花涼亭水庫石渣料幫坡填筑施工

汪勝利 嵇紅光

(安徽省安慶市水利局小水電管理所 安慶 246003)(中國水電基礎局有限公司 天津 301700)

安慶市花涼亭水庫位于長江流域皖河支流長河的上游，壩址座落于太湖縣城西北約5km處，是一座以防洪、灌溉為主，結(jié)合發(fā)電、供水、養(yǎng)殖、航運、旅游等綜合利用的大(1)型水利樞紐工程。水庫控制流域面積1870km2，總庫容23.98億m3。地理位置十分重要，防洪責任重大。大壩全長566m，壩頂高程99.25m，壩頂寬6.7m，最大壩高58m。壩基采用混凝土防滲墻處理，上游壩坡采用加高培厚的施工方法，高程66.5m以下采用水下拋石幫坡加固，高程66.5m以上采用石渣料幫坡加固。加固后上游坡比為 1∶2.75、1∶3.0、1∶3.0、1∶3.5、1∶3.5，高程 88.5m 處設8.5m 寬馬道，高程80.0m處設2.0m寬馬道，高程72.0m處設18.0m寬平臺，高程60.5m處設18.5m寬平臺。加固后的剖面如圖1所示。

圖1 加固后的剖面

1 設計技術(shù)指標

1.1 原材料技術(shù)指標

石渣料由爆破開挖的弱風化和微新巖石組成，石質(zhì)堅硬，不易破碎或水解，巖石飽和抗壓強度大于30MPa，軟化系數(shù)不小于0.8;石渣料應具有良好的級配，且不得含有黏壤土塊、植物根莖等有害物質(zhì)，碾壓后最大粒徑應小于鋪層厚的2/3(小于40cm)，粒徑小于0.1mm的顆粒(含泥量)小于5%，粒徑大于5mm的顆粒含量大于65%，干容重大于20.5kN/m3，孔隙率小于25%。

1.2 施工技術(shù)要求

a.施工方法:采用分層填筑碾壓的方法施工。

b.填筑作業(yè)采用分層平行攤鋪，振動碾行駛方向應平行于壩軸線，靠近岸坡碾壓不到的地方可以順坡行駛，但碾壓遍數(shù)應適當增加;重疊碾壓帶寬度應大于20cm。

c.為滿足混凝土防滲墻施工工期要求，應先進行河床段幫坡，再進行兩岸幫坡。盡早完成80m高程以下河床段填筑施工，為防滲墻施工提供工作面。

d.石渣料幫坡厚度控制原則:高程72.0～80.0m平臺石渣料幫坡鉛直厚度按不小于5.5m控制，88.5m高程平臺至壩頂?shù)氖蠋推潞穸葢鶕?jù)平臺寬度、坡比及壩坡線控制。

e.石渣料幫坡透水率按一個單元檢測一次的原則，透水率按不小于10-3cm/s控制。

2 施工工藝

填筑施工工藝流程見圖2。

圖2 壩體填筑施工工序

3 施工道路布置

石渣料運輸利用現(xiàn)已修筑壩體的下坡斜道進入，為防止大量車輛出入造成交通阻塞，在右壩肩開辟一條回車道。

4 生產(chǎn)性試驗

為取得合理的鋪料方式、鋪料厚度、碾壓機械類型及重量、碾壓遍數(shù)、行進速度，及壓實后的干密度等施工參數(shù)，在土料填筑前，進行與實際施工條件相仿的現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗。

按設計要求，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，與相關(guān)單位溝通后，選定在樁號0+120～0+200之間，寬度為30m作為試驗區(qū)，進行了石渣料幫坡填筑生產(chǎn)性試驗。經(jīng)試驗，碾壓后的干密度、孔隙率、透水性均滿足設計文件要求。由于在太湖縣城附近不能找到滿足設計要求的石渣料料源，項目部建議有關(guān)單位將石渣料粒徑進行調(diào)整優(yōu)化。經(jīng)監(jiān)理、設計、代建、業(yè)主單位同意，將粒徑大于5mm渣料，含量由大于70%調(diào)整為大于65%。

