水庫(kù)大壩壩體填筑施工技術(shù)探析

徐繼華

【摘要】本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)水庫(kù)大壩壩體填筑施工技術(shù)及填筑質(zhì)量控制方法進(jìn)行了深入的探討，為今后類(lèi)似工程施工提供借鑒參考。

【關(guān)鍵詞】水庫(kù);壩體填筑;質(zhì)量控制

1、工程概況

某水庫(kù)工程由攔河壩、溢洪道、放空洞、發(fā)電引水建筑物、發(fā)電廠及升壓站等土建工程、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制作及安裝工程以及相應(yīng)臨時(shí)工程組成。大壩壩體自上游向下游依次為鋼筋砼面板、墊層區(qū)、過(guò)渡層區(qū)、主堆石區(qū)、下游次堆石區(qū)。面板下部連接趾板，趾板與面板交接部設(shè)置特殊墊層區(qū)。大壩下游面為砌石護(hù)坡。

2、大壩填筑施工程序

壩體填筑總的原則是從下游側(cè)向上游側(cè)，自高程較低側(cè)向高程較高側(cè)，并遵循主堆區(qū)不侵占過(guò)渡層區(qū)，過(guò)渡層區(qū)不侵占?jí)|層區(qū)。

混凝土面板堆石壩的墊層與過(guò)渡層、過(guò)渡層與主堆石連接時(shí)，先填主堆石，再填過(guò)渡層，最后填墊層。一層主堆石、二層過(guò)渡層和墊層平起作業(yè)。

3、壩體填筑施工方法

3.1?下游堆石區(qū)填筑?下游堆石區(qū)在開(kāi)挖驗(yàn)收后結(jié)合碾壓試驗(yàn)進(jìn)行填筑，采用15T自卸汽車(chē)從石料場(chǎng)裝料運(yùn)輸至大壩填筑區(qū)，推土機(jī)推平，振動(dòng)碾碾壓。自卸汽車(chē)卸料采用進(jìn)占法，推土機(jī)一次攤鋪層厚為100cm，攤鋪平整后灑水，灑水量為堆石壓實(shí)方量的15%，灑水后用振動(dòng)碾沿平行于壩軸線(xiàn)方向按碾壓試驗(yàn)確定的碾壓遍數(shù)進(jìn)行碾壓。

振動(dòng)碾碾壓時(shí)順著壩軸線(xiàn)方向，自壩坡面向壩內(nèi)采用進(jìn)退錯(cuò)距法依次進(jìn)行碾壓，碾跡搭接寬度在垂直碾壓方向?yàn)?.0m，振動(dòng)碾碾壓不到的其他邊緣部位，如堆石體與岸坡接觸處，利用過(guò)渡料薄層鋪筑碾壓，碾壓時(shí)滾筒盡量靠近岸坡，沿上下游方向行駛碾壓，局部碾壓不到的地方用振動(dòng)夯夯實(shí)。

下游坡面干砌石護(hù)坡與下游堆石區(qū)填筑同步進(jìn)行。施工方法采用反鏟、推土機(jī)等機(jī)械配合人工提供砌筑石塊，石塊擺放時(shí)將石塊最大的一面作為坡面，有突出的部分用手錘敲打，以利美觀，坡面平整用測(cè)量放點(diǎn)配以大樣板尺，尺間拉線(xiàn)控制。每砌筑50cm左右，及時(shí)回填較細(xì)的碎石，并用人工夯實(shí)，以達(dá)到下游堆石區(qū)料密實(shí)要求，各塊石間的孔隙選用相應(yīng)的石料進(jìn)行嵌填，以防不均勻沉陷后引起坡面凹凸不平。

