淺談水庫(kù)攔河壩填筑施工工藝及質(zhì)量控制方法

曹龍

摘 要：攔河壩填筑施工質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)水庫(kù)的運(yùn)營(yíng)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(chǎng)實(shí)際情況來進(jìn)行施工組織的設(shè)計(jì)，包括勞動(dòng)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(duì)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

中圖分類號(hào)：TV52 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 工程概述

某水庫(kù)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(kù)容量1.7億m3。該水庫(kù)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(kù)主要建筑包括攔河壩、溢洪道、水電站、泄洪洞及尾渠，水庫(kù)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(zhǎng)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(dòng)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(jì)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(tái)容量為1.2m3挖掘機(jī)。根據(jù)施工計(jì)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(dòng)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(dòng)碾，工作重量18t以上，振動(dòng)輪寬度2298m，行駛速度：0km/h～11km/h。施工時(shí)，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(tái)振動(dòng)碾即可滿足填筑的需要。

3 填筑施工工藝

3.1 碾壓試驗(yàn)

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(yàn)。當(dāng)填料在開采時(shí)的天然含水率并不能滿足現(xiàn)場(chǎng)碾壓時(shí)對(duì)含水率的要求時(shí)，需要進(jìn)行調(diào)整。還有一些參數(shù)，如填筑時(shí)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(yàn)中確定。

經(jīng)過碾壓試驗(yàn)后，最終確定壓實(shí)的松鋪厚度為0.8m，振動(dòng)碾在壓實(shí)作業(yè)時(shí)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(shí)了解天氣狀況，避免在雨天進(jìn)行施工，壩基按照?qǐng)D紙要求的尺寸進(jìn)行測(cè)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(shí)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(yàn)收，及時(shí)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(rùn)濕。

3.3 填筑施工

整個(gè)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(chǎng)后，順壩軸方向分層鋪料，因整個(gè)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(yàn)確定的厚度進(jìn)行，分段作業(yè)面長(zhǎng)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(gè)填筑作業(yè)面相鄰時(shí)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(shí)進(jìn)行測(cè)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(rùn)，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(dòng)碾碾壓方向要與壩軸方向一致，采用一進(jìn)一退，錯(cuò)距法進(jìn)行碾壓。

3.4 壓實(shí)

碾壓機(jī)具采用自行式振動(dòng)碾壓實(shí)填筑料，振動(dòng)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(cè)法檢測(cè)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(cè)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(yàn)檢測(cè)后滿足設(shè)計(jì)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(jì)要求，需要進(jìn)行補(bǔ)壓直至檢測(cè)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(shí)表面的沙礫料已經(jīng)風(fēng)干，需進(jìn)行灑水濕潤(rùn)處理。對(duì)于已經(jīng)檢測(cè)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(yàn)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(dòng)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(dòng)平碾。填筑順序?yàn)橄忍钌车[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(jí)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(dòng)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)。臨城水庫(kù)攔河壩下游壩坡壓坡后邊坡坡度設(shè)計(jì)自下而上為1∶2.75、1∶2.5、1∶2.25，為了保證設(shè)計(jì)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(cè)量人員全程跟蹤控制，主要測(cè)量?jī)x器為DTM-532全站儀。

4 施工質(zhì)量保證措施及注意事項(xiàng)

（1）填料鋪筑厚度必須根據(jù)碾壓試驗(yàn)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(cuò)開1m～2m布置。

（4）振動(dòng)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2 km/h ～3km/h。

（5）對(duì)占?jí)簤紊頂嗝媾R時(shí)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(duì)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(gè)方面取得了不錯(cuò)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(yàn)，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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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