯段爆破或浅孔爆破;对于软岩或土石料,可采用挖掘机直接开挖。开采过程中,应避免超挖、欠挖,确保开采面平整。3.3坝料加工与筛分对于不符合设计级配要求的坝料,需进行加工处理。主要包括破碎(对超径石进行破碎,使其粒径符合要求)、筛分(去除不合格的细料或粗料,调整级配)。加工后的坝料应按不同级别、不同用途分类堆放,并做好标识。3.4坝料运输坝料运输应选用与开采、填筑能力相匹配的运输设备(如自卸汽车)。运输路线应规划合理,减少交叉干扰,确保运输通畅。运输过程中,应采取措施防止坝料分离、流失或污染。对于易风化的坝料,应尽量缩短运输时间,并避免在雨天运输。四、坝体填筑与碾压坝体填筑与碾压是堆石坝施工的核心工序,直接影响坝体的密度、强度、变形和渗透性。4.1填筑分区与顺序堆石坝坝体通常分为主堆石区、次堆石区、过渡区、反滤区、防渗体(如面板、心墙、斜墙)等不同区域。填筑应严格按照设计分区进行,各区之间的界面应清晰。填筑顺序一般由低处向高处,由两岸向中间推进,分层填筑。相邻作业面应均衡上升,避免出现过大高差,以防坝体产生不均匀沉降。4.2坝料摊铺坝料采用进占法或后退法卸料,用推土机或平土机按设计厚度摊铺平整。铺料厚度应根据坝料性质、碾压机械类型及试验确定的参数严格控制,一般通过设置标杆或采用GPS等手段进行监控。铺料过程中,应避免坝料分离,对粗细料集中的地方应进行掺混处理。边角、靠近岸坡或结构物的区域,应采用小型机械或人工辅助摊铺平整。4.3洒水与晾晒对于堆石料,碾压前通常需要洒水,以提高坝料的压实效果和减少孔隙水压力。洒水量应根据坝料性质、气候条件及试验确定。洒水宜均匀,可采用洒水车或喷灌系统进行。对于黏性土料,若含水量过高,需进行晾晒;若含水量过低,则需适量加水,使其达到最优含水率范围。4.4碾压施工根据坝料类型选择合适的碾压机械(如振动碾、气胎碾)。碾压方向应平行于坝轴线,由低到高、由外向内进行。碾压速度、碾压遍数、错距等参数应严格按照试验确定的碾压工艺执行。对于振动碾,应注意激振力、振幅和频率的控制。碾压过程中,确保碾压搭接宽度,避免漏碾。对于坝体与岸坡、坝体与混凝土结构物的结合部位,应加强碾压,必要时采用小型振动碾或夯板进行补压。4.5接缝处理坝体填筑的横向和纵向接缝(工作缝)应妥善处理。上、下层填筑方向应尽量垂直,或形成不小于1:3的缓坡。在新铺筑层开始碾压前,应对下层已压实表面进行刨毛、洒水湿润处理,确保层间结合紧密。4.6质量检测每层坝料碾压完成后,必须进行质量检测,合格后方可进行下一层填筑。检测项目主要包括干密度、相对密度、孔隙率、颗粒级配、渗透性等。检测方法应符合相关规范要求,取样点应具有代表性,分布均匀。对不合格区域,应分析原因,采取补压、返工等措施进行处理,并重新检测直至合格。五、防渗体施工防渗体是堆石坝的“心脏”,其施工质量直接关系到坝体的防渗性能。以混凝土面板堆石坝的面板施工为例。5.1面板基础面处理面板施工前,需对其下的垫层料进行修整、压实,确保表面平整、密实,高程符合设计要求。清除表面杂物、松动颗粒,并用高压水冲洗干净。在垫层料表面铺设土工膜(复合土工膜)作为面板的底层防渗和隔离层,铺设时应拉直、铺平,避免褶皱,接缝处采用热熔焊接或胶粘法连接,并进行质量检测。5.2钢筋制作与安装按设计图纸进行面板钢筋的加工制作,确保钢筋的规格、型号、数量、间距符合要求。钢筋安装时,应设置架立筋或垫块,保证钢筋保护层厚度。钢筋接头应符合规范要求,优先采用焊接或机械连接。安装完成后,进行隐蔽工程验收。