水庫攔河壩填筑施工工藝及質(zhì)量控制

時間:2022-10-02 11:43:00

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摘要:攔河壩填筑施工質(zhì)量關(guān)系到整個水庫的運(yùn)營安全和質(zhì)量,攔河壩填筑施工工藝包括填料的開采與運(yùn)輸,鋪料,平料,灑水,壓實(shí)等工序,具體要根據(jù)施工區(qū)域的環(huán)境和施工現(xiàn)場實(shí)際情況來進(jìn)行施工組織的設(shè)計,包括勞動力配置,施工機(jī)械選擇,施工方案制定等。本文結(jié)合實(shí)例對攔河壩填筑施工工藝和質(zhì)量控制進(jìn)行闡述,意在拋磚引玉,給類似工程做借鑒。

關(guān)鍵詞:攔河壩;填筑;施工工藝;施工機(jī)械

1工程概述

某水庫臨城建設(shè),位于兩河流匯流處,坐落在某縣西南方,距離京廣鐵路和京深高速公路不足20km,庫容量1.7億m3。該水庫主要起到防洪抗災(zāi)的作用,輔以灌溉、發(fā)電、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合功能。水庫主要建筑包括攔河壩、溢洪道、水電站、泄洪洞及尾渠,水庫攔河壩壩頂標(biāo)高133m,防浪墻頂高程134m,大壩最高填筑高度33m,壩體總長1428m。

2施工機(jī)械的選擇及配備數(shù)量

攔河壩壩坡擬采用沙礫材料進(jìn)行填筑,采用挖掘機(jī)裝填料,自卸汽車進(jìn)行運(yùn)輸,用推土機(jī)推平,振動碾進(jìn)行壓實(shí)。

2.1挖掘機(jī)和自卸汽車的配置

根據(jù)工程實(shí)際需要,選用1.2m3反鏟挖掘機(jī),爬坡能力35°,鏟斗挖掘力180kN。按本工程施工進(jìn)度計算:高峰期需要每天完成近5000m3,土方施工應(yīng)該考慮兩班作業(yè),因此需配備4臺容量為1.2m3挖掘機(jī)。根據(jù)施工計劃要求土方調(diào)配距離不超過2.5km,需用30輛15t自卸汽車進(jìn)行運(yùn)輸。

2.2振動碾的選擇及配備數(shù)量

根據(jù)要求填筑壓實(shí)要求,本工程選用LT220B型自行式振動碾,工作重量18t以上,振動輪寬度2298m,行駛速度:0km/h~11km/h。施工時,有效壓實(shí)寬度為振輪寬度與搭接寬度之差,即2.298m-0.5m=1.798m,根據(jù)施工進(jìn)度的總體安排日填筑量為每天3401m3,填筑工程安排兩班連續(xù)施工,故選用兩臺振動碾即可滿足填筑的需要。

3填筑施工工藝

3.1碾壓試驗

在進(jìn)行填筑前為確定科學(xué)合理的施工參數(shù),指導(dǎo)大面積施工,首先需要進(jìn)行碾壓試驗。當(dāng)填料在開采時的天然含水率并不能滿足現(xiàn)場碾壓時對含水率的要求時,需要進(jìn)行調(diào)整。還有一些參數(shù),如填筑時最適宜的松鋪厚度、碾壓遍數(shù)、壓實(shí)方法等都需要在碾壓試驗中確定。經(jīng)過碾壓試驗后,最終確定壓實(shí)的松鋪厚度為0.8m,振動碾在壓實(shí)作業(yè)時行走速度取3km/h,碾壓遍數(shù)取6遍。

3.2基礎(chǔ)處理

開挖前要及時了解天氣狀況,避免在雨天進(jìn)行施工,壩基按照圖紙要求的尺寸進(jìn)行測量放線,然后先用機(jī)械進(jìn)行開挖,為了精確控制基地標(biāo)高,在接近基地標(biāo)高時需配合人工進(jìn)行,嚴(yán)禁出現(xiàn)超挖現(xiàn)象?;A(chǔ)開挖后應(yīng)盡快組織相關(guān)人員進(jìn)行驗收,及時進(jìn)行填筑工作。在填筑前,將表面浮土清理干凈,基礎(chǔ)找平,填前應(yīng)灑水將表面潤濕。

3.3填筑施工

整個填筑過程要分層分段流水作業(yè)。自卸車將沙礫運(yùn)到施工現(xiàn)場后,順壩軸方向分層鋪料,因整個作業(yè)面比較狹窄,而自卸車不能一步卸料到位,需用推土機(jī)進(jìn)行平整,并輔以人工配合。分層厚度按照碾壓試驗確定的厚度進(jìn)行,分段作業(yè)面長度不少于100m,作業(yè)面要加強(qiáng)統(tǒng)一管理,做到統(tǒng)一鋪料、統(tǒng)一灑水、統(tǒng)一碾壓,不得出現(xiàn)明顯界溝。當(dāng)兩個填筑作業(yè)面相鄰時要做到均勻上升,以減少施工接縫,如果段與段之間不可避免出現(xiàn)高差,應(yīng)該設(shè)過渡斜坡,坡度控制在1∶4左右。卸料和鋪料過程中要及時進(jìn)行測量,在每層鋪土前打上控制樁,用白灰連接,保證鋪筑厚度滿足施工要求,防止鋪料過厚造成碾壓不實(shí)或者欠鋪出現(xiàn)過碾壓等問題。在下游沙礫料填筑過程中,新老壩體結(jié)合處容易形成薄弱帶,因此要特別注意填筑面結(jié)合的緊密性。填料太干容易造成壓實(shí)困難,需要灑水濕潤,將含水量調(diào)整到最佳狀態(tài),所需水可從右側(cè)壩的蓄水池中接供水管進(jìn)行灑水。振動碾碾壓方向要與壩軸方向一致,采用一進(jìn)一退,錯距法進(jìn)行碾壓。

