水利工程粘土心墻堆石料壩施工質(zhì)量控制淺談

劉星宇

摘要：作為一種常見(jiàn)的防滲方法，粘土心墻壩在水利工程的施工建設(shè)中的應(yīng)用極為廣泛。如果是普通心墻，可以先通過(guò)細(xì)砂反濾、濾料填筑，然后再使用強(qiáng)、弱風(fēng)化料或砂礫料進(jìn)行填筑。這樣，就可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況就近選擇最理想的天然建筑材料，為提升水利工程的防滲效果打好基礎(chǔ)?；诖耍疚慕Y(jié)合實(shí)際案例，針對(duì)水利工程粘土心墻堆石料壩施工質(zhì)量控制進(jìn)行了詳細(xì)的分析，以供參考。

Abstract： As a common anti-seepage method， the clay core wall dam is widely used in the construction of water conservancy projects. If it is an ordinary core wall， it can be filled with fine sand filter and filter material first， and then filled with strong or weak weathered material or gravel material. In this way， it is possible to choose the most ideal natural building materials according to the local actual conditions， and lay a good foundation for improving the anti-seepage effect of water conservancy projects. Based on this， this article combined with the actual case， conducted a detailed analysis of the construction quality control of the clay core wall stone dam of the water conservancy project for reference.

關(guān)鍵詞：水利工程;粘土心墻石料壩;施工質(zhì)量

Key words： water conservancy project;clay core wall stone dam;construction quality

中圖分類(lèi)號(hào)：TV523? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）11-0198-02

0? 引言

粘土心墻堆石料壩在水利工程施工過(guò)程中的應(yīng)用，不僅可以提升水利工程的施工質(zhì)量，還可以加快水利工程的施工進(jìn)度。要想加強(qiáng)粘土心墻堆石料壩施工質(zhì)量的控制，就必須要對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，然后針對(duì)性的制定質(zhì)量控制措施。

1? 工程概況

我國(guó)某水庫(kù)施工工程主要由三部分組成：第一擋水建筑物、第二泄洪建筑物、第三輸水建筑物。總庫(kù)容量6800萬(wàn)m3，裝機(jī)容量5600kW，攔河大壩壩頂高程679.90m，壩頂寬6.0m，長(zhǎng)176.6壩型為粘土心墻風(fēng)化料壩，攔河大壩壩頂高程為679.90m，壩底建基面高程為641.70m，最大壩高38.2m，壩頂寬度6m，壩頂長(zhǎng)176.6m，壩頂右端接永久進(jìn)場(chǎng)公路，左端接溢洪道控制段。上游側(cè)布置高1.2m的鋼筋砼防浪墻，防浪墻頂高程681.10m。該大壩的壩基和兩壩肩的防滲處理均采用帷幕灌漿。該壩的壩體結(jié)構(gòu)主要包含以下三部分：第一粘土心墻區(qū)、第二上下游反濾區(qū)、第三上下游堆石區(qū)。本文案例中水庫(kù)壩址區(qū)河流呈“S”形，兩岸地形不對(duì)稱(chēng)，左岸緩右岸陡，第四系殘坡積沖洪積層分布廣，厚度變化大;下伏第三系長(zhǎng)石石英砂巖與粉砂質(zhì)泥巖互層，巖層傾向右岸傾角?。?4°～25°），巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，風(fēng)化破碎。主要存在殘坡積沖洪積層物理、力學(xué)指標(biāo)及透水性不均;基岸裂隙發(fā)育，全強(qiáng)風(fēng)化層厚度變化大（6～26m），強(qiáng)度低，透水性中至強(qiáng);右岸坡陡有卸荷裂隙發(fā)育。不良地質(zhì)條件對(duì)建筑物基礎(chǔ)及邊坡穩(wěn)定性不利。該工程為Ⅲ等中型工程，其主要建筑物攔河大壩、輸水隧洞、溢洪道按3級(jí)建筑物設(shè)計(jì)。

2? 水利工程粘土心墻堆石料壩施工技術(shù)分析

2.1 壩體分區(qū)

