挖掘機(jī)安裝液壓振動(dòng)夯在水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用

劉志軍

（甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730000）

我國(guó)的水利工程項(xiàng)目具有單件性、工序多樣性、地形復(fù)雜性等特點(diǎn)，相比較于公路、市政、建筑、鐵路建設(shè)項(xiàng)目，機(jī)械化作業(yè)程度不高，施工技術(shù)相對(duì)保守。在酒泉市肅州區(qū)鍋蓋梁水庫(kù)除險(xiǎn)加固施工項(xiàng)目中，使用了挖掘機(jī)上安裝的液壓振動(dòng)夯，通過和以往經(jīng)常性使用的蛙式打夯機(jī)、坡碾的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)挖掘機(jī)安裝液壓振動(dòng)夯具有高效、實(shí)用、方便、夯填質(zhì)量高等特點(diǎn)，在壩體改造、除險(xiǎn)加固或局部夯填等方面有很強(qiáng)的實(shí)用性。

1 經(jīng)典的坡面填筑工藝

1.1 蛙式打夯機(jī)

以往對(duì)壩體坡面上的粘性土壤進(jìn)行夯填，多采用蛙式打夯機(jī)。蛙式打夯機(jī)由夯錘、夯架、偏心塊、皮帶輪和電動(dòng)機(jī)等組成。電動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)部分裝在橇座上，夯架后端與傳動(dòng)軸鉸接，在偏心塊離心力作用下，夯架可繞此軸上下擺動(dòng)。夯架前端裝有夯錘，當(dāng)夯架向下方擺動(dòng)時(shí)就夯擊土壤，向上方擺動(dòng)時(shí)使橇座前移。因此，蛙式夯夯錘每沖擊一次，機(jī)身就向前移動(dòng)一步。這種施工工藝雖然對(duì)壤土的夯填效果較好，但其夯錘面積有限，大面積夯填時(shí)需要投入的機(jī)械、人工量較大，效率比較低。

1.2 斜坡碾

近年來，斜坡碾碾壓技術(shù)在壩體施工中廣泛應(yīng)用。其碾壓工藝和羊腳碾類似。但是坡碾需要大型設(shè)備（如50裝載機(jī)進(jìn)行牽引），對(duì)于施工場(chǎng)地狹窄、坡長(zhǎng)較短的壩體，不太適用。

2 挖掘機(jī)帶液壓振動(dòng)夯

2.1 工程概況

酒泉市肅州區(qū)鍋蓋梁除險(xiǎn)加固水庫(kù)項(xiàng)目，主要包括拆除原壩體、前后壩坡貼坡夯填、土工膜鋪設(shè)、過渡層鋪設(shè)、預(yù)制塊安裝、現(xiàn)澆防浪墻、新建輸水洞、砌筑排水棱體、泥結(jié)碎石路面等項(xiàng)目。壩頂寬5m，前壩坡平均長(zhǎng)度10.8m，后壩坡長(zhǎng)12m。

2.2 黏土夯填施工

夯填或碾壓部位的黏土層主要是拆除原結(jié)構(gòu)層后，將原來1∶2的坡面加大到1∶2.5，壓實(shí)材料為壤土，設(shè)計(jì)壓實(shí)度為96%。

2.2.1 施工準(zhǔn)備 拆除原結(jié)構(gòu)層：按照設(shè)計(jì)要求將原壩體結(jié)構(gòu)層拆除外運(yùn)。修坡：人工對(duì)原壩體進(jìn)行削坡，清除雜物。測(cè)量放樣：首先用木樁作控制樁，按6m×10m 的網(wǎng)格打入墊層坡面，根據(jù)測(cè)量結(jié)果拉吊線，預(yù)留5～10cm 沉降量。機(jī)具準(zhǔn)備：在挖掘機(jī)上安裝液壓打夯機(jī)，液壓夯由液壓馬達(dá)、偏心機(jī)構(gòu)、夯板組成，液壓夯利用液壓馬達(dá)帶動(dòng)偏心機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的震動(dòng)經(jīng)夯板作用于被夯物料。夯板長(zhǎng)1.2m、寬0.8m，夯填力5t，震動(dòng)頻率2000次/min。

2.2.2 施工工藝 灑水：在原壩坡坡面結(jié)合處灑水充分濕潤(rùn)。鋪土：根據(jù)放樣情況，鋪土厚度控制在25cm 以內(nèi)。夯實(shí)：順壩頂向坡下游緩慢移動(dòng)，移動(dòng)速度2m/min，寬度80cm。每一條夯填完畢后再進(jìn)行另一條夯填，搭接寬度30cm。

2.2.3 檢查檢修 夯填結(jié)束后用方格網(wǎng)進(jìn)行測(cè)量復(fù)查，根據(jù)復(fù)查結(jié)果繼續(xù)修整后重新夯實(shí)。

2.3 質(zhì)量檢測(cè)

實(shí)驗(yàn)室出具的標(biāo)準(zhǔn)干容重為1.7g/cm3，最優(yōu)含水率為12%。試驗(yàn)區(qū)夯填結(jié)束后，聯(lián)合第三方實(shí)驗(yàn)室、建設(shè)單位和監(jiān)理單位對(duì)夯填質(zhì)量進(jìn)行了檢測(cè)。采用環(huán)刀法，取樣10個(gè)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果（干容重）分別為1.71g/cm3、1.71g/cm3、1.72g/cm3、1.695g/cm3、1.70g/cm3、1.72g/c m3、1.71g/cm3、1.72g/cm3、1.70g/cm3、1.71g/cm3，合格率100%。

2.4 施工過程的安全控制

施工過程中要保證施工質(zhì)量和施工安全，針對(duì)不同的施工環(huán)境采取不同的方法進(jìn)行處理。加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn)，使其認(rèn)識(shí)到安全施工的重要性。嚴(yán)格要求施工人員在做好安全防護(hù)措施的情況下才能進(jìn)行施工，定期檢查防護(hù)措施的安全性，以免在施工時(shí)發(fā)生安全事故。施工期間需對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行圍欄處理，以免造成不必要的人身傷害。夯填操作人員在進(jìn)行施工時(shí)，要保持勻速移動(dòng)的狀態(tài)，碾壓工作完成后要把設(shè)備停放在指定地點(diǎn)，以免影響其他工作的進(jìn)行。

2.5 夯填注意事項(xiàng)

確保鋪料厚度及含水率；保證搭接寬度；緩慢勻速移動(dòng)，不得漏夯過夯；及時(shí)修正夯填后的坡面。

2.6 挖掘機(jī)安裝液壓夯的優(yōu)點(diǎn)

高效、振幅大，頻率為傳統(tǒng)夯的100倍，達(dá)到2000次/min；操作靈活，受地形限制較小，坡面作業(yè)方便；噪音小，對(duì)環(huán)境的影響??；安全系數(shù)高，挖掘機(jī)是履帶式，斜坡作業(yè)相對(duì)安全；經(jīng)濟(jì)，僅在原設(shè)備上拆換振動(dòng)夯即可。

3 結(jié)語(yǔ)

挖掘機(jī)安裝振動(dòng)夯在鍋蓋梁除險(xiǎn)加固工程壩體坡面夯填的施工，和以往所采用的夯填方式相比，其夯填質(zhì)量、施工效率均較高。積極采用新機(jī)具、新工藝，在提高水利工程質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、保證施工安全方面的效果明顯，值得大力推廣。