3.4壓實(shí)

碾壓機(jī)具采用自行式振動碾壓實(shí)填筑料,振動碾行走方向與壩軸線方向平行,相鄰作業(yè)面碾壓輪跡搭接寬度:平行軸線方向應(yīng)不小于0.5m,垂直軸線方向不小于3m。每填筑一層,碾壓一層,隨即用核子密度儀或者沉降觀測法檢測該層的壓實(shí)質(zhì)量,并用灌水法進(jìn)行校核,壓實(shí)質(zhì)量檢測的取樣位置宜選在壓實(shí)段有代表性的部位,并均勻分布取樣點(diǎn)。在沙礫料壓實(shí)度和含水量等指標(biāo)經(jīng)過試驗檢測后滿足設(shè)計要求,并經(jīng)過監(jiān)理機(jī)構(gòu)的抽檢合格、認(rèn)可后方可繼續(xù)下一層施工。如果壓實(shí)度不能夠滿足設(shè)計要求,需要進(jìn)行補(bǔ)壓直至檢測合格后才能進(jìn)行下層施工。鋪料與壓實(shí)工序應(yīng)連續(xù)作業(yè),以防沙礫料被曬干,含水量偏小,影響壓實(shí)效果和填筑質(zhì)量。如碾壓時表面的沙礫料已經(jīng)風(fēng)干,需進(jìn)行灑水濕潤處理。對于已經(jīng)檢測合格的填筑層,如果不能繼續(xù)施工,在復(fù)工后需進(jìn)行灑水,并經(jīng)過監(jiān)理機(jī)構(gòu)檢驗認(rèn)可后才能繼續(xù)填筑下層,保證層間結(jié)合質(zhì)量。

3.5壩頂填筑

壩頂拆除后130m~133m的填筑為壩頂填筑區(qū)域,分為土壤和沙礫料兩部分。按照規(guī)范要求,采用沙礫料與土料平起填筑法施工。自卸汽車進(jìn)占法卸料,振動碾順壩軸線方向進(jìn)行碾壓。土料的碾壓采用土塊碾,沙礫料碾壓采用振動平碾。填筑順序為先填沙礫后填黏土。碾壓層次要分明,要求做到平起平升,壩頂要盡量選擇級配較好,粒徑較小的填料進(jìn)行填筑,壩坡邊緣碾壓不到的部位要用手扶式小振動碾加強(qiáng)碾壓,保證邊部壓實(shí)度能夠達(dá)到要求。碾壓完合格后用挖掘機(jī)進(jìn)行削坡。3.6削坡削坡質(zhì)量好壞直接關(guān)系到壩體的安全,必須保證坡度符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。臨城水庫攔河壩下游壩坡壓坡后邊坡坡度設(shè)計自下而上為1∶2.75、1∶2.5、1∶2.25,為了保證設(shè)計斷面內(nèi)的壩體在填筑過程中每層壓實(shí)度都能夠滿足要求,填筑寬度要求預(yù)留出0.3m~0.5m余量,每2m~3m削坡一次,削坡機(jī)械采用挖掘機(jī)輔以人工配合,測量人員全程跟蹤控制,主要測量儀器為DTM-532全站儀。

4施工質(zhì)量保證措施及注意事項

(1)填料鋪筑厚度必須根據(jù)碾壓試驗結(jié)果確定,填筑過程中要嚴(yán)格控制填料的虛鋪厚度,不得超厚或者欠鋪。

(2)在填前如遇地面起伏不平的情況,需水平分層從低處開始分層填筑,不得傾填。

(3)在分段碾壓過程中,各段應(yīng)設(shè)立標(biāo)牌,如碾壓區(qū),待碾壓區(qū),壓實(shí)區(qū)等,以防漏壓、欠壓或者過壓,上下層分段接縫位置應(yīng)錯開1m~2m布置。

(4)振動碾行走方向要平行與壩軸線方向,碾壓速度不宜過快,一般控制在2km/h~3km/h。

(5)對占壓壩身斷面臨時坡道作缺口處理,將已板結(jié)老土刨松,與新鋪料統(tǒng)一按填筑要求分層壓實(shí)。

結(jié)語

本工程通過在施工過程中對施工工藝進(jìn)行合理安排、機(jī)械設(shè)備進(jìn)行科學(xué)配置以及施工過程質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格管理,使得工程在成本、工期、質(zhì)量等各個方面取得了不錯的效果,在過程中總結(jié)了很多施工技術(shù)與質(zhì)量管理方面的經(jīng)驗,在提高施工技術(shù)水平,保證大壩填筑質(zhì)量,保證工期等方面起到了一定的作用,為以后攔水壩施工打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

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作者:曹龍 單位:黑龍江省水利水電建設(shè)集團(tuán)第二有限公司