對(duì)本文案例中水庫(kù)施工工程進(jìn)行分析，可以根據(jù)實(shí)際情況將粘土心墻堆石料壩分成三個(gè)大區(qū)：上游區(qū)、粘土心墻區(qū)以及下游區(qū)。其中上游區(qū)又可以細(xì)分為以下兩個(gè)區(qū)：第一堆石區(qū)、第二反濾區(qū)、下游區(qū)又可以細(xì)分為以下兩個(gè)區(qū)：第一反濾區(qū)、第二堆石區(qū)。在完成分區(qū)之后，施工之前，必須進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，選定合理的碾壓機(jī)具、鋪料厚度、壓實(shí)方法、碾壓遍數(shù)、行車(chē)速度、有效壓實(shí)厚度等施工參數(shù)及工藝流程，提出合理的質(zhì)量控制和檢測(cè)方法。

2.2 料區(qū)施工原則與施工順序

為了從整體上保證壩體的施工質(zhì)量，提升心墻區(qū)的連住質(zhì)量，各料區(qū)的填筑應(yīng)當(dāng)遵循以下三大原則。第一，加強(qiáng)粘土料結(jié)構(gòu)尺寸控制原則、加強(qiáng)反濾料結(jié)構(gòu)尺寸控制原則以及加強(qiáng)過(guò)渡料結(jié)構(gòu)尺寸控制原則。第二，針對(duì)任何一個(gè)料區(qū)的填筑，都要避免粘土料被反濾料侵占。第三，避免細(xì)顆粒被粗顆粒侵占。

2.3 粘土心墻料填筑施工

在大壩施工過(guò)程中，粘土心墻施工最為關(guān)鍵，尤其是粘土心墻的填筑質(zhì)量，對(duì)于大壩總體的填筑質(zhì)量以及運(yùn)行安全有著直接的影響。在大壩施工中，最常用的粘土料有兩種。第一種是高塑性粘土，本文案例中大壩在與混凝土蓋板結(jié)合的1m厚和與岸坡結(jié)合處水平寬2m范圍內(nèi)使用。第二種是普通粘土，不使用高塑性粘土的區(qū)域，基本都使用普通粘土。針對(duì)粘土料和壩體基礎(chǔ)面，本文案例中大壩心墻底部設(shè)置混凝土蓋板，河床及左右岸心墻底部設(shè)置灌漿蓋板。完成以上工作之后，才能在砼蓋板上進(jìn)行粘土料的填筑。針對(duì)粘土心墻料填筑施工，需要注意的是，需要先進(jìn)測(cè)定料源的含水率，確保含水率符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，再進(jìn)行粘土料的填筑。對(duì)于粘土填料施工來(lái)說(shuō)，進(jìn)占法是最好的施工方法，即從填筑工作面的一端開(kāi)始上料，當(dāng)上料平臺(tái)完全形成之后，再進(jìn)行平臺(tái)高程的施工[1]。

在正式填筑高塑性粘土之前，需要先對(duì)蓋板混凝土表面進(jìn)行灑水，保持濕潤(rùn)，然后再涂刷粘土漿。在涂刷粘土漿的時(shí)候，需要注意兩點(diǎn)：第一點(diǎn)鋪土和夯實(shí)要同時(shí)進(jìn)行;第二點(diǎn)粘土漿的涂刷高度要與鋪土厚度一致。如果待到粘土漿干涸之后再進(jìn)行鋪土或者壓實(shí)，那么高塑性粘土填筑質(zhì)量將會(huì)受到影響。另外，為了保證高塑性粘土的填筑質(zhì)量，需要將粘土與水的質(zhì)量比控制在1：2.5-1：3.0。根據(jù)掛壁對(duì)粘稠度進(jìn)行控制，確保涂層厚度在3-5mm之間。

