基于堤壩施工方案的確立

歐 宇

(貴州省水利水電建設(shè)管理總站，貴陽550002)

基于堤壩施工方案的確立

歐 宇

(貴州省水利水電建設(shè)管理總站，貴陽550002)

水庫堤壩作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性的水利工程，其所用施工方案的確立直接決定著大壩的施工質(zhì)量和工程成本，同時也會對工程的進(jìn)度產(chǎn)生影響，如果堤壩存在施工質(zhì)量問題，就會為水庫帶來一定的安全隱患。結(jié)合筆者從事水庫修建的經(jīng)驗(yàn)，以某水庫堤壩護(hù)坡工程為例，對壩體施工方案如對上游107.4 m平臺、107.4 m以上以及下游壩腳排水體等處施工工藝進(jìn)行細(xì)化的確立。

堤壩施工;護(hù)坡;土工布;反濾層;方案確立

1 工程概況

某水庫大壩上、下游壩坡原設(shè)計(jì)為干砌塊石護(hù)坡。后根據(jù)要求大壩上下游護(hù)坡工程均改為混凝土砌塊護(hù)坡，改混凝土砌塊后，原則上護(hù)坡下部的墊層反濾層總厚度不變，通過抬高壩體填筑坡面的方式消化護(hù)坡塊石改混凝土砌塊的厚度差，對于已經(jīng)按原設(shè)計(jì)斷面削坡的壩段上游可增加篩余卵礫石的厚度、下游可增加砌塊下部天然砂礫料墊層厚度來補(bǔ)坡［1-3］。

大壩2+700～3+300壩段已經(jīng)按原設(shè)計(jì)斷面全部削坡，3+300～4+150壩段上游107.4 m平臺以下、下游107 m平臺以下(包括平臺)已按原設(shè)計(jì)斷面削坡。

2 施工工藝的確立

2.1 上游107.4平臺施工工藝流程

平臺面處理→粗砂鋪筑→天然砂礫料鋪筑和碾壓→平臺混凝土錨固梁澆筑→砌筑十字波浪磚→工作面清理。

2.2 上游107.4平臺以上施工工藝流程

壩坡處理→粗砂鋪筑→天然砂礫料鋪筑碾壓→篩余卵礫石鋪筑和碾壓→碎石墊層鋪筑→混凝土預(yù)制砌塊護(hù)坡砌筑→混凝土錨固梁及壩頂混凝土封頂澆注→工作面清理。

2.3 下游壩腳排水體處施工工藝流程

漿砌石排水溝砌筑和壩坡處理→土工布鋪設(shè)→篩余卵礫石分層鋪筑和碾壓→碎石墊層鋪筑→水工磚護(hù)坡砌筑→工作面清理［4-5］。

3 施工方案的確立

3.1 壩體削坡

根據(jù)壩體填筑高度擬按2～2.5 m削坡一次。測量人員放樣后，采用1部1.0 m3反鏟挖掘機(jī)削坡，預(yù)留20 cm保護(hù)層待填筑反濾料之前，由人工自上而下削除。

3.2 上游漿砌石坡腳及下游漿砌石排水溝砌筑

嚴(yán)格按照圖紙施工，基礎(chǔ)開挖完成并經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可開始砌筑。

漿砌石采用鋪漿法砌筑，依照搭設(shè)的樣架，逐層掛線，同一層要大致水平塞墊穩(wěn)固。塊石大面向下，安放平穩(wěn)，錯縫臥砌，石塊間的砂漿插搗密實(shí)。并做到砌筑表面平整美觀［6-8］。

3.3 底層粗砂鋪設(shè)

底層粗砂沿壩軸方向每150 m為一段，分段攤鋪碾壓。

具體施工方法為:自卸車運(yùn)送粗砂至壩面后，從平臺及壩頂向坡面到料，人工攤鋪、平整，平板振搗器拉3遍振實(shí);平臺部位粗砂墊層人工攤鋪平整后采用光面震動碾順壩軸線方向碾壓壓實(shí)［9-10］。

3.4 土工布鋪設(shè)