3.2?主堆石區(qū)填筑?主堆石料鋪料厚度為100cm，灑水量為壓實(shí)方量的15%，灑水時(shí)間、速度與碾壓進(jìn)度相適應(yīng)，碾壓遍數(shù)為振碾10遍。主堆石與下游堆石區(qū)的交接帶，順碾壓方向碾跡重疊寬度大于1.0m。本區(qū)分段填筑時(shí)，分段之間順碾壓方向重疊寬度大于1.0m，上下層分段位置錯(cuò)開(kāi)。

在堆石體與兩岸岸坡相接處的基巖上，均鋪填1.0～2.0m厚過(guò)渡層料進(jìn)行碾壓，以避免大徑塊石集中架空。

采用15T自卸車(chē)運(yùn)輸，進(jìn)占法鋪料，運(yùn)料車(chē)卸料一般卸在鋪料方向的前沿，離端點(diǎn)2～3m處，然后用推土機(jī)平倉(cāng)，倉(cāng)面基本平整起伏差不超過(guò)10cm，層厚符合設(shè)計(jì)要求，層厚用標(biāo)尺控制，標(biāo)尺放置在距卸料端前2～4m。

3.3?特殊墊層區(qū)料的填筑?待趾板砼澆筑完畢，相應(yīng)部位的基礎(chǔ)處理完畢后進(jìn)行特殊墊層區(qū)料的填筑，特殊墊層區(qū)料與相鄰的墊層料、過(guò)渡層料同時(shí)填筑。特殊墊層區(qū)料鋪厚10cm，推土機(jī)攤平后，碾壓夯實(shí)。碾壓采用手扶振動(dòng)碾碾壓，振動(dòng)碾碾壓不到的地方用2.8KW蛙式打夯機(jī)夯實(shí)，邊角處采用人工夯夯實(shí)。

3.4?墊層、過(guò)渡層料的填筑?墊層料、過(guò)渡層料與其后的主堆石料平起填筑同時(shí)碾壓，過(guò)渡層料水平寬度為3m，墊層料水平寬度為1.5m，鋪層厚度均為50cm，即主堆石料填筑一層后，依次填筑過(guò)渡料一層、墊層料一層，過(guò)渡層料及墊層料碾壓后，再填筑第二層，與主堆石料平齊后一起碾壓，依次循環(huán)進(jìn)行。采用后退法鋪料，D85推土機(jī)配以人工平倉(cāng)。振動(dòng)碾碾壓密實(shí)。

墊層料在上游坡面的超填尺寸嚴(yán)格按設(shè)計(jì)文件及有關(guān)規(guī)范要求執(zhí)行。

3.5?擠壓邊墻的施工

3.5.1?施工程序?在每天一層料之前，將下層（已填筑）墊層料碾壓整平，定位畫(huà)線(xiàn)后用邊墻擠壓機(jī)制作出一個(gè)高40cm的低強(qiáng)度、低彈性模量、半透水的混凝土小墻，待其達(dá)到一定強(qiáng)度后，在其下游側(cè)按設(shè)計(jì)要求鋪填墊層料，推土機(jī)攤鋪平整后用自行式振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓，碾壓合格后重復(fù)上述工序，即完成上游壩面的施工。

3.5.2?施工方法

①施工準(zhǔn)備：基面找平，墊層料攤鋪時(shí)嚴(yán)格控制高差和平整度，由人工拉線(xiàn)繩找平，碾壓后高差控制3cm以?xún)?nèi)，不符合要求者處理達(dá)到要求后才進(jìn)行擠壓邊墻的放線(xiàn)施工。

根據(jù)找平后實(shí)測(cè)基面高程放出上游設(shè)計(jì)邊線(xiàn)位置，在此基礎(chǔ)上按照擠壓邊墻底部寬度標(biāo)劃出內(nèi)側(cè)位置線(xiàn)、按照擠壓機(jī)寬度尺寸標(biāo)劃出其靠墊層料一側(cè)的輪跡線(xiàn)并掛線(xiàn)繩，灑白灰明示，作為擠壓機(jī)行走時(shí)的控制線(xiàn)。

