淺談水庫大壩壩體填筑施工技術(shù)

黃鐘雄

（合浦縣合浦水庫灌區(qū)工程管理處，廣西 北海 536000）

淺談水庫大壩壩體填筑施工技術(shù)

黃鐘雄

（合浦縣合浦水庫灌區(qū)工程管理處，廣西 北海 536000）

混凝土面板堆石壩具有適應(yīng)各種地質(zhì)條件的能力，且擁有施工方便、投資少、工期短、運行安全、抗震性好等優(yōu)點，因而其作為壩型選擇具有很大的優(yōu)勢。應(yīng)為填筑施工作為施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，必須對其進行嚴格的質(zhì)量控制，才能取得良好的效果

水庫大壩 壩體 填筑施工技術(shù)

1 前言

某水利大壩工程壩址地質(zhì)條件復雜，表面主要為坡積和冰積物筱蓋層，基巖由含煤中細粉砂巖、粉砂巖、煤質(zhì)頁巖等韻律組成。壩區(qū)大小斷層和層間剪切破碎帶十分發(fā)育，巖性條件較差。大壩為鋼筋混凝土面板堆石壩，最大壩高 136m，壩頂長534m、寬 13m。壩體由防滲鋼筋混凝土面板、趾板、墊層區(qū)、過渡層區(qū)、主堆石區(qū)、次堆石區(qū)、下游堆石區(qū)、干砌石護坡組成。墊層區(qū)水平寬度為 3m，過渡層區(qū)水平寬度 5m。

2 填筑生產(chǎn)性試驗

2.1 場地平整

選取較為平整的場地，用 YZ- 26C 型振動碾進行壓實處理，對基礎(chǔ)取樣，保證干密度滿足碾壓試驗料設(shè)計干密度。用石灰線劃分不同的試驗小組，試驗小組內(nèi)布置 1.5m×2m 的方格網(wǎng)，石灰線作好標識，對基層面方格網(wǎng)進行高程測量。

2.2 鋪料碾壓

采用機械鋪料，由自卸汽車按順序直接倒在場地上，推土機進行推平，局部不平處由人工整平。按標準虛鋪層厚鋪設(shè)完畢后，按不灑水、灑水10%、灑水15%(體積比)3種情況進行灑水作業(yè)，由水表控制。基層面用石灰線布設(shè)1.5m×2m的方格網(wǎng)，對層面高程進行測量。再用 YG26C 型振動碾按規(guī)定遍數(shù)進行碾壓，水平碾壓時，振動碾在同一碾壓帶上進退碾壓，進退時均起振各算1 遍，錯距碾壓時兩條相鄰碾壓帶連接處碾痕重疊20cm。碾壓結(jié)束后，對碾壓后的層面高程進行測量。

2.3 測定試驗

采用灌水法測定干密度和空隙率，鐵環(huán)直徑 2.5m，試坑深度為填筑層厚。再按照試驗規(guī)程要求測定顆粒級配、滲透系數(shù)、最大粒徑等指標。

2.4 試驗成果

對所有的試驗小組成果進行整理，繪制出鋪層厚度、灑水量、碾壓遍數(shù)、干密度與含水量的綜合關(guān)系曲線。通過對各試驗小組結(jié)果進行分析優(yōu)選，形成最終的填筑碾壓施工參數(shù)。對于斜坡墊層料，采用BW7552 型振動碾，碾壓參數(shù)為 4遍，不加水。

3 填筑施工技術(shù)

3.1施工準備

施工準備內(nèi)容包括場地平整、測量、立層厚標志桿和分區(qū)界線標志。先對填筑場地進行平整，兩側(cè)壩坡清理干凈，并按照規(guī)范要求測量方格網(wǎng)高程。根據(jù)填筑料的不同分區(qū)，用石灰線作好標識，制備不同高度的層厚標志桿，作為填筑層厚的參照物。左右兩岸修建若干個蓄水池，用PVC 管接至填筑工作面，管子終端安設(shè)水表，進行灑水計量。

3.2 壩料鋪設(shè)

壩料填筑分區(qū)分塊由低向高鋪料，鋪料方向平行壩軸線方向，主堆石、次堆石、下游堆石均采用進占法鋪料，自卸汽車卸料后由推土機推料平整。墊層料和過渡層料采用后退法卸料，墊層、過渡層料人工配合反鏟平倉整平。在鋪料過程中，嚴格按照分區(qū)石灰線鋪設(shè)，如果超出用反鏟挖掘機作修整;厚度按照層厚標志桿進行控制。

3.3 補灑水、碾壓

在碾壓過程中根據(jù)壩料含水量補灑水，灑水采用人工拖PVC 管均勻噴灑，專用灑水車作為補充。碾壓采用 YZ- 26C 自行式振動碾，碾壓采用進退錯距法碾壓，除施工道路處順坡向碾壓外，其他部位沿平行于壩軸線方向進行。碾壓參數(shù)以批準的碾壓試驗成果為準，碾壓不到的部位采用小型振動碾碾壓。

