(1)面板堆石坝的趾板即为灌浆的盖板,因此,只有在趾板混凝土浇筑并达到设计强度后,才能在其上进行灌浆施工。为便于灌浆钻孔,防止破坏趾板钢筋,根据国内外经验,趾板宜预留灌浆孔。
(2)如果在水库蓄水后再进行灌浆施工,将是一项复杂和困难的工作。在上游水头的作用下,地下水压力高,渗透流速大,灌入的水泥易被渗水带出而影响灌浆质量。因此,本条强调水下部位的灌浆,应在水库蓄水前完成。
(3)为保证灌浆质量,应进行灌浆试验。在保证不致将趾板抬起的条件下确定灌浆压力,灌浆时严格控制灌浆压力。
4 筑坝材料
4.1 料场规划
4.1.1 为保证料源的质量和储量,本条强调施工单位在进入现场后,应对设计给工程提出的料场进行复查,确定料场的质量和储量是否满足施工要求;并在料场复查和设计资料的基础上,依据工程施工总进度的安排,做好料场开采规划:如料场开采顺序,梯段开采高度、掌子面分块分段长度,堆、弃料场地,风、水、电设施、火工材料库、运输道路、排水系统的布置,以及钻爆、挖、运设备的配备等。
在西北口面板堆石坝工程施工中,由于对料场选择及坝料开采经验不足,料场规划简单化。尽管施工单位挖运设备生产能力强,也无法满足坝体挡水安全渡汛所需要的开采强度,造成料场供给受影响,致使当年坝体填筑到渡汛挡水高度的目标受挫,坝体被迫采取过流渡汛保护,耗资上百万元,原预计可缩短一年工期的目标也未能达到。可见,搞好料场规划的重要性。
4.1.3 垫层料制备系统,要具有足够的生产能力和规模,并要有一定储备数量,否则,会影响工程质量和进度。如湖南株树桥面板坝工程,因垫层料供应不足,致使垫层料层面低于过渡料和主堆石料,形成了高差达29m,使后续垫层料填筑时,两种坝料结合处压实不匀,坝料纵向结合层面出现断续沉陷开裂缝,缝隙达3~5cm。后来进行了返工,重新填筑,可见,垫层料要有足够的储备量,以适应坝体填筑强度同步上升的需求。
4.2 坝料开采与加工
4.2.1 面板坝主堆石料及过渡料,由于粒径较大,常由石场直接开采,为获得较好级配坝料及较大的开采强度,绝大部分已建和在建面板坝工程,采用了深孔梯段开采及微差挤压爆破技术,采用100型钻,梯段高度约为12~15m。
爆破试验的目的,是为施工提供合理的爆破参数,以获得粒径与级配符合设计要求及成本低廉的坝料。爆破试验应在主要料场中有代表性的地段进行。对于中、低坝,亦可结合施工进行试验工作。
4.2.2 垫层料颗粒设计较粗时,如经爆破试验可以满足垫层料设计级配要求,垫层料也可以由来石场直接开采,可使造价大幅度降低,关门山工程已提供了成功的经验。
4.2.3 砂砾石料场,大都分布在河床附近,施工受河水及地下水影响大。对寒冷地区,冬季冻深较大,而冻结后的砂砾石料会使机械开采困难。因此,为保证冬季正常施工,必须储备足够的坝料,以降低砂砾石的含水量,供冬季坝体填筑使用。
4.2.4 料场开采结束后,对于不稳定的边坡和危岩,若不处理,可能成为事故的隐患。料场的开采,破坏了周围的农田和植被,因此,为保护周围环境,防止水土流失,也应采取一些环保措施予以处理;即使在库内淹没线以下的料场,进行适当处理,也将有利于养殖业生产。
4.3 道路与运输
4.3.1 在现代土石坝施工中,自卸汽车运输占主导地位,国内90%以上的土石坝施工,均采用了正铲装车、自卸汽车运输的方式。因此,提高汽车运输效率就具有十分重要的意义,其主要措施是建好场内外道路。布置运输线路应重视以下问题:优先考虑单向循环线路,使轻型、重型汽车互不干扰;同时,还需合理确定路面等级,尽量降低纵坡坡率,以提高行车速度。
面板坝坝址常位于河流的中上游,由于山谷狭窄,公路大都顺河流走向修建,如把防洪标准定得过高,势必抬高路面、加大桥涵,使筑路费用加大,另外,临时公路即使遭到损坏,恢复也较容易,因此,防洪标准可以较低。根据国内外建坝经验,其防洪标准以不低于5年一遇为宜。
4.3.2 一般山区公路的标准较低,大都不能满足大型施工运输机械的运行要求,因此,施工队伍进场后,应对可利用的永久公路路段,进行安全复校。坝下游坡是否设置“之”字形上坝道路,设计中应有明确规定。
4.3.3 在面板坝施工中,运输线路难免跨越趾板和垫层区。工程实践已经证明,只要采取适当的保护措施,线路跨越趾板和垫层是不会有问题的。至于保护措施,有的采用钢栈桥跨越,但大多数工程是采取在趾板上垫以一定厚度的石渣来保护的。位于垫层区或其它部位的坝内道路,要求按坝体规定的料物填筑,并进行压实,不允许以浮渣筑路。
4.3.5 运输工具的选择,应按坝料性质、运输条件、施工强度要求等因素综合分析后选定。堆石料以采用较大吨位揭自卸汽车为宜;砂砾石料则可用自卸汽车,也可用皮带运输机,但宜经过技术经济比较后选定。
5 堆石坝填筑
5.1 一般规定
5.1.1 本条目的在于保证堆石坝体的填筑质量,保证坝基、坝头岸坡处理以及趾板浇筑的质量,避免交叉施工干扰,以利施工安全。此种交叉施工,在西北口工程已有教训。当时左岸坝基处理未结束,河床段趾板正施工,而大坝填筑已进行,为了留出邻近趾板的填筑工作面,大坝填筑不得已采用了先填主堆石区,后填过渡层、垫层区的做法,结果形成了大坝上游低,下游高的“梯田式”填筑,梯田台阶层次最多达6层,大大影响了填筑质量与施工效率。株树桥、成屏一级坝施工中也有类似现象。在国外,如A.瓦蒂(A.Varty,1985)等在总结澳大利亚在这方面的经验时,强调要竭尽全力在堆石填筑开始之前完成全部趾板施工,其原因也在于此。
然而,当坝底较宽、较长,或有专门施工安排时,经过周密规划、组织,也允许坝体填筑在相应部位的趾板完成后提前进行。此种安排,有时也是保证安全渡汛或缩短工期所必须的。