2 主要施工亮点及创新点
2.1 上游围堰防渗技术
2.1.1 防渗方案
本工程上游围堰为不过水土石围堰，堰顶高程为532.00m，最大堰高26.5m，堰顶宽32m，堰顶长度93.5m，堰基覆盖层最大深度为12.5m。堰体由戗堤、混凝土面板、夹土石渣、护坡等组成。防渗灌浆位于围堰轴线上游，盖帽混凝土高程为528.00m，防渗灌浆入基岩50cm。上游围堰结构及防渗剖面如图3、图4所示。
图2 溢流坝段剖面图
图3 上游围堰防渗纵剖面图（单位：m）
根据马马崖水电站的水文条件及围堰类型，考虑到该围堰属临时工程，在下闸蓄水前还要拆除，为降低施工成本，经过对比决定采用高压摆喷灌浆进行围堰防渗。
2.1.2 高压摆喷灌浆
高压摆喷灌浆成墙技术原理是采用钻机造孔，然后把带有喷头的喷浆管下至地层预定的位置，用从喷嘴出口喷出的射流冲击和破坏地层。剥离的土颗粒的细小部分随着浆液冒出地面，其余土粒在喷射流的冲击力、离心力和重力作用下，与注入的浆液掺搅混合，并按一定的浆土比例和质量大小有规律地重新排列，在土体中随着喷头一面摆动一面提升，形成似哑铃或扇形柱体的固结体，然后多个哑铃或扇形柱体的固结体互相搭接形成混凝土防渗墙。
图4 上游围堰防渗横剖面图（单位：m）
其工艺流程为：摆喷试验→放线布孔→钻机就位找正孔位→终孔→高喷台车就位→地面浆、气、水试喷→下喷射管→喷浆→摆动提升→回灌成墙。
2.1.3 防渗效果
在上游围堰背水面设置了一临时中转水池，施工期间根据上游水位变化，中转水池及基坑渗水情况及时增设水泵，中转水池水泵最高纪录为3台250S39型水泵抽水，能满足抽排水要求。抽排水情况见表1。
表1 基坑抽排水情况统计表
表1显示，上游围堰迎水面水位发生变化时，背水面配置的水泵抽水能力可以满足抽排渗水的强度，高喷达到了预期的防渗效果。
2.2 碾压混凝土高落差垂直输送技术
2.2.1 布置背景
前期施工过程中，大坝混凝土入仓采用由下游河道填筑石渣路，自卸汽车直接入仓。该方法虽能保证混凝土的入仓，但是由于“拌和楼→右岸干线公路→右岸2号公路→大坝基坑”整条自卸车运输线路运距较长，下基坑道路狭窄，同时，增加石渣的填筑和石渣清除工程量，影响消力池、下游护岸施工工期，增加了施工成本。根据本工程施工布置、地貌特征，通过对各种方案的综合对比，最终确定浇筑至高程489.50m之后，大坝混凝土以“高落差垂直满管”的型式进行输送入仓，仓内自卸车进行转运的入仓方案。
2.2.2 系统参数
垂直满管由高程589.00～559.27m边坡段斜满管、高程559.27～535.00m垂直段满管、高程535.00～498.00m边坡段斜满管、集料斗和卸槽组成，箱体截面尺寸为80cm×80cm，单个标准节满管长度1.5m，垂直高为91m。具体布置如图5所示。
2.2.3 系统优点
（1）垂直满管系统采用了箱式满管结构，设计高差为98m，由上部高差为33m的倾斜段满管、中部高差为24m的竖直段满管和下部高差为41m的倾斜段满管三部分组成，实现了大坝碾压混凝土由高程592.00～493.50m的垂直输送，解决了马马崖水电站坝址河谷呈V字形，两岸边坡陡峭，碾压混凝土的入仓困难的难题。
（2）该垂直满管在结构加固上，满管管身采用桁架支撑及刚性斜撑共同加固型式，确保整个满管系统的安全、稳定运行。桁架支撑将各节满管连成整体，底部焊接加固在四管柱及圆管柱顶部；刚性斜撑顶部直接焊接加固在满管管身底部，斜撑底部焊接在圆管柱中部。
（3）该满管系统的箱式满管集储料和输送两大功能于一体，通过上、中、下三段箱式满管控制弧门的联动操作，确保了满管系统进出料动态平衡，实现整条箱式满管系统的满料输送，成功地降低了碾压混凝土因高落差垂直输送而产生的骨料分离，保证了入仓混凝土的质量。
图5 右岸满管系统剖面图（单位：m）
（4）该垂直满管系统通过与上坝高速皮带机、自卸车的配合使用，缩短了碾压混凝土从拌和楼到碾压仓面的时间，保证了碾压混凝土的高效、快速入仓及浇筑质量。
通过对“碾压混凝土高落差垂直满管”在马马崖电站运行近半年的工况总结、分析、研究改造，使该输送技术日趋成熟，从而为碾压混凝土的快速施工提供了强有力的保障，该技术为马马崖大坝施工创造了明显的经济效益。