石渣料材料的優(yōu)化方案為混凝土防滲墻施工爭取了時間，保證了混凝土防滲墻工程按期完工。

5 原材料質(zhì)量控制

項目部通過前期料源考察，選定太湖劉羊陳屋、江塘甘加龍等料場作為石渣料場。

進場石渣料，均由具有相應資質(zhì)的試驗檢測單位試驗、檢測。在施工過程中按規(guī)定的頻次進行送檢，并由監(jiān)理見證取樣或平行檢測。

進場石渣料由現(xiàn)場監(jiān)理工程師驗收，不合格、過期或失效的材料嚴禁使用。碾壓后每200m測4處干密度，采用“灌砂法”試驗。

6 石渣料填筑施工方法

6.1 機械設備選用

6.1.1 石渣料運輸設備

石料主要采用ZL50裝載機裝料，10～15t自卸汽車運輸。

回填料的運輸車輛均設置標志，以區(qū)分不同的回填區(qū)。

6.1.2 填筑料攤鋪平整設備

填筑料采用HD100型推土機進行平料攤鋪，1m3反鏟配合人工修坡。

6.1.3 壓實機械設備

采用14t自行式振動碾壓實，輔助采用手扶振動碾壓實或振動夯板夯實。

6.1.4 灑水機械設備

壩面填筑灑水采用6t灑水車噴霧灑水。

6.2 填筑前施工準備

a.基礎面的軟弱夾層等缺陷已按要求進行了處理。

b.按設計要求進行了必要的清理雜物。

c.回填基礎按設計要求進行了平整和夯實。

d.上述各項工作都經(jīng)單項檢查后，再請業(yè)主、設計、監(jiān)理等單位進行基礎聯(lián)合驗收，合格后才能開始填筑。

6.3 原料運輸與卸料

石渣料運輸以10～15t自卸汽車為主，采用進占法卸料。

6.4 鋪料

a.填筑前，必須清除上游坡面的植物及根莖等雜物。

b.根據(jù)施工圖紙在填筑基礎面上逐層放出各區(qū)的分界線，作出明顯的標記(如:灑白灰線或在岸坡上涂抹水泥砂漿)，為保證邊緣壓實度、預留接頭部位碾壓收邊量，整個鋪料層在壩面法線方向向兩側(cè)各超填20cm。

c.采用HD100型推土機進行平料攤鋪，1m3反鏟配合人工修坡。

6.5 超徑石處理

對于石料在推土機平料過程中，出現(xiàn)個別超徑石時，由反鏟機將超徑石清出。

6.6 回填料灑水

土石料回填質(zhì)量的一個主要指標是灑水，根據(jù)生產(chǎn)性試驗，本工程采用灑水車灑水。

按照碾壓試驗確定的加水量，在運輸過程中加一部分水量，在壩面上補充剩余的水量。運輸過程中加水5%～7%;在填筑作業(yè)面灑水車補充加水8% ～12%，加水量應根據(jù)土料含水量確定。

6.7 回填料碾壓

經(jīng)生產(chǎn)性試驗實踐論證取得可靠的施工方法和技術(shù)參數(shù)。即采用分層填筑碾壓的方法施工。采用機械碾壓，碾重14t，鋪筑厚度為0.3～0.4m，碾壓6～8遍。

a.填筑作業(yè)采用分層攤鋪，振動碾行駛方向平行于壩軸線，靠近岸坡碾壓不到的地方可以順坡向行駛，但碾壓遍數(shù)應適當?shù)卦黾?重疊碾壓帶寬度應大于20cm。壓實度不得低于設計值的98%。

b.每一填層填筑碾壓后，經(jīng)監(jiān)理人檢查合格后才能繼續(xù)鋪筑上一層。在繼續(xù)鋪筑上層新料之前，應對壓實層表面殘留的和半壓實層進行處理(包括含水量的調(diào)整)，以免形成料層間結(jié)合不良的現(xiàn)象。

c.由于氣候、施工等原因停工的填筑工作面應加以保護，復工時必須仔細清理，經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后，方可繼續(xù)填筑。

6.8 特殊區(qū)域的碾壓

建筑物周邊或邊角地帶的回填料，采用小型振動平碾碾壓，振動碾碾壓不到的部位，采用振動夯板夯實。

7 質(zhì)量控制及效果

7.1 質(zhì)量控制

質(zhì)量控制包括對填筑料強度、顆粒級配、含泥量、孔隙率、滲透系數(shù)，以及填筑施工中填料鋪料、碾壓、邊線預留、結(jié)合處碾壓情況、鋪料厚度等施工工藝及參數(shù)進行檢查。每一填筑單元碾壓后，采用“灌砂法”對填料進行抽樣檢查試驗，測定填料的干密度、含水量、孔隙率及滲透系數(shù)等。

7.2 質(zhì)量控制效果

項目部制定健全的質(zhì)量保證體系，責任到崗，現(xiàn)場安排專職質(zhì)檢員，循環(huán)監(jiān)督每道工序質(zhì)量。

質(zhì)量檢查嚴格執(zhí)行“三檢制”，并接受監(jiān)理機構(gòu)和代建單位現(xiàn)場值班人員的檢查和監(jiān)督。施工過程中未發(fā)生質(zhì)量事故。

7.2.1 石渣料幫坡填筑工序質(zhì)量檢驗

石渣料填筑工序施工質(zhì)量檢查明細見表1。

表1 石渣料填筑工序施工質(zhì)量檢查、檢測驗收明細

7.2.2 石渣料填筑碾壓后現(xiàn)場試驗成果石渣料填筑碾壓后現(xiàn)場試驗成果見表2。

表2 石渣料填筑碾壓后現(xiàn)場試驗成果

7.3 第三方檢測

檢測成果:抽檢60組干密度，合格率95%，且不合格點干密度大于允許值的95%。粒徑大于5mm的顆粒干重量百分比小于65%的有3組，粒徑大于5mm的顆粒干重量百分比合格率為95%，滿足設計要求。

8 結(jié)語

花涼亭水庫除險加固工程壩坡石渣料幫坡填筑工程質(zhì)量合格。施工總體布置和施工工藝滿足大壩幫坡加固技術(shù)、質(zhì)量和工期要求。為防滲墻施工爭取了時間，得到了監(jiān)理和業(yè)主的肯定。◆