堆石或砂砾石分层碾压填筑成坝体，用钢筋混凝土面板作为防渗体的坝，称为钢筋混凝土面板堆石。该坝型主要由堆石体和防渗体组成，其中堆石体从上游向下游依次主要由垫层区、过渡区、主堆区和次堆石区组成；防渗体由钢筋混凝土面板、趾板、趾板地基的防渗帷幕、周边缝和面板间的接缝止水组成。 1.堆石体施工 坝体填筑原则上应在坝基、两岸岸坡处理验收以及相应部位的趾板混凝土浇筑完成后进行。依照设计要求清理后即可考虑先组织施工。采用流水作业法组织坝体填筑施工，将整个坝面划分成几个施工单元，在各单元内依次完成填筑的测量控制、坝料运输、卸料、洒水、摊铺平整、振动碾压、质量检查等各道工序，使各单元上所有工序能够连续作业。
堆石或砂砾石分层碾压填筑成坝体，用钢筋混凝土面板作为防渗体的坝，称为钢筋混凝土面板堆石。该坝型主要由堆石体和防渗体组成，其中堆石体从上游向下游依次主要由垫层区、过渡区、主堆区和次堆石区组成；防渗体由钢筋混凝土面板、趾板、趾板地基的防渗帷幕、周边缝和面板间的接缝止水组成。
1.堆石体施工
坝体填筑原则上应在坝基、两岸岸坡处理验收以及相应部位的趾板混凝土浇筑完成后进行。依照设计要求清理后即可考虑先组织施工。采用流水作业法组织坝体填筑施工，将整个坝面划分成几个施工单元，在各单元内依次完成填筑的测量控制、坝料运输、卸料、洒水、摊铺平整、振动碾压、质量检查等各道工序，使各单元上所有工序能够连续作业。
1.1坝体分区填筑顺序
坝面填筑作业顺序多采用“先粗后细”法。即主堆石区→过渡层区→垫层区。铺料时必须及时清理界面上粗粒径料，此法有利于保证质量，且不增加细料用量。上下游的主次堆石区料采用进占法铺料，用牵引式振动碾碾压，接缝处采用骑缝碾压。
1.2 分区填筑作业施工方法
（1）主、次堆石区填筑：堆石区的填筑料由自卸车运输卸料，进占法填筑，卸料的堆与堆之间间保留60cm间隙，采用推土机的平仓以使粗径石料滚落底层而细石料留在面层以利于碾压，超径石应尽量在料场解小。碾压时采用错距法顺坝轴线方向进行，低速行驶(1.5～2km/h)，碾压按坝料的分区、分段进行，各碾压段之间的搭接不少于1.0m，铺筑碾压层次分明，做到平起平升，以防碾压时漏碾欠碾。在岸坡边缘靠山坡处，大块石易集中，故岸坡周边选用石料粒径较小且级配良好的过渡料填筑，同时周边部位先于同层堆石料铺筑。碾压时滚筒尽量靠近岸坡，沿上下游方向行驶，仍碾压不到之处用手扶式小型振动碾或液压振动夯加强碾压。
（2）过渡层料填筑：过渡料填筑前，必须把主堆石料上游坡面所有大于30cm的已分离的块石清除干净。该区料最大粒径为30cm，超径料在料场及时解小，填筑时自卸汽车将料直接卸入工作面，后退法卸料，倒料顺序可从两边向中间进行，以利流水作业。过渡料用推土机推平，人工辅助平整，铺层厚度等按规定的施工参数执行，接缝处超径块石需清除，主堆石料不得侵占过渡区料的位置，若出现这一现象，应采用反铲挖除或人工清除。平整后洒水、碾压，碾压采用自行式或拖式振动碾碾压，碾压时的行走方向顺坝轴线来回行驶。
（3）垫层料的填筑：采用自卸车运卸到垫层区，然后用推土机辅以人工整平，填筑时上游边线水平超宽20-30cm，铺筑方法基本同过渡区料，并与同层过渡料一并碾压。碾压时顺坝轴线方向行驶，振动碾距上游边缘的距离不宜大于40cm。垫层料和过渡料的填筑需与堆石区同步进行，即主次堆石区填筑一层，垫层、过渡层填筑二层。另外，垫层区水平分层铺筑时，用三角尺或激光仪进行检查控制，每二层进行一次测量检查，发现超欠时，进行人工平整处理。铺筑方法基本同过渡区料，并与同层过渡料和相邻主堆石料一并碾压。碾压时顺坝轴线方向行驶，振动碾距上游挤压边墙内侧的距离在20cm左右。垫层料的铺填顺序必需先填筑主堆石区，再填过渡层区，最后填筑垫层区。
