摘要：水电做为重要的可再生能源，对国内能源电力结构调整、温室气体减排和气候环境改善作出了重大贡献，在水利水电工程项目中，混凝土面板堆石坝由于其具有就地取材、安全性好、适应性强、施工机械化程度高、施工速度快、经济性好、绿环保等优点，受到坝工界的青睐和重视，被大量应用到水利水电项目中。我国面板堆石坝经过几十年发展，积累了丰富经验，在数量、坝高、规模、筑坝技术等都居国际前列。随着“一带一路”及企业走出去战略，结合马来西亚在建的混凝土面板堆石坝，本文将探讨水利水电混凝土面板堆石坝相关技术。
关键词：水利水电施工；混凝土面板；堆石坝技术
1 概述
混凝土面板堆石坝（Concrete Face Rockfill Dam,简称CFRD或面板坝）是土石坝的主要坝型之一，面板坝是由堆石料分层碾压填筑成坝体，起支撑作用，在其上游面设置钢筋混凝土面板做为防渗体。现代典型的面板堆石坝是由上游盖重体（任意料填筑区）、面板、垫层区、 过渡区、上游堆石区（主堆石区）、下游堆石区（次堆石区）、下游护坡等部分构成。坝顶上游面设置防浪墙，面板与河床基础及两岸坡通过趾板连接，面板与趾板、防浪墙之间及面板之间设置止水结构。 某面板坝典型断面图 某完工面板坝航拍图
2 混凝土面板堆石坝的特点
2.1现代混凝土面板主要特征
薄型趾板。利用开挖岩面浇筑趾板，并锚固与基岩上，作为帷幕灌浆和固结灌浆的盖板，趾板双向配筋，配筋率0.3%-0.4%。
面板。厚度一般为t=0.3+0.003H（H为坝高），竖向条块宽度一般为12-16m，靠岸边条块宽为中间的一半。滑膜浇筑。
防浪墙。坝顶防浪墙。
坝体。按不同级配分区，采用机械薄层碾压堆石体，使坝体达到较高密实度。
垫层。用级配较好的细堆石料做垫层，最大粒径小，细粒含量高，水平和斜面都经压实。不仅对面板起到支撑和整平作用，还可发挥防渗返滤作用。
坝轴线。采用直线或折线形。
2.2主要优点
安全性。-混凝土面板堆石坝的安全性主要体现在其的抗震性和稳定性上。面板坝堆石体是经碾压密实的，整体的稳定性较高，虽然强震可以使混凝土面板产生少量裂缝，但是从裂缝渗流的部分可以从次堆石区排出，从而保证了坝体的整体稳定性，使坝体具有良好的抗震性；分层碾压使坝体具有较好的密实度，大大提高了坝体的抗剪力，且水荷载作用于面板上，其合力沿坝轴线传至地基基础中，也提高了坝体的抗滑稳定性，面板的抗渗能力较强。
经济性。-混凝土面板堆石坝的施工工艺相对简单，便于机械化施工，施工干扰较少，具备快速施工的条件，大大地缩短施工工期。堆石体材料大多在坝址附近就近取材，所用的外来材料较少，受材料供应和运输的制约小，使工程进度加快，同时也降低了工程造价。
适应性。-混凝土面板堆石坝对坝址地形、地质、气候条件以及建筑材料有较强的适应性，填筑材料一般可以就地取材，可软岩筑坝，开挖料筑坝，或是开挖料和天然砂砾混合筑坝。
2.3主要施工特点
强化坝料平衡。-由于填筑材料用量大，费用大，关系到工程进度和费用，所以必须重视和规划好坝料的空间平衡和时间平衡，充分利用开挖料，就地取材、合理利用。
合理安排坝体填筑程序，控制坝体沉降。-在平面和立面合理分期填筑，坝体平衡上升均衡填筑，堆石区纵横向分期高差不宜大于40m，要限制上下游高差，必要时可多一个水平梯级台，有条件可下游高，上游低减少上游面水平位移，分期蓄水。
3 混凝土面板堆石坝主要施工流程及技术要点
下面以马来西亚目前在建的大型面板堆石坝为背景，并结合国内已施工的类似工程为参考简述讨论面板坝主要施工工序及相关技术要点。
马来西亚目前某在建水电站面板堆石坝，坝轴线全长1100m，坝顶高程EL225m，防浪墙坝顶高程EL227.5m，河床趾板建基面高程EL37.00m，最大坝高EL188.00m，坝顶宽度9m。上游坝坡1:1.4，EL100.00m以下为顶宽20m防渗铺盖。下游坝坡1:1.3，表面用干砌石护坡，坝后设9m宽上坝斜坡道路。大坝填筑总量约2369.17万m3，坝后河床段回填约300万m3，总填筑量约2669万m3。
3.1主要施工内容及流程
面板堆石坝施工前要依照相关法律法规规范，深入调查，结合当地相关工程建设条件，做好前期的施工规划。形成科学可行的施工规划成果：主要包括施工总平面布置图、施工用地范围图、场内施工道路布置图、施工总进度计划图、土石方平衡规划计算表及各种料源采购或开采量明细表、施工资源配置计划表、施工安全环保设施投入计划表、及上述图表对应的文字报告。
具体到面板堆石坝的主要内容及工序上主要包括：
（1）面板堆石坝坝基、趾板基础及岸坡土石方开挖、边坡支护。
（2）面板堆石坝坝体填筑，安全监测仪器埋设，接地网埋设等。
（3）面板混凝土、趾板混凝土、挤压边墙混凝土、防浪墙混凝土及接缝止水施工。
（4）基础处理（包括固结灌浆、帷幕灌浆）。
（5）坝顶结构施工（路面、水沟、电缆沟、路灯、护栏、船道、景观亭等）。
（6）下游护坡、踏步、坝后上坝公路等。
（7）其他附属设施。
3.2坝基开挖及处理
这是面板堆石堆石坝填筑前的基础工序，也是直接影响大坝安全的关键隐蔽工程。包括了坝基及趾板覆盖层开挖、趾板开挖、趾板下游坝基及岸坡土石方开挖、岸顶以上两岸边坡开挖、趾板固结及防渗处理及地质缺陷处理等。
3.3坝体填筑
坝体填筑要做好填筑规划，规划的依据有工程总进度工期目标、导流度汛方式及标准、坝址地形条件、料源分布、面板施工安排、相关的规范、施工图纸和设计要求。
填筑规划的主要内容包括：施工分期方案的选择、施工方法的确定。确定各阶段的坝体填筑断面及各坝区料的工程量。根据各阶段坝体填筑的起止时间，计算填筑强度。确定坝区施工道路的布置。料源挖填平衡。施工机械和人员组合。施工质量保障措施。
3.4趾板面板施工
在大坝填筑之前，要前期进行趾板施工，一般至少超前坝面填筑10m左右，减少对面板施工干扰。同时趾板也是作为帷幕灌浆和固结灌浆的盖板。其施工工序为：基础建基面验收→趾板锚筋施工→基础平立模→岩面清洗→基础平验仓→基础平混凝土浇筑→平面施工缝处理→趾板钢筋绑扎→立模及止水安装→灌浆孔预埋→趾板混凝土浇筑→上表面翻模及抹面修整→养护→拆模→施工缝处理→止水保护。
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