3.4.1 土工布鋪設(shè)原則

土工布鋪設(shè)原則有以下5點(diǎn):

1)土工布由人工鋪設(shè)，鋪設(shè)過程中，作業(yè)人員不得穿硬底鞋及帶釘?shù)男?/p>

2)土工布鋪設(shè)要平整，與坡面相貼，呈自然松弛狀態(tài)，以適應(yīng)變形。

3)接頭采用手提式縫紉機(jī)縫合3道，縫合寬度為10 cm，以保證接縫施工質(zhì)量要求。

4)土工布鋪設(shè)完成后，必須妥善保護(hù)，以防受損。

5)為減少土工布的暴曬，攤鋪后7 d日內(nèi)必須完成上部的篩余卵礫石層鋪筑。

3.4.2 土工布錨固方案

1)上游土工布:

土工布與上游坡腳漿砌石的錨固方法為:壓在漿砌石底的土工布向上游伸出30 cm，包在漿砌石上游面上，土工布與土槽之間的空隙用M10砂漿填實(shí)。

與107.4平臺的錨固方法為:在107.4平臺坡肩50 cm處挖30 cm×30 cm的土槽，土工布壓入土槽后用土壓實(shí)，以防止土工布下滑。

具體見圖1和圖2。

圖1 坡腳漿砌石土工布壓入圖

圖2 土工布坡錨固壓實(shí)圖

2)下游土工布:下部壓入排水溝漿砌石底部1 m、上部范圍為高出透水磚鉛直方向0.75 m并用扒釘在頂部固定。

3.5 反濾層鋪設(shè)

天然砂礫料及篩余卵礫料鋪筑沿壩軸方向每250 m為一段，分段攤鋪碾壓。

具體施工方法為:

3.5.1 天然砂礫料

自卸車運(yùn)送天然砂礫料至壩面后從平臺及壩頂卸料，推土機(jī)機(jī)械攤鋪，人工輔助平整，然后采用山推160推土機(jī)沿坡面上下行駛、碾壓，碾壓遍數(shù)為8遍;平臺處天然砂礫料推土機(jī)機(jī)械攤鋪人工輔助平整后，碾壓機(jī)械順壩軸線方向碾壓6遍。

由于2+700～3+300壩段平臺處天然砂礫料為70 cm厚，故應(yīng)分兩層攤鋪、碾壓。天然砂礫料設(shè)計(jì)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)為相對密度≥0.75。

3.5.2 篩余卵礫石

自卸車運(yùn)送篩余卵礫料至壩面后從平臺及壩頂向坡面到料，推土機(jī)機(jī)械攤鋪，人工輔助平整，然后采用山推160推土機(jī)沿坡面上下行駛、碾壓。

上游篩余卵礫料應(yīng)分層碾壓，鋪筑厚度≤≤60 cm，碾壓遍數(shù)為8遍;下游壩腳排水體處護(hù)坡篩余料按設(shè)計(jì)分為2層，底層為50 cm厚篩余料，上層為40 cm厚＞20 mm的篩余料，故應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求分別鋪筑、碾壓。

篩余卵礫石設(shè)計(jì)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)為孔隙率≤25%。

3.6 混凝土砌塊砌筑

3.6.1 施工技術(shù)要求

混凝土砌塊砌筑的施工技術(shù)要求有:

1)混凝土砌塊自下而上砌筑，砌塊的長度方向水平鋪設(shè)，下沿第一行砌塊與漿砌石護(hù)腳用現(xiàn)澆C25混凝土錨固，錨固混凝土與漿砌石護(hù)腳應(yīng)結(jié)合良好。從左(或右)下角鋪設(shè)其他混凝土砌塊，應(yīng)水平方向分層鋪設(shè)，不得垂直護(hù)腳方向鋪設(shè)。鋪設(shè)時，應(yīng)固定兩頭，均衡上升，以防止產(chǎn)生累計(jì)誤差，影響鋪設(shè)質(zhì)量［11］。