1.3工程实例
公伯峡钢筋混凝土面板堆石坝，在堆石体施工中采用了上述的填筑工序和施工方法。堆石体材料分区，坝体从上游向下游依次分为：面板上游面下部土质斜铺盖（1A）及其盖重区（1B）、混凝土面板、垫层区（2A厚3m）、垫层小区（2B）、过渡区（3A厚3m）、主堆石区（3BⅠ—1强透水区、3BⅠ—2堆石区及3BⅡ砂砾石区）及下游次堆石区（3C）（见图1）。
2.面板施工
面板浇筑一般在堆石坝体填筑完成或至某一高度后，气温适当的季节内集中进行，由于汛期限制，工期往往很紧。面板由起始板及主面板组成。起始板可以采用固定模板或翻转模板浇筑。
2.1面板厚度：在工程中对中低坝目前采用30——40CM厚布置。对高坝顶部取30CM厚，从上向下逐渐增厚，其厚度按以下公式计算，即t=0.3+aH
2.2面板的分缝与尺寸：面板分缝的目的是为了适应坝体的变形，以及满足滑模浇筑的需要。目前均用垂直缝将面板分为等宽条块。宽度一般12——16M，最大可达18M。
2.3面板混凝土：强度等级不应低于28DC25，另外还需满足抗渗性、抗冻性、耐久性，以及施工和易性等指标。
2.4面板的配筋：目前多采用单层双向布置，位置在面板截面中部，每向配筋率0.3%——0.4%,竖向配率筋可高于水平向配率筋。对于高坝，在邻近周边缝的垂直缝两侧还应适当布置抵抗挤压的构造钢筋。
2.5工程实例
公伯峡钢筋混凝土面板堆石坝，钢筋混凝土面板顶部厚度0.3 m，底部最大厚度0.7 m，控制最大水力梯度小于200（为196），面板总面积57.528 m2。面板分缝宽度考虑河谷部位压性缝范围较小，宽度均为12.0 m。面板采用单层双向钢筋（螺纹钢筋），每向配筋率为0.3%～0.4%。在周边缝及垂直缝侧面设置抗挤压钢筋（细钢筋），防止局部挤压破坏。面板分二期浇筑，一、二期面板混凝土标号分别为C25W12F100和C25W10F300，为二级配混凝土。2004年3月中旬承担公伯峡水电站建设的黄河水电公司公伯峡建设分公司经过反复科学论证、咨询、试验，在混凝土面板浇筑浇筑中采用了质量可靠、施工速度快、节省投资的长面板一次性浇筑新技术。这一不间断施工的长面板一次性浇筑新技术，属国内首创，开创了国内水电站面板坝施工技术革新的先河。
3.总结
混凝土面板堆石坝具有可以充分利用当地材料筑坝，大量节省三材和投资；坝体结构简单，工序间干扰少，便于机械化施工作业；施工受气候条件的影响小，有效年工作日数增加，加快工期；运行安全，维修方便等特点，因此我国目前多项水电工程采用或拟采用混凝土面板堆石坝坝型。
12楼
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13楼
（转载）混凝土面板堆石坝施工技术的创新
摘 要：在高寒、干旱环境下混凝土面板施工积累了大量施工经验，小粒径筑坝技术拓宽了面板堆石坝坝料的使用范围，上游坡面挤压边墙固坡技术，长面板混凝土施工等方面形成了特有的技术优势，这些技术的进步和经验的积累是对堆石面板坝筑坝技术的有益探索，值得其他工程项目借鉴，对我国面板堆石坝的发展会起到促进作用。
关键词：混凝土面板堆石坝 施工 技术 发展
近年来，高寒、干旱环境下新建的百米级以上混凝土面板坝3座（新疆乌鲁瓦提坝138m，甘肃龙首二级电站坝146.5m，黄河公伯峡坝139m），在这些工程项目的施工建设中积累了大量施工经验，并依托工程项目针对性的进行了一些施工专题研究，面板坝筑坝技术有了快速的发展，逐渐形成了自己特有的技术优势。
