摘要：大坝填筑工程量较大，施工工艺复杂，填筑质量直接影响整个水利枢纽的综合效益。以某黏土斜心墙大坝填筑施工为例，针对质量控制重难点，详细阐述分析大坝填充的施工技术措施和管理措施控制要点，并提出合理措施建议，以期对类似大坝填筑施工提供一定的参考。
关键词：大坝填筑：施工管理；黏土斜心墙填筑；坝体碾压；堆石料填筑；反滤料过渡料填筑
1工程概况
某水利工程坝址控制流域面积206.8km2，总库容为4.20亿m3，以防洪、工业用水以及农业灌溉为主，兼顾区域生态环境、市政供水。大坝为黏土斜心墙堆石坝，主要为堆石料、过渡料、反滤料、黏土斜心墙等填筑构成。大坝剖面，如图1所示。
2大坝填筑的施工原则
大坝填筑是目前大坝建设项目中常用的一种建筑方式。在进行填筑前，首先要对大坝根基进行彻底清理，以满足填筑的施工要求。在施工过程中，通常采取由浅至深的方式，从工程水底的低洼处着手；由于水利大坝工程跨度较大且填土量大、密度高，常常分段施工。工程中一次性填筑施工采用分层填筑、压实工艺为宜，能够在最大程度上解决坝体填筑的密实度问题。坝体填筑的施工原则可以概述为先挖后填、先压后降、先下后上，施工流程如图2所示。
3大坝填筑施工技术分析
3.1坝体土料填筑
（1）土料铺填。土料铺填之前，需要进行碾压试验，根据施工区域的不同确定振动频率、土料铺设厚度以及需要碾压的次数，作为实际施工数据使用。施工时，可将带线桩安放在填铺区域边缘，结合水准仪测量控制铺土层厚度。（2）土料晾晒及洒水。开挖前，需进行土壤含水量测验，若上坝填铺土料含水量高于标准的2%则不能用于施工，可使用推土机后挂耙犁翻土晾晒，将含水量降低至要求范围内。若土壤含水量测验结果显示填铺土料含水量低于标准的2%，则需要进行洒水处理，将土料的含水量保持在规范标准的范围内。（3）刨毛处理。土料压实后，若表面出现光面，将会影响填筑区域上下土面的结合，需对其进行刨毛处理。使用推土机后挂耙犁对填筑表层进行刨毛处理，将刨毛的深度控制在1~2cm，刨毛实施路线应平行于坝体轴线。
3.2心墙土料填筑
在实际施工中，心墙土料的填筑通常使用进占法，土料进料、卸料以及铺料保持同步，土料装卸车辆在铺设的松土层上行进也会实现一定的碾压效果。运用进占法进行填筑可以极大节约施工周期，有效避免因突发阵雨、暴雨而造成的土料流失、位移等损失，并有效降低降雨对填筑层影响。在使用进占法填筑时，土料运输装卸车辆需要避开已经通过使用验收的填筑区域，防止反复碾压对已经合格区域造成破坏。
3.3坝体土料碾压
（1）挤压边墙。挤压边墙施工工艺主要是碾压整平下垫层材料，并进行定位画线，然后通过挤压设备制作出高为50cm且具有低强度、低弹性模量的半透水混凝土墙，待其达到一定强度后在下游侧铺填垫层料并做碾平处理，施工完毕并验收合格后可循环施工完成上游坝面工程。挤压墙面施工能够提升大坝抗水土流失特性，对水利工程建设具有重要意义。（2）坝体碾压。使用自重为15t的运输车辆将石料运输到大坝填筑施工区域，然后利用推土机推平，材料铺设厚度为100cm，之后使用振动碾进行碾压处理。完成以上工序后对铺设面进行洒水处理，洒水量为所采用的石料重量的15%~20%，洒水后再次使用振动碾进行碾压处理。在碾压过程中，碾压路线应平行于坝体轴线，按照规定碾压次数施工；碾压施工以少振多碾为主，进行分区处理，并使用进退错距法进行多次碾压。
4大坝填筑施工管理措施分析
本项目大坝填筑施工，考虑平起填筑以及各个施工区域施工进度的一致性，再结合四层心墙土料、反滤料以及石料堆砌厚度的联系性，决定采用双层心墙土料及反滤过渡料，并使用跨缝碾压进行填筑施工。
4.1堆石料填筑施工管理控制要点