5.3模板工程面板模板通常采用钢模板或木模板。模板安装应牢固、顺直,接缝严密,确保混凝土浇筑过程中不跑模、不漏浆。模板高程、位置、坡度应符合设计要求。对于滑动模板施工,需提前进行调试,确保其运行平稳。5.4混凝土浇筑面板混凝土应具有良好的抗裂性、抗渗性和耐久性。混凝土配合比应通过试验确定,严格控制水灰比、坍落度。混凝土采用溜槽、泵车或布料机入仓,人工平仓。振捣采用插入式振捣器,确保振捣密实,避免过振或漏振。浇筑应连续进行,如因故中断,需按施工缝处理。浇筑过程中,应注意观察模板变形情况,及时调整。5.5养护与表面处理混凝土浇筑完成后,应及时覆盖保湿,进行洒水养护,养护期不少于规定天数。混凝土初凝后,及时进行表面压光或拉毛处理。对于面板的伸缩缝、周边缝,应按设计要求设置止水结构(如铜止水、橡胶止水带),并确保安装质量。六、坝体排水设施施工堆石坝坝体排水设施的作用是迅速排除坝体渗水,降低坝体浸润线,保证坝体稳定。6.1坝体排水孔在堆石坝体内按设计要求设置排水孔幕,通常布置在下游坝体,或防渗体下游侧。排水孔可采用钻孔机钻孔,孔径和孔距根据设计确定。孔内可回填透水性良好的碎石或铺设排水管。6.2排水棱体在坝体下游坡脚处设置排水棱体(堆石棱体),由透水性良好的大块石或卵石堆筑而成。棱体顶宽、高度、边坡坡度应符合设计要求。棱体与坝体堆石之间应设置反滤层,防止坝体细颗粒被渗水带出。6.3坡面排水坝体上下游坡面应设置表面排水设施,如排水沟、挡水埂等,防止雨水集中冲刷坝坡。排水沟应顺坡布置,将雨水引至坝脚排水系统。七、施工质量控制与安全管理7.1质量控制体系建立健全施工质量保证体系,明确各级质量管理职责。实行“三检制”(自检、互检、交接检),加强对原材料、半成品、构配件的进场检验和试验。对关键工序、隐蔽工程实行旁站监理,严格执行质量验收程序。7.2过程质量控制在坝体填筑、碾压、防渗体施工等关键工序中,严格控制各项技术参数(如铺料厚度、碾压遍数、含水率、压实度等)。加强施工过程中的质量检测,及时反馈检测结果,对不合格项及时进行处理和返工。做好施工记录和质量评定资料的整理归档。7.3安全管理树立“安全第一,预防为主”的思想,建立健全安全生产责任制和各项安全管理制度。对全体施工人员进行安全教育培训和技术交底,特种作业人员必须持证上岗。加强施工现场安全检查,及时消除安全隐患。做好施工现场的安全防护设施(如脚手架、安全网、警示标志),确保施工用电、用火、爆破作业等安全。制定应急预案,应对可能发生的安全事故。八、施工期监测施工期监测是掌握坝体变形、应力、渗流等情况,指导施工和保障大坝安全的重要手段。8.1监测项目主要监测项目包括坝体沉降、水平位移、坝基沉降、渗透压力、渗流量、坝体孔隙水压力等。根据工程规模和重要性,还可增设应力应变、土压力、岸坡稳定等监测项目。8.2监测仪器布设与观测按照设计要求在坝体、坝基及相关部位埋设监测仪器(如沉降标点、测斜仪、渗压计、量水堰等)。施工期应定期进行观测,观测频率根据施工进度和坝体变形情况确定。及时整理、分析监测数据,绘制监测曲线,判断坝体工作状态,如发现异常情况,及时上报并采取相应措施。九、施工进度计划与管理根据合同工期要求,编制详细的施工总进度计划、月进度计划、周进度计划。明确各工序的开工、完工时间和相互衔接关系。在施工过程中,加强进度跟踪与控制,及时分析影响进度的因素,采取有效措施

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