1.高寒、干旱环境下混凝土面板施工工艺
我国西部水力资源极为丰富，但该地区太阳辐射强烈，昼夜温差大，冬季严寒漫长，雨旱季明显，并且多大风、霜冻、冰雹等灾害天气，这些都对面板坝施工带来不便。
在施工中通过不断的试验研究、工艺创新和工程实践，针对面板基础平整度不够、钢筋架立筋对面板形成基础约束，使面板不能自由变形以及砼表面易受外界温度的影响，而在砼内部外部产生温差，最终温度应力造成砼裂缝的产生、外界温度和湿度变化、风力作用使面板表层水分蒸发散失过快或受冻结冰，水泥不能完全进行水化反应，使其发生干缩及强度达不到设计标准从而产生裂缝等情况，总结了一套在高寒、干旱环境下修建混凝土面板的施工工艺。
1.1面板钢筋架立“预制网片、现场组装”工艺
面板钢筋架立国内通常采用在坝坡面现场焊接或绑扎方法，这种方法往往需占用较长的直线工期，在因度汛等要求而产生工期紧张等情况时，施工计划实现困难。乌鲁瓦提坝采用提前预制钢筋网片，现场使用卷扬机、有轨坡面钢筋台车等机具人工配合架立，现场电焊或绑扎连接的方法缩短工序工期40%，人工峰值削减70%。该方法被乌鲁瓦提副坝等项目推广使用，实践证明效果良好。
1.2垫层区坡面上下行全振动碾压
为防止坡面下行振动碾压粗粒料易散落、坡面鼓包等有害现象的发生，国家施工规范及国内工程项目均要求采用下行静碾的“半振动碾压”方法，我们在工程实践中为克服该方法碾压效率低的缺点，通过调整垫层料局部含水量，调整碾压工序，成功实现了上下行全振动碾压，坡面光洁平整，大大提高了施工效率。
1.3面板混凝土养护防裂措施
“面板混凝土的防裂”是面板坝施工中的难点，根据面板混凝土裂缝成因的不同，必须采取综合措施才可控制裂缝的发生，而混凝土的养护无疑是非常重要的环节。特别在多大风、昼夜温差大、气候干旱的西北地区，裂缝发生的几率将大大增加。在修建山口坝时，就开始对不同的养护方式进行比较分析，得出内陆干旱气候环境混凝土脱模后覆盖保湿“温室效应”的副作用较强，对覆盖材料结构、养护时段进行调整会削减不利因素峰值，均衡混凝土环境条件的结论。在这一成果的指导下，多座面板坝在养护阶段效果良好。
1.4混凝土坡面布料槽车及滑模工艺
面板混凝土入仓多采用溜槽工艺，这会带来很多影响混凝土质量的问题，布料槽车的使用可保证在工作仓面混凝土新鲜、级配均匀；根据工程实际，我们自制了沙浆轻滑模代替了传统人工沙浆抹面；并对面板混凝土滑模进行了改进，滑模就位、移动操作更加简洁方便。
1.5小粒径石料填筑面板堆石坝实验研究与应用
2001年9月，云南大水沟水库面板堆石坝计划使用的大湾子石料场出现滑坡自然灾害，滑坡体约50万m3，被迫寻找新的料场，对周边几个料场进行经济技术比较后，认为如果能够解决“小粒径半风化石料的填筑”问题，就可方便的使用坝址左岸滑坡体堆石，采料简单，储量丰富。滑坡体块度均匀，最大粒径小于100mm ,鲜有100—200mm粒径，20—80mm含量达60%，石料粒径情况不能满足设计主堆石级配曲线要求。
我们通过进行室内外试验、模拟计算，确定了减小铺料厚度、调整含水量、使用大吨位压实机具的施工方案。研究取得了“小粒径半风化石料的填筑”的坝体稳定、坝体渗流情况的第一手资料和计算成果，最大限度的利用了开挖料，拓宽了面板堆石坝坝料的使用范围。
2．凝土面板堆石坝挤压式挡墙垫层区固坡技术