堆石料施工主要工序为填筑材料的铺设、压实以及取样。在石料开采区域取得石料，对其中直径较大的堆石料进行二次处理，以符合施工标准；将开采的堆石料运输至坝上；将堆石料卸至施工区域铺筑并碾压，完成后取样。需要注意，铺筑层厚度不能超过标准的9%，堆石料施工参数要求详见表1。铺筑堆石料使用20t振动碾按照进退错距法碾压，碾压路线平行于坝体轴线。在相邻的交叉区域碾压时需要保持垂直方向，进行搭接式碾压，搭接宽度1.1~1.6m。卸载石料或推平材料时，大坝的岸坡及坝壳接触区域易出现无法压实或者大直径石料集中而发生架空的问题，此时可使用挖掘机进行处理；若堆石料不易压实可适当地减小铺设层厚，并使用小型的碾压设备进行处理。此外，施工过程中可以先将过渡材料填筑到施工结合区域，宽度1.5cm，然后进行堆石料的填筑处理。堆石料分段分区填筑时往往相邻区域会产生一定缝隙，在实际施工时可在每层设置一处宽度为1.1~1.6m区域，便于后期堆石料填筑与前期堆石料有效结合，当堆石料的填筑高度一致后，使用振动碾在接缝处进行压实处理。雨季堆石料填筑施工时不需要进行洒水处理，为了确保施工质量，可依据实际增加碾压次数、振动碾的激振力以及较小层厚。冬季施工时，若施工区域有雪覆盖，需要将填筑层表面的冻土层以及积雪清除，以保障正常施工。
4.2过渡料、反滤料填筑施工管理控制要点
过渡料、反滤料填筑施工采用分层分段方式铺料，完成土料铺设后方可进行反滤料施工。为了保证施工质量，反滤料施工完毕后禁止车辆通行；若发现反滤料中掺杂土料需要立即进行清理；界面过渡料、反滤料铺筑前应先进行清理，并且确保施工区域宽度符合施工要求，本工程中填土与反滤料相邻区域的宽度大于土层厚的1.4倍，过渡料、反滤料施工参数详见表2。雨季施工时，应注意防止车辆将泥沙带入填料中；禁止车辆进入施工完成区域；反滤料铺筑时需将材料水分控制在3.5%以下，施工时禁止加入水分。雨后施工时，需要处理好含水量超标问题。冬季施工时，若施工区域有雪覆盖，则需要将填筑层表面的冻土层以及积雪清除，以保障正常施工；适量增加碾压次数、振动碾激振力。
4.3黏土斜心墙填筑施工管理控制要点
工程中采用74kW推土机清理覆盖层，然后利用20t自卸运输车辆将土料运输至坝上卸料，并使用12~18t碾压设备碾压，碾压完毕后使用蛙式夯实机补夯。施工采用平层填筑，由于黏土料场材料的含水率为21%~25%，因此最佳含水率设置为21%；通过碾压试验以及料场含水率测试，确定土层铺设厚度为35cm、碾压次数为6、8、10以及12遍，含水率控制在21%±2%，干密度为1.61~1.63g/cm3；压实度为0.98~0.99。在岩石面或者混凝土区域进行填土施工时应先洒水处理，并在涂刷泥浆的同时进行铺筑、夯实处理；泥浆涂刷厚度为3~5mm，比重为1∶26~1∶3.0。裂隙岩面区域填筑施工时，同样需要先洒水处理，然后在涂刷泥浆的同时进行铺土以及压实处理。需要注意的是，碾压施工需要在泥浆初凝之前完成，泥浆涂刷厚度为6~11mm。另外，岩石岸坡以及防渗体宽度为1.6~2.0m的边角区域碾压施工需要使用小型设备，并且保持搭接宽度在1m内。为了避免与粗料相掺杂，大坝掺合土、砾质土相结合的区域在填筑时应采用高塑性黏土，且宽度保持在1~2m。在混凝土垫层以及基岩首层土料碾压施工中，需要进行排气处理；若发生爬坡脱空时，应全部清除，再次进行施工；施工过程中，表层的水分会迅速蒸发，若施工区域环境较为干燥，则需要先进行表层洒水处理，然后再进行铺筑施工。雨季施工中，若降水量超过15mm/d，应及时停止填筑，并使用塑料布遮盖，待到雨停后再施工；降雨停止后并确定可以再次施工时，应首先利用推土机进行刨毛、清面处理；若一些区域无法使用机械碾压则需要使用打夯设备进行夯实。
5结论
大坝填筑施工对于水利工程建设具有重要的作用，在实际施工中应结合实际采取合理的管理方式以及严格的施工技术，制定科学合理的施工方案，遵照坝体填筑施工原则，针对施工现场常见的质量管理重点难点问题，从土料铺填、坝体碾压、施工现场管理等方面综合施策，确保填筑施工满足设计标准和规范质量要求。
作者：韩记 单位：阜阳市颍泉水利建筑有限公司