黏土心墻堆石壩快速施工技術(shù)分析

顧瑞婷

（河南舜禹水利建筑工程有限公司，河南 鄭州 450000）

1 工程概況

某水利工程主壩為黏土心墻堆石壩，直線為壩軸線，基本垂直于河道，壩頂高程為▽615.6m，防浪墻高程為▽616.2m，52.5m為壩高最大值，則7m為壩頂寬度，230m為壩頂長(zhǎng)度。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，壩體上、下游邊坡分別為1∶2.75、1∶2.5，間隔15m將2m馬道設(shè)置到下游壩坡相應(yīng)位置。黏土心墻以壩頂軸線為中心對(duì)稱布設(shè)，3m為頂部寬度，上下游坡度都為1∶0.2。0.6m為壩頂混凝土防浪墻+花槽高度，且將不銹鋼欄桿（0.6m）設(shè)置到防浪墻上，選用瀝青混凝土路面用于壩頂，并將回車場(chǎng)布設(shè)到左壩頭。

因主壩具有較大的填筑工程量，且在較低位置分布，對(duì)其施工極為不利的影響因素為雨季、導(dǎo)流度汛，因此，必須分二期完成施工。根據(jù)50年一遇洪水度汛標(biāo)準(zhǔn)，▽581.94m為其調(diào)洪水位，按照施工規(guī)范規(guī)定，以▽582.6m作為防汛高程，其壩高為19.5m，80m為壩長(zhǎng)， 60萬(wàn)m3左右為壩體主要填筑工程量。具體見表1。

表1 壩體填筑主要工程量表 （單位：萬(wàn)m3）

2 黏土心墻堆石壩快速施工工藝

2.1 排水系統(tǒng)布設(shè)

根據(jù)工程實(shí)際情況，上游圍堰主要承擔(dān)主壩度汛，極易產(chǎn)生圍堰滲水問題，同時(shí)基坑內(nèi)的施工廢水、雨天基坑內(nèi)的積水等都需由上游圍堰內(nèi)排出。因此必須完善基坑排水系統(tǒng)，這也是保證主壩施工安全的重要措施。

一般需將截水溝開挖到沿上游圍堰的下游坡腳位置，以此進(jìn)行圍堰滲水匯集。截水溝至上游河床深槽折向主壩上游壩腳前挖填結(jié)合形成的集水池，可進(jìn)行水泵、排水管安裝，隨后將水排出上游圍堰，進(jìn)而構(gòu)成主壩上游基坑排水泵站。通過排水溝、涵管將基坑內(nèi)的雨水、廢水匯集到上游基坑排水泵站內(nèi)。在不斷提升壩體填筑高度的同時(shí)，也需及時(shí)提升上游壩坡干砌石護(hù)坡。待汛后，即可撤除基坑泵站。

2.2 壩料運(yùn)輸及卸料

第一，壩料運(yùn)輸。選用20t自卸汽車運(yùn)輸心墻料與堆石料。選用4t以下農(nóng)用車進(jìn)行反濾料與過渡料運(yùn)輸。要求將標(biāo)識(shí)牌設(shè)置到壩料運(yùn)輸車上，以此對(duì)各類料區(qū)進(jìn)行區(qū)分，如將“上游I區(qū)料”標(biāo)識(shí)牌設(shè)置到上游I區(qū)料運(yùn)輸時(shí)。

第二，壩料卸料。利用進(jìn)占法卸料的方式進(jìn)行心墻料卸料，也就是說在碾壓檢測(cè)合格的土層上由自卸汽車卸料，攤鋪施工，則可選用推土機(jī)+汽車的方式，同時(shí)進(jìn)行卸料與推土施工，在完成攤鋪的松土層允許汽車行駛，碾壓，以便于心墻土料防雨，也可通過汽車的壓實(shí)作用，進(jìn)一步提升干密度，但在完成壓實(shí)土料面嚴(yán)禁重車反復(fù)行駛，避免出現(xiàn)超壓、剪切等問題。

選取后退法進(jìn)行反濾料與過渡料卸料。在完成壓實(shí)的層面后退卸料，可構(gòu)成間隔料堆，隨后通過反鏟平料。同樣可選用后退法進(jìn)行堆石料卸料，選用挖機(jī)平料。

2.3 心墻料填筑施工

因本地區(qū)雨季較長(zhǎng)，做好防雨水工作，可有效提升心墻填筑質(zhì)量，更能加快填筑施工進(jìn)度。為合理控制土料含水率，可選用坡面開采、晾曬交替法施工，同時(shí)，選用特定排水、防水措施用于開挖工作面以上山坡地面，降低雨水對(duì)山頂?shù)孛娴臐B透，減小料場(chǎng)天然含水率。