自第20届大坝会议了解到国外出现的这种新的固坡思路后，集团公司预测到该技术广阔的发展前景，在自主开发的思路指导下，自2001年起，利用近一年的时间完成了从工艺设计、材料配合比到机械设备研制、成本测算等全部的研究试验内容，并率先在集团公司承建的公伯峡坝坝体施工得到应用，并陆续推广至集团公司承建的龙首坝、芭蕉河一级坝等项目，目前国内有数十座面板坝建设项目采用该技术并且全部使用集团公司水利机械厂拥有专利的挤压设备，国外两座坝也采用了我们生产的挤压机械进行了施工。
新的方法克服了传统施工方法繁杂，且上游坡比受到制约，临近坡面坝料的密实度和坡面平整度均不理想，固坡施工有难度，坝料坡面裸露时间长，面板施工期受到限制，对工程进度、工程质量、经济效益都有不利影响等缺点。
挤压墙法借鉴挤压滑模原理，利用机械挤压力形成墙体，并依靠反作用力行走。在每填筑一层垫层料之前，用边墙机挤压制作出一个近似于三角形的半透水混凝土小墙，然后在其内侧按设计铺填坝料，用振动碾平面碾压，合格后重复以上工序。由于挤压机的高效工作和混凝土采用适宜的配料，一个工作循环可在短时间内完成，保证坝面均衡平起施工。
考虑到边墙对坝体结构的改变及约束应力对面板可能产生的不利影响，预期的混凝土性能应具备低强度、低弹模、半透水的特点；为了满足与垫层料填筑同步上升的要求，混凝土又要具有较高的早期强度；经济性也是需要注意的方面。基于上述思路，配合比的设计要考虑两个方面的问题：一是选择合适的外加剂以减少水泥用量，二是选定适宜的水泥用量和加水量，以满足低强度、低弹模、低塌落度、半透水的特点。这些要求必须和挤压机的挤压力相协调。
我们确定的材料配比及工艺流程在公伯峡电站项目使用后很快被实践证明其合理性，立即被甘肃龙首电站、湖北鹤峰一级电站项目借鉴使用，232m高的湖北水布垭电站面板坝慎重的试验研究后，也采用了公伯峡、鹤峰等项目取得的成果。
巴西依塔坝作为第一个使用该技术的工程，在蓄水后出现了较大的渗流量，大家对该方法的合理性有所担心，目前公伯峡坝项目已于2004年8月8日蓄水，目前接近设计水位，坝后渗流量极小，推测将来渗水量也不会有太大增加，其施工期和蓄水期的初期沉降值也较小；湖北鹤峰坝计划在9月25日蓄水，其观测成果将进一步说明该方法对坝体结构的负面影响情况。
2．超长混凝土面板施工技术
公伯峡坝设计有目前国内一次浇注最长的混凝土面板（210m），施工难度极高，面板防裂问题突出。如在入仓方式的选择上，坡面布料槽车能保证混凝土质量不受坡面距离的影响，但其生产效率较低，难以满足公伯峡项目工期要求；传统溜槽在长距离运送过程中水分和胶凝材料损失、骨料离散等现象严重，传统经验无法解决面临的问题。我们在公伯峡面板施工中采用了缩短运送时间、改进溜槽结构、增加溜槽数量、改变滑模振捣方式、直螺纹钢筋连接等措施以改善混凝土入仓状态和防止裂缝发生。这些施工技术措施圆满的完成了该项目的施工任务。
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3．维混凝土在面板混凝土中的应用
砼裂缝的产生绝大多数是由于砼内部拉应力超过其抗拉强度所产生的，砼抗拉强度仅为其实际抗压强度的1／8～1／14，面板砼干缩、受到基础面的约束，内部钢筋约束、温度变化所导致砼产生温度应力都是造成面板砼内部产生较大拉应力的原因。所以提高砼设计抗拉强度、采用抗拉性能好的混凝土，对防止面板裂缝是非常有利的。
龙首二级水电站大坝为面板堆石坝，一期面板主要采用常规砼，但在靠近趾板部位及顶部5m范围内，也就是对面板约束较大的部位为提高砼自身抗拉强度﹑改善砼性能使用了钢纤维砼。