2.3 超高掺灰碾压混凝土
2.3.1 超高掺灰碾压混凝土配合比
为了获得超高掺粉煤灰碾压混凝土的水灰比、粉煤灰掺量等参数，中水十六局进行了超高掺粉煤灰碾压混凝土配合比试验，采用原料为：贵州台泥有限公司P·O 42.5水泥，贵州卓圣环保建材有限公司Ⅱ级粉煤灰，马马崖一级水电站砂石系统灰岩人工砂石料，南京瑞迪HLC-NAF缓凝高效减水剂，石家庄长安育才GK-9A引气剂。具体配合比成果见表2。
表2 马马崖大坝超高掺灰碾压及变态混凝土配合比一览表
2.3.2 项目应用
马马崖大坝高程489.50m以上开始全部采用了超高掺灰碾压混凝土筑坝，超高掺灰混凝土共计42.3万m3。超高掺灰的碾压混凝土与常规掺灰的碾压混凝土相比，其优势甚为明显：
（1）在胶凝材料总量不变的情况下，可降低水泥用量14～25kg/m3，节约施工成本。
（2）在相同的胶凝材料用量的情况下，超高掺粉煤灰碾压混凝土绝热温升值比常规掺灰碾压混凝土略低1～1.5℃，由于碾压混凝土水化热温升的有效降低和抗裂性能的大幅提高，所带来的温控防裂成本的降低是可靠的，提高了结构的耐久性，其潜在的经济效益明显。
（3）由于更多地利用了粉煤灰，使得更好地节约资源、能源。通过超高掺灰碾压混凝土近半年的使用情况来看，拌和物性能满足现场施工要求，层面泛浆效果良好，各项力学指标满足设计要求，节约了施工成本，有望在今后其他类似工程推广应用。
2.4 三级配防渗碾压混凝土
2.4.1 三级配防渗碾压混凝土配合比
马马崖水电站进行了三级配防渗碾压混凝土配合比试验，采用原料为：贵州台泥有限公司P·O42.5水泥，贵州卓圣环保建材有限公司Ⅱ级粉煤灰，马马崖一级水电站砂石系统灰岩人工砂骨料，南京瑞迪HLC-NAF缓凝高效减水剂，石家庄长安育才GK-9A引气剂。具体配合比成果见表3。
表3 马马崖大坝三级配防渗碾压及变态混凝土配合比一览表
2.4.2 项目应用
使用三级配碾压混凝土作为防渗混凝土，主要考虑混凝土各项性能指标满足设计要求、便于现场施工、施工成本最低几个方面。
三级配防渗碾压混凝土与二级配防渗碾压混凝土相比，胶凝材料用量不变，可降低水泥用量25kg/m3，水化热降低，有利于混凝土散热，可适当降低温控措施。通过三级配防渗碾压混凝土在马马崖水电站施工应用近半年的情况来看，三级配防渗碾压混凝土工作性能和各项指标均能满足设计要求，节约了施工成本，具有一定的经济效益。
2.5 其他技术创新
2.5.1 预制廊道技术创新
坝体廊道层分割了碾压混凝土仓块，采用预制廊道的施工技术，既能保证施工质量，又可以加快大坝工程进度，提早实现碾压混凝土大仓面、机械化、连续高强度施工。
预制廊道的定义：将廊道周边小体积（厚30cm、宽1m）混凝土加以配筋后，在场内提前加工成具有廊道净空断面、能在大坝施工过程中代替模板的预制件。通过模板精工制作、预埋管、设倒角、定位支撑加固等一系列的措施，廊道内的平整度、拼缝效果满足外观要求。预制廊道技术不仅能够保证施工质量，而且能节约施工成本并缩短工期。
2.5.2 夯实混凝土取代变态混凝土施工技术
大坝上、下游模板周边及其他不便碾压的部位采用加浆变态混凝土浇筑，但由于加浆方式为人工加浆，加浆量及均匀性很难控制，加浆量偏小，无法达到施工要求；加浆量偏大，则会造成施工成本增加。中水十六局在马马崖进行了夯实混凝土取代变态混凝土的工艺试验，试验相关参数见表4。
表4 夯实混凝土压实度测试成果
试验数据表明，夯实时间为20s时，夯实混凝土压实度能满足设计要求。虽然夯实混凝土技术目前仅在公路路肩施工有应用实例，但该技术凭借着工艺简便，在保证施工质量的同时，能适当节约大坝混凝土施工成本，拟在马马崖大坝左坝肩部位进行应用。
2.5.3 仓面小气候营造技术
在夏季施工时，为降低碾压混凝土仓面浇筑温度，中水十六局马马崖项目部主要采用以下手段来营造仓面小气候：采用摇摆式喷雾机进行喷雾外，还采用在高空横跨大坝左、右岸方向架设3条水管通制冷水喷雾降温，高空管路每隔3m开一小口，使喷出来的水呈雾状。通过仓面小气候的建立，降低了仓面浇筑温度，保证了混凝土的浇筑质量。