根據(jù)工程所需，可選用進(jìn)占法用于心墻土料攤鋪施工，也就是汽車與推土機(jī)邊卸邊鋪，在完成攤鋪的松土層允許進(jìn)料汽車行車，此時(shí)可初步碾壓該攤鋪土層，降低雨水對(duì)其影響。心墻填筑每層厚度可定為30cm，1.3為其松鋪系數(shù)，且在40cm以內(nèi)合理控制松鋪厚度，選取定點(diǎn)測(cè)量法處理厚度過大問題。

控制邊線可在心墻鋪土前進(jìn)行測(cè)量，完成鋪土作業(yè)后，可通過人工方式修正心墻料與反濾料結(jié)合邊線，并做好污染料清理作業(yè)。選用10t以上振動(dòng)平碾法進(jìn)行碾壓施工，待質(zhì)量檢測(cè)無誤后，需及時(shí)處理新老層面結(jié)合問題。碾壓相鄰兩段交接帶時(shí)，需相互搭接其碾跡，與碾壓方向垂直的搭接寬度需控制在0.5m以內(nèi)，與碾壓方向水平的搭接寬度需控制在1.5m以內(nèi)。填筑施工中，與心墻蓋重混凝土板的接觸面需均勻涂刷常規(guī)濃泥漿。碾壓心墻蓋重混凝土表面填土?xí)r，應(yīng)在1m左右控制混凝土表面以上的填筑厚度。

2.4 反濾料填筑施工

在心墻料上下游側(cè)設(shè)置反濾料，水平寬度上下游分別為1.5m，對(duì)心墻料有反濾功能。根據(jù)施工要求，必須選用質(zhì)地堅(jiān)硬、抗水、抗壓強(qiáng)度良好的反濾料，同時(shí)在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)合理控制細(xì)骨料含量。1.5m為反濾料寬度，1∶0.2為邊坡坡比，30cm為壓實(shí)層厚度，0.4m為松鋪厚度，在填筑心墻土料后即可進(jìn)行反濾料填筑作業(yè)。選用農(nóng)用車輛運(yùn)送反濾料，要求在1.5m以內(nèi)合理控制卸料寬度。此類運(yùn)輸車輛具有較低底板，可選用料堆卸料法，盡可能降低粗粒徑反濾料分離現(xiàn)象產(chǎn)生。同時(shí)在裝料過程中，需適當(dāng)濕潤(rùn)反濾料，便于后期壓實(shí)。反濾料一邊應(yīng)與黏土心墻緊靠，另一邊的邊線可以標(biāo)桿為準(zhǔn)，通過定點(diǎn)測(cè)量法進(jìn)行標(biāo)桿設(shè)置，以此進(jìn)行鋪料厚度控制。反鏟攤鋪時(shí)需在0.4m以內(nèi)控制其厚度。攤鋪之后，收邊以人工方式為主，進(jìn)而將污染料清理干凈。

2.5 過渡料填筑施工

完成上述施工后，即可進(jìn)行過渡料填筑施工。在反濾料區(qū)與堆石之間設(shè)置過渡料區(qū)，1.5m為其寬度，因車輛在該寬度條帶無法行駛，必須在完成填筑過渡料之后，再填筑堆石料區(qū)。同樣選用料堆卸料方法用于過渡料卸料，連續(xù)填筑3層后，當(dāng)其高度滿足1m時(shí)，可進(jìn)行堆石料1m填筑，隨后攤鋪、碾壓，再次平起，由堆石區(qū)騎縫到過渡料區(qū)一個(gè)碾壓錯(cuò)距。待完成碾壓作業(yè)后，質(zhì)量檢測(cè)合格，即可進(jìn)行堆石料填筑施工。

2.6 堆石料填筑施工

根據(jù)工程實(shí)際情況，在主壩上游位置布設(shè)堆石料，以死水位為界，可進(jìn)行堆石I、堆石II劃分。要求先進(jìn)行堆石I填筑施工，隨后待上升至一定高度后，再次進(jìn)行堆石II填筑施工。由上下游最低位置填塘部位進(jìn)行施工。選用0.6m、0.8m粒徑材料作為堆石料，其攤鋪厚度可設(shè)定為0.8m、1m。攤鋪方式選取退占法。以反鏟攤鋪為主，特殊情況下，需鏟除凸出層面的石塊。

剛完成攤鋪的層面選用反鏟施工時(shí)，因其凹凸不平，將嚴(yán)重?fù)p壞振動(dòng)碾輪胎或汽車膠輪，此時(shí)需將10cm以內(nèi)粒徑的碎石蓋面鋪于表面位置，隨后通過推土機(jī)攤鋪，碾壓時(shí)可選用振動(dòng)碾施工。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，水利工程事業(yè)發(fā)展迅猛，黏土心墻堆石壩施工作為水利工程建設(shè)的重要內(nèi)容，也得到了極大的發(fā)展。在全面掌握施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的前提下，只有做好各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作，才能進(jìn)一步規(guī)范施工工藝，才能保證工程施工質(zhì)量。