钢纤维采用上海贝卡尔特二钢有限公司生产的佳密克丝®ZP-805型钢纤维，长度lf=60mm，直径df＝0.75mm，长径比为lf/df＝80，抗拉强度fsft≥1070MPa，每公斤钢纤维含量4600根/公斤，经试验证明加入35Kg/ m3钢纤维混凝土的抗拉强度提高5％。
砼设计指标C30W8F250,二级配砼，设计为低流态砼。为了改善砼和易性、减少砼水化热，减小砼内部温度应力，降低砼干缩率，掺入25％的粉煤灰。
砼拌和采用JS-1000自落式搅拌机进行拌和，以利于对拌和砼进行掺气。钢纤维砼投料顺序：中石、小石、砂料、水泥、粉煤灰、钢纤维干拌30s，再加入LRFH复合溶液和KDSF引气剂，搅拌5min，以保证砼拌和物的和易性即粘聚性，保水性，出机口坍落度控制在6～7cm。
钢纤维砼在收面过程中纤维外露现象不可避免，这种表面外露所导致的钢纤维锈蚀不会造成砼的局部脱落进而影响钢筋受到锈蚀，但在砼收面过程中会造成局部压光不理想。在砼浇筑后分三次及时进行人工收面分别起到拍打提浆，以利于砼有效黏结；封闭表层毛细水通道，以提高面板砼的抗渗性能，解决砼下坠后的裂纹初次处理；提高面板砼的平整度，消除早期砼表层干缩造成的细微裂缝，从而减少面板砼的裂缝数量等作用。
龙首工程经验表明钢纤维砼比普通砼抗压强度提高10％左右其抗裂强度、抗折强度有明显提高， 平均抗裂强度2.7MPa, 平均抗折强度3.5 MPa。面板浇注完成后对一期面板裂缝情况统计钢纤维砼为1295.8m2，裂缝共计1条，0.77条/10002，其抗裂性能优于普通混凝土。
4、结语
近几年来在堆石面板坝施工技术发展中取得的几项成绩，其技术先进性和合理性基本得到了实践证明，特别需要指出的是挤压边墙和长面板混凝土施工技术分别在2001年和2003年以后才开始试验研究，工程应用较少，还有待进一步的深化。
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麦洛维大坝工程2C标段混凝土板坝已经成型的挤压边墙
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16楼
麦洛维大坝工程混凝土面板坝2C标段挤压边墙施工现场
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麦洛维大坝工程2A标段已经完成的部分挤压边墙施工
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18楼
苏丹麦洛维混凝土面板坝工程
图为面板滑模浇筑施工现场
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19楼
苏丹麦洛维混凝土面板坝工程
图为面板滑模浇筑施工现场
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堆石坝
主体用石料填筑，配以防渗体建成的坝。它是土石坝的一种。这种坝的优点是可充分利用当地天然材料，能适应不同的地质条件，施工方法比较简便，抗震性能好等。其不足是一般需在坝外设置施工导流和泄洪建筑物。
沿革 堆石坝有悠久的历史。中国公元前 256～前251年修建的四川都江堰水利工程,就是用竹笼装卵石叠成的。约公元200年,印度南部建成了高韦里河三角洲系统砌石堰工程,用于灌溉。500多年前修建的中国四川高岩头溢流堆石坝坝高3m，溢流量1000m3/s，溢流面是用条石干砌的，至今仍在运用。19世纪中叶美国在西部的偏远矿区，修建了早期的堆石坝，上游面采用木板防渗。1931年美国建成了高100m的盐泉堆石坝，防渗体为钢筋混凝土面板。1934年德国修建了世界第一座高 13m的阿梅克沥青混凝土斜墙堆石坝。