3.4 填筑順序

3.4.1 主堆石、次堆石、下游堆石區(qū)料填筑

壩體主、次堆石區(qū)及下游堆石區(qū)的填筑除料源的級配、質(zhì)量要求、鋪料厚度、壓實度都各有差異，但其施工方法基本相同。填筑料采用 32t 或 26t 自卸車運輸卸料進占法填筑，以使粗徑石料滾落底層，細石料留在面層，以利于推土機的平整和碾壓。卸料的堆與堆之間留1.0m 左右間隙。平倉采用山推 320 型推土機平倉，振動碾采用自行式振動碾碾壓，碾壓時采用錯距法平行壩軸線方向進行。鋪料層厚、灑水量、碾壓遍數(shù)、行駛速度嚴格采用碾壓試驗確定的參數(shù)施工，鋪筑碾壓層次分明，做到平起平升，以防碾壓時漏振欠振。在岸坡邊緣靠山坡處，大塊石易集中，故岸坡周邊選用石料徑≤40cm，級配良好的石料鋪筑，嚴防架空現(xiàn)象。碾壓時滾筒盡量靠近岸坡，沿上下游方向行駛，仍碾壓不到之處采用平板振動碾壓實，確保岸坡部位碾壓合格。灑水在碾壓前提早進行，專人負責，加水量由水表嚴格控制。在碾壓過程中根據(jù)需要補灑水，補灑水由專用灑水車按碾壓先后次序分別灑水。壩體堆石料盡可能做到大面積鋪筑施工，保持壩體均勻上升，以減少接縫，當采用分期分塊填筑時，對層面塊間的接坡處采用臺階式的接坡方式，對接坡處的虛鋪石料、超徑塊石必須挖除重填，以保證接坡處壓實度符合設(shè)計。

3.4.2 過渡區(qū)堆石料填筑

填筑前，必須把主堆石區(qū)上游面所有>30cm 的已分離的塊石清除干凈。填筑時采用 26t 或 20t 自卸汽車將料直接卸入過渡區(qū)工作面，后退法卸料，倒料順序可從兩端向中間進行，以利灑水車作業(yè)。堆與堆之間留 0.5m間隙，用推土機推平，再用反鏟輔以人工整平。鋪層厚度、碾壓遍數(shù)、灑水量、行駛速度等施工參數(shù)嚴格按確定的碾壓參數(shù)執(zhí)行。

3.4.3 墊層區(qū)料填筑

墊層料最大粒徑控制在 10cm 以內(nèi)，墊層料由大坪砂石料場軋制，經(jīng)摻拌后符合設(shè)計級配要求的成品料，采用 20t 自卸車運至墊層區(qū)，然后用推土機平倉并輔以人工整平。鋪料前與過渡區(qū)界面上的粒徑>10cm已分離的石料必須清除干凈，填筑時在上游邊線法線方向超填 15～30cm 的余量，便于修坡。鋪筑方法同過渡區(qū)料，并與同層過渡料一并碾壓。墊層料和過渡料的填筑需與堆石區(qū)同步進行，即主堆石區(qū)填筑1層，墊層、過渡層填筑2層。墊層料每升高5m，進行一次上游邊坡修整，修整后坡面在法線方向宜高于設(shè)計線 5～8cm。墊層每升高 10～15m 進行1 次斜坡碾壓，并做M2.5 碾壓砂漿護面。

3.5 壩體填筑接合部的處理

3.5.1 大壩各區(qū)料的界面處理

大壩填筑各區(qū)料的交接界面必須注意防止大塊石集中，特別是墊層料與過渡料之間、過渡料與主堆石料之間，填筑料的粒徑差距較大，施工時難免有不合格料滾落集中，因此要及時采用反鏟挖掘機或人工清除，保證主堆石區(qū)不侵占過渡區(qū)、過渡區(qū)不侵占墊層區(qū)。

3.5.2 壩體與岸坡接合部的填筑

壩料填筑時，岸坡接合部位易出現(xiàn)大塊石集中現(xiàn)象，且碾壓設(shè)備不容易到位，造成接合部位碾壓不密實。因此在接合部位填筑時，應(yīng)減薄填筑鋪料厚度，或采用過渡層料填筑，碾壓設(shè)備順岸坡方向碾壓，碾壓不到的部位采用小型振動碾碾壓密實。

3.5.3 壩體分期接合部的施工

由于本工程施工工期長，面板分三期施工，中間需要預留一定時間的沉降期，且按照臨時擋水要求各區(qū)填筑高程不相同。在壩體分期接合部位，存在一定寬的半壓實狀態(tài)的松散料，必須加以處理才能進行上一層料填筑。處理的方法主要采用反鏟挖土機或推土機削坡處理，在后填筑區(qū)填每一層新料時，超前在先填筑體邊坡處用反鏟挖掘機在邊坡上削坡，把原半壓實狀態(tài)的松散清除到壩內(nèi)已壓實的面層上。削坡厚度一般為 1.5～2.0m，削坡后的臺階與新填筑層同時灑水后，用振動碾順邊坡方向騎縫碾壓結(jié)合部，隨著后填區(qū)的升高逐層進行削坡處理，依次邊削邊填邊碾壓到頂部。

結(jié)語

本文對水庫大壩壩體填筑施工技術(shù)主要控制環(huán)節(jié)——壩體填筑運卸料、平料、水平碾壓、斜坡碾壓、修坡、測量控制、質(zhì)量檢測等進行闡述,筆者根據(jù)近幾年的工作實踐,加以粗淺總結(jié)的認識與體會,所以它比較客觀地反映當前壩體填筑的有關(guān)技術(shù),同時又能滿足質(zhì)量要求。

[1]吳成根 .紫坪鋪大壩填筑質(zhì)量控制［J］.四川水力發(fā)電，2006，28( 02) ∶ 118 -119.

[2]王衛(wèi) .某水庫大壩填筑土填筑質(zhì)量分析評價［J］.中國農(nóng)村水利水電，2011，27( 08) ∶ 31 -33.

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1007-6344（2015）03-0239-01