在雨季進(jìn)行粘土料填筑的時(shí)候，必須要及時(shí)關(guān)注當(dāng)?shù)貧庀蟛块T(mén)發(fā)布的氣象信息。如果施工當(dāng)天有雨，那么要提前覆蓋好粘土。然后再在雨?？梢允┕ぶ?，再對(duì)填筑面粘土的壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)雨后料場(chǎng)土料的含水率進(jìn)行檢測(cè)。只有確保各項(xiàng)指標(biāo)均符合施工要求，才能繼續(xù)填筑施工。如果測(cè)定的含水率過(guò)高，為了填筑進(jìn)度不受影響，要對(duì)粘土進(jìn)行翻曬，或者使用推土機(jī)直接清除表層粘土。另外，還需要在下雨之前，對(duì)儲(chǔ)備的粘土進(jìn)行覆蓋處理。如果粘土暴曬時(shí)間太長(zhǎng)，含水率降低，那么可以在正式開(kāi)始填筑施工之前，使用水車(chē)進(jìn)行噴水處理。為了保證粘土心墻料填筑進(jìn)度不受影響，可以分區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。然后嚴(yán)格控制檢測(cè)頻率，每完成一塊填筑面，就進(jìn)行一次相應(yīng)的檢測(cè)，然后進(jìn)行循環(huán)工作面對(duì)提前準(zhǔn)備。

2.4 堆石料填筑施工

堆石料區(qū)是本文工程案例中大壩的關(guān)鍵承重區(qū)，且料源和填筑質(zhì)量的控制最為重要。首先，必須要保證堆石料具有良好的級(jí)配，最大粒徑不能超過(guò)鋪土厚度的2/3。在5mm以下的顆粒含量，應(yīng)當(dāng)在10-25%之間。在0.075mm粒徑含量應(yīng)當(dāng)在5%以下，不均勻系數(shù)應(yīng)當(dāng)在10以上。料場(chǎng)的暴露需要加強(qiáng)爆破參數(shù)的控制，將料石的超徑石進(jìn)行剔除，然后對(duì)山頂表層開(kāi)挖料實(shí)施選擇性上壩，防止質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的石料出現(xiàn)在壩面上。

針對(duì)堆石料的填筑，經(jīng)常使用的填筑方法有三種：第一進(jìn)占法、第二后退法、第三混合法。填筑松鋪的厚度要控制在1.0m。首先，進(jìn)占法的應(yīng)用最為普遍，但是需要先形成填筑平臺(tái)，然后在填筑平臺(tái)上進(jìn)行卸料。這樣，可以最大限度的控制填筑的平整度。其次，如果運(yùn)輸車(chē)輛較多，那么就要優(yōu)先選擇后退法。這樣，可以確保卸料的時(shí)候保證上壩強(qiáng)度，減少汽車(chē)輪胎的磨損。需要注意的是，如果沒(méi)有控制好料堆間距，那么填筑平整度也會(huì)受到影響。最后，所謂混合法就是進(jìn)占法和后退法的結(jié)合。但是，這種方法同樣也需要先形成卸料平臺(tái)，然后一邊在平臺(tái)上卸料，一邊在壓實(shí)上通過(guò)后退法卸料，這樣既可以加強(qiáng)填筑平整度的控制，又可以有效提升上壩運(yùn)輸強(qiáng)度[2]。

為了保證碾壓質(zhì)量，還需要對(duì)堆石料進(jìn)行灑水處理，在進(jìn)行碾壓處理。實(shí)際的加水量需要控制在10-25%。如果是在冬季施工，那么為了保證填筑質(zhì)量，要減少對(duì)堆石料的加水，加強(qiáng)松鋪厚度的控制，確保鋪料厚度在90cm以下，碾壓變數(shù)不少于10遍。

3? 水利工程粘土心墻堆石料壩施工質(zhì)量控制措施

3.1 完善施工質(zhì)量管理體系

首先，項(xiàng)目法人要在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工質(zhì)量管理機(jī)構(gòu)的設(shè)置，安排充足的施工質(zhì)量管理人員，完善相應(yīng)的施工質(zhì)量管理規(guī)章制度，落實(shí)每一位工作人員的崗位職責(zé)。其次，在實(shí)際的施工過(guò)程中，要對(duì)施工單位提出嚴(yán)格的要求，確保其按照既定的施工工序開(kāi)展施工作業(yè)，并經(jīng)過(guò)監(jiān)理單位驗(yàn)收之后，再正式開(kāi)始下一道工序。質(zhì)量管理人員每天都要到施工現(xiàn)場(chǎng)了解施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行處理和解決。尤其是針對(duì)突發(fā)性技術(shù)問(wèn)題，一定要聯(lián)合各方面的力量進(jìn)行處理與解決。最后，加強(qiáng)施工質(zhì)量的檢驗(yàn)，針對(duì)施工過(guò)程中使用到的施工材料、關(guān)鍵施工部位、隱蔽單元工程等進(jìn)行有效的檢驗(yàn)以及單位工程驗(yàn)收。