擠壓機(jī)的就位及調(diào)整，用CAT330反鏟吊裝就位，對(duì)擠壓機(jī)的機(jī)身和高度進(jìn)行調(diào)整，使擠壓機(jī)在垂直方向和沿機(jī)身方向處于水平，機(jī)身調(diào)整使擠壓墻高度為40cm，并保證擠壓機(jī)外刀片貼近前一層邊墻坡頂。

②混凝土拌制、運(yùn)輸：?2臺(tái)3m3攪拌罐車(chē)運(yùn)料。

③邊墻擠壓成型：由專(zhuān)人操作擠壓機(jī)的行走，控制在60m/h以?xún)?nèi)，攪拌運(yùn)輸車(chē)卸料，將剛出料的粗骨料棄掉，出料均勻時(shí)再放入擠壓機(jī)的受料倉(cāng)，使攪拌運(yùn)輸車(chē)與擠壓機(jī)同步行走，人工輔助卸料。擠壓機(jī)行走時(shí)保持與控制線(xiàn)的偏差在2cm以?xún)?nèi)，以保證擠壓邊墻坡面的平整度。

④靠?jī)砂镀露嫉奶幚?、層間結(jié)合部處理：靠?jī)砂镀聰D壓機(jī)施工不到的部位由人工立模澆筑，混凝土料相同，小翻斗車(chē)運(yùn)料，人工平倉(cāng)，采用鋼釬和木棍搗實(shí)。擠壓墻每層成型后及時(shí)對(duì)空缺、凹凸、層間接茬、突出棱線(xiàn)由人工進(jìn)行修補(bǔ)處理。

⑤墊層料的施工：擠壓邊墻成型1h后即可鋪料，3h即可碾壓，離開(kāi)擠壓墻頂內(nèi)側(cè)線(xiàn)2m以外采用22t振動(dòng)碾振動(dòng)碾壓，2m以?xún)?nèi)采用16t碾靜碾。

4、填筑質(zhì)量控制及質(zhì)量檢查

4.1?質(zhì)量控制

4.1.1?料場(chǎng)控制即料源控制?對(duì)硐室爆破后超徑石塊，嚴(yán)格按照各填筑區(qū)域?qū)κ狭揭?，在料?chǎng)就地解小。硐室爆破前，對(duì)山體覆蓋層土方進(jìn)行了全面剝離，爆破后的料源含泥量較小。

4.1.2?壩面控制?主要控制石料質(zhì)量和施工參數(shù)。壩面填筑施工時(shí)，安排施工員值班，卸料設(shè)一個(gè)指揮員，發(fā)現(xiàn)有超徑的料，及時(shí)安排處理解決;對(duì)夾雜在填筑料里的樹(shù)根、雜草等影響填筑質(zhì)量的物質(zhì)，及時(shí)清理。碾壓時(shí)設(shè)專(zhuān)人指揮，做好碾壓遍數(shù)的記錄，并根據(jù)天氣情況，調(diào)整填筑料的灑水量，從而控制填筑層含水量。

4.2?質(zhì)量檢查方法?采用試坑注水法對(duì)壩體填筑的孔隙率及壩料的顆粒級(jí)配進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)墊層料斜坡碾壓質(zhì)量的檢驗(yàn)采用灌砂法進(jìn)行。試坑檢查結(jié)果報(bào)監(jiān)理工程師審查，合格的方可進(jìn)行下一層填筑施工，否則對(duì)該層料重新碾壓，直至符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

結(jié)束語(yǔ)

為了保證壩體的密實(shí)度等性能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范要求，采用試坑注水法對(duì)壩體填筑的孔隙率及壩料的顆粒級(jí)配進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后進(jìn)行下一層填筑施工。根據(jù)《混凝土面板堆石壩施工規(guī)范》DL/T?5128-2001要求進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，大壩填筑石料符合設(shè)計(jì)要求，填筑質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

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