由于在相当长的一段时间内，堆石主要采用码砌或自高处向下抛填，再辅以压力水冲实的方法施工，对石料的块径和强度要求高。抛填的堆石坝，坝的密实度较低，建成后有较大的沉陷，容易造成防渗体破坏而引起坝体漏水。因此，在20世纪50年代以前，世界上修建的堆石坝数量不多，大于100m的高坝更少。
20世纪50年代出现了用定向爆破方法修建堆石坝。中国已建成坝高 82.5m的石砭峪坝。20世纪60年代以后，随着重型振动碾等机械的出现，坝体堆石可碾压到相当高的密度，使坝的沉陷量大大减小，对石料也只要求一般的强度，并可将溢洪道、输水洞开挖出的石料用于填筑坝壳。这就使工程具有投资省、施工速度快和质量好等优点，从而出现了高堆石坝比重增加的趋势，坝的高度现已超过200m。1980年墨西哥修建的奇科阿森堆石坝，坝高261m。
钢筋混凝土面板碾压堆石坝也是60年代以后发展起来的，世界上最高的钢筋混凝土面板堆石坝是巴西1980年建成的高160m的福斯－杜阿雷亚坝。中国湖北省的西北口钢筋混凝土面板堆石坝，最大坝高85m。
类型 按防渗体设置的部位、施工方法及运用方式，堆石坝的形式主要有以下五种。
心墙堆石坝 防渗体位于坝轴线处，两侧为堆石体。防渗体可以为土料（图1）、沥青混凝土（图2）和钢筋混凝土等。1978年香港地区建成的高岛（东）沥青混凝土心墙堆石坝,坝高107m。钢筋混凝土心墙的受力条件比较复杂,容易产生裂缝，抗震性能也较差，现已很少采用。如土心墙的位置稍偏向上游，且其上下游坡都倾向上游时，称为斜心墙堆石坝（图3）。
斜墙(或面板)堆石坝 防渗体位于堆石体上游，材料有土料(图4)、钢筋混凝土、沥青混凝土、木材等。防渗土体可以放在堆石体上游，也可在土斜墙上设置较厚的堆石层。瑞士1967年建成的马特马克坝，高120m，防渗斜墙用砾质土填筑，上游坡较陡为1:1.7～1:2.1。钢筋混凝土斜墙(或面板)堆石坝，坝的上下游坡都接近堆石的自然坡。早期的钢筋混凝土斜墙坝，在斜墙下部干砌一层片石做垫层，以防止面板出现裂缝漏水。60年代以后发展的碾压钢筋混凝土面板堆石坝（图5）,在面板下一般设置一层垫层料和一层过渡层，靠近面板的垫层料要求渗透系数为10-2～10-4cm/s，当面板出现裂缝或止水破坏时，可防止大量漏水。钢筋混凝土面板可以做成只设竖向缝或分设竖向缝和水平缝。沥青混凝土可采用单层或双层。1936年阿尔及利亚建成埃尔格里卜沥青混凝土面板堆石坝，坝高72m。木材做防渗体，现在已经很少采用。
定向爆破堆石坝 当河谷狭窄，山体较厚，岸坡高陡，地质条件比较简单时，在两岸或一岸的山体中预挖药室，放置炸药，一次或分次爆破，使岩体按照一定的方向抛掷到河谷中，堆积成坝。然后再用一般方法填筑并修整到预定的断面和高度，并在上游设置防渗层。
重力墙式堆石坝 坝上游用混凝土、浆砌石或干砌石筑一重力式墙，下游为堆石体。在干砌石的上游用钢筋混凝土或沥青木板防渗。香港地区坝高 84m的新民坝，四川坝高51m的狮子滩坝（图6），均采用这种坝型。
过水堆石坝 于坝顶和下游坡采用钢筋混凝土或浆砌石等护面，并对坝脚加以防护，以防止水流冲刷基础和坝体（图7）。现已建成的过水堆石坝的高度和溢流量均不大。
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21楼
坝形示意图
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