3.2 加強(qiáng)監(jiān)理單位的質(zhì)量控制

首先，按照要求選擇具有一定資質(zhì)的監(jiān)理單位，并在施工現(xiàn)場(chǎng)成立專(zhuān)門(mén)的施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理部門(mén)，并配置充足數(shù)量的監(jiān)理人員。其次，所有的監(jiān)理人員都要持證上崗，總監(jiān)理工程師要常駐工地，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)理規(guī)劃、監(jiān)理實(shí)施細(xì)則的編寫(xiě)和調(diào)整，進(jìn)行施工質(zhì)量檢驗(yàn)流程、評(píng)定流程以及驗(yàn)收流程的制定與完善。再次，監(jiān)理單位要對(duì)施工全過(guò)程進(jìn)行有效的跟蹤檢查，并對(duì)粘土心墻、砼澆筑以及灌漿等部位的施工采取旁站監(jiān)理，對(duì)施工原材料以及中間產(chǎn)品進(jìn)行見(jiàn)證取樣。最后，不斷地優(yōu)化和完善監(jiān)理日志以及監(jiān)理月報(bào)等資料的編寫(xiě)與整理。

3.3 加強(qiáng)施工單位的質(zhì)量保證

為了有效加強(qiáng)粘土心墻堆石料壩施工質(zhì)量控制，需要加強(qiáng)施工單位的質(zhì)量保證。首先，嚴(yán)格審核施工單位的施工資質(zhì)，優(yōu)先選擇施工資質(zhì)較高、施工經(jīng)驗(yàn)豐富、施工能力強(qiáng)的施工單位。然后在施工現(xiàn)場(chǎng)成立專(zhuān)門(mén)的項(xiàng)目經(jīng)理部門(mén)。其次，在施工現(xiàn)場(chǎng)引進(jìn)崗位責(zé)任制，完善施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量管理制度，確保項(xiàng)目經(jīng)理可以常駐工地。再次，進(jìn)行工地實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建，并配置齊全檢測(cè)設(shè)備，所有的管理人員以及關(guān)鍵崗位人員要持證上崗，嚴(yán)格按照施工質(zhì)量檢驗(yàn)要求選擇足夠的、專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)的質(zhì)檢員，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。最后，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)與質(zhì)量評(píng)定有關(guān)的資料進(jìn)行整理歸檔[3]。

3.4 提升設(shè)計(jì)單位的施工現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)水平

為了有效加強(qiáng)粘土心墻堆石料壩施工質(zhì)量控制，需要提升設(shè)計(jì)單位的施工現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)水平。首先，設(shè)計(jì)單位要分析施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求，安排具有一定資質(zhì)、專(zhuān)業(yè)以及素養(yǎng)的設(shè)計(jì)人員時(shí)刻與施工單位溝通交流，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，優(yōu)化施工程序。其次，根據(jù)施工需求進(jìn)行圖紙供應(yīng)與設(shè)計(jì)，并與施工人員做好及時(shí)、有效的技術(shù)交底。最后，實(shí)施項(xiàng)目法人負(fù)責(zé)制，通過(guò)設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位、政府部門(mén)等各方面的共同努力，對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行提升。

4? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在水利工程的施工過(guò)程中，粘土心墻堆石料壩施工發(fā)揮著十分重要的作用。要想保證粘土心墻堆石料壩施工質(zhì)量，在明確具體的施工技術(shù)的同時(shí)，還要不斷地完善施工質(zhì)量管理體系、加強(qiáng)監(jiān)理單位的質(zhì)量控制、加強(qiáng)施工單位的質(zhì)量保證、提升設(shè)計(jì)單位的施工現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]涂加強(qiáng)，楊華河.淺析粘土心墻堆石壩快速施工技術(shù)的應(yīng)用[J].科學(xué)與財(cái)富，2017（24）：248.

[2]勐臘縣大沙壩水庫(kù)工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告.

[3]勐臘縣大沙壩水庫(kù)工程大壩施工技術(shù)要求.