2)為增強(qiáng)混凝土砌塊護(hù)坡的整體性，擬每間隔150塊順壩坡垂直壩軸方向設(shè)混凝土錨固梁一道。錨固梁采用現(xiàn)澆 C25混凝土，梁寬40 cm，梁高40 cm，錨固梁兩側(cè)半塊空缺部分用現(xiàn)澆混凝土充填，和錨固梁同時澆筑。

將連鎖砌塊鋪設(shè)至上游107.4高程和壩頂部位時，應(yīng)在平臺變坡部位和壩頂部位設(shè)現(xiàn)澆混凝土錨固連接砌塊，上述部位連鎖砌塊必須與現(xiàn)澆混凝土錨固［12］。

3)護(hù)坡砌筑至壩頂后，應(yīng)在防浪墻底座施工完成后澆筑護(hù)坡砌塊的頂部與防浪墻底座之間的錨固混凝土。

如需進(jìn)行連鎖砌塊面層色彩處理時，應(yīng)清除連鎖砌塊表面浮灰及其他雜物，如需水洗時，可用水沖洗，待水干后即可進(jìn)行色彩處理。

根據(jù)圖紙和設(shè)計(jì)要求，用砂或天然砂礫料(篩余2 cm以上顆粒)填充砌塊開孔和接縫。

3.6.2 砌塊砌筑施工方法

首先確定數(shù)條砌體水平縫的高程，各壩段均以此為基準(zhǔn)。然后由測量組把水平基線和垂直壩軸線方向分塊線定好，并用水泥砂漿固定基線控制樁，以防止基線的變動造成誤差。

運(yùn)輸預(yù)制塊，首先用運(yùn)載車輛把預(yù)制塊從生產(chǎn)區(qū)運(yùn)到施工區(qū)，由人工抬運(yùn)到護(hù)坡面上來［13］。

用瓦刀把預(yù)制塊多余的灰渣清除干凈，再用特制抬預(yù)制塊的工具(抬耙)把預(yù)制塊放到指定位置，與前面已就位的預(yù)制塊咬合相連鎖，咬合式預(yù)制塊的尺寸46 cm×34 cm。

具體施工時，需用幾種專用工具:抬的工具，類似于釘耙，我們臨時稱為抬耙;瓦刀和80 cm左右長的撬杠，用來調(diào)節(jié)預(yù)制塊的間距和平整度;木棒(或木錘)用來撞擊未放進(jìn)的預(yù)制塊;常用的鋁合金靠尺和水平尺，用來校核預(yù)制塊的平整度。

施工工藝可用5個字來概括:抬，敲，放，調(diào)，平。1)抬指把預(yù)制塊放到預(yù)定位置。

2)敲指用瓦刀把灰渣敲打干凈，以便預(yù)制快順利組裝。

3)放指二人用專用抬的工具把預(yù)制塊放到指定位置。4)調(diào)指用專用撬杠調(diào)節(jié)預(yù)制塊的間距和高低。5)平指用水平尺、靠尺和木錘(木棒)來校核預(yù)制塊的平整度。

3.7 錨固梁澆筑

在大壩上游壩腳處設(shè)以小型攪拌機(jī)。按照設(shè)計(jì)要求混凝土錨固梁高40 cm，故先由人工開挖至設(shè)計(jì)深度，人工用膠輪車轉(zhuǎn)運(yùn)混凝土入倉并振搗密實(shí)，人工抹面收光。

4 結(jié)語

加固護(hù)坡處理通常是水庫除險加固工程中最為關(guān)鍵的部分，應(yīng)根據(jù)水庫堤壩的實(shí)際情況，選用合理可靠的護(hù)坡加固方案。

實(shí)踐表明，混凝土砌塊護(hù)坡具有施工速度快，工程造價低，防滲效果好，可靠性高等特點(diǎn)，是水庫堤壩護(hù)坡加固較好的措施。

同時，最優(yōu)施工方案的確立直接關(guān)系著整個工程的質(zhì)量和工程的成本。因此，必須重視和加強(qiáng)對堤壩工程施工方案的探討。

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1007-7596(2014)06-0109-03

2013-12-06

歐宇(1986-)，男，貴州大方人，助理工程師，從事協(xié)助下屬施工單位項(xiàng)目管理工作。