南水北調中線漳古段高填方施工工藝

謝愛花

吉林省永吉縣口前鎮水電一局第三分局經營部

前言

本標段樁號為165＋681～172＋751，起點自臨城縣李家韓，終點至臨城縣東瀆村，總長7.07km，其中渠道長6.736km，建筑物長0.334km，包括大型交叉建筑物1座，左岸排水建筑物4座，渠渠交叉建筑物1座，節制閘、退水閘、排冰閘各1座。

高填方段位于166+581～168+881處。填方高為8m以上，最高達16.41m；半挖半填渠段長度2.498km，占37%，均為土質渠段。

1 渠道土方填筑施工技術

1.1 施工工序安排

首先利用本標渠道內的可利用土進行半挖半填段渠堤填筑回填均采取先河床段后灘地段、先低部后高部分層填筑的施工順序。

具體各單元回填施工程序如下：

圖1

1.2 填筑現場試驗

渠道填筑料包括土方筑堤料的填筑碾壓及泥粒混合料的填筑及碾壓，試驗應根據不同料源分別進行試驗。

1）碾壓試驗場地布置在取土場。粗粒土碾壓試驗場地為長×寬=30×20m；細粒土碾壓試驗場地為20×15m。在試驗前，需對試驗場進行抄平，并碾壓密實。

2）設備選擇：對于本工程，計劃投入的碾壓設備型號和性能見下表：

表1

1.3 碾壓參數初選

根據選定的不同的碾壓設備、不同的碾壓類型、擬定碾壓參數，并對碾壓參數進行組合，初選試驗參數如下：

①碾壓設備：用YZ18JD型自行式振動碾。

鋪料厚度：選取30cm、35cm、40cm。

鋪料方法：采用20t自卸汽車進占法鋪料，TY220推土機平整。

碾壓遍數選取：6遍、8遍、10遍。

②碾壓設備：SR25M型自行式振動碾

鋪料厚度：選取30cm、35cm、40cm。

鋪料方法：采用20t自卸汽車進占法鋪料，TY220推土機平整。

碾壓遍數選取：6遍、8遍、10遍。

③碾壓試驗步驟

用選定的碾壓機械進行碾壓，機械走行速度控制在2Km/h～3Km/h。在前四遍中，各試驗段每壓完一遍，進行一次壓實度檢測，并作好記錄；在第五遍至第八遍時，每兩遍進行一次測試，經檢測后，如果測試值達到規范要求，則停止該層的碾壓試驗。

按相同的方法填筑第二層，按同上頻次檢測作好試驗記錄。根據前兩層測試資料，求得填料各項壓實指標和含水量的關系，并結合填料壓實特性，確定壓實試驗填料最佳含水量的范圍，作業施工控制含水量。施工時將派專人詳細記錄下填料種類、各填筑層厚度、最佳含水量、碾壓遍數等有關數據。

④取樣檢查： 每一種鋪料厚度，都進行三種碾壓遍數的壓實度檢測，每一個碾壓遍數的試驗數量不少于六個檢測點。

室內擊實試驗取得土料的最大干密度及最優含水量，現場碾壓試驗時土料的含水量應接近于土料的最優含水量。現場碾壓試驗時細粒土采用環刀法、粗粒土采用灌水法檢測土的濕密度、室內進行土的含水量檢測，根據土的濕密度與含水量算出土的干密度，公式為ρ干=ρ濕/（1+w），再根據土的干密度、含水量、最大干密度計算土的壓實度，公式α壓實度=ρ干密度/ρ最大干密度。通過壓實度和含水量及與其對應的鋪料厚度、碾壓遍數的關系畫出干密度、含水量與鋪料厚度、碾壓遍數的關系曲線，從而獲得滿足設計要求壓實度的碾壓遍數、鋪料厚度。

2 填筑土料開采與運輸

渠道所用的回填土料采用取土場土料及本標段渠道內可利用的土料，進行回填時，由1.6m3反鏟裝20t自卸汽車運至施工現場直接進行回填。

3 施工工藝

3.1 堤基清理

在回填土方開始填筑之前，首先清除表土30cm，清理范圍為堤身設計基面邊線外50cm，堤基表層不合格土、雜物必須清除。堤基范圍內的坑、溝、槽等按堤身要求進行回填處理。堤身清理后及時報驗，監理工程師驗收合格后，抓緊施工。不能及時施工的做好基面保護工作，復工前進行檢查。堤基清除的棄土、廢渣等，運至監理工程師指定的堆放場地。堤基清理并經碾壓抽檢合格后方可分層鋪筑筑堤。

3.2 填筑標準

所有渠道堤身及防洪堤壓實度不小于0.98；黏性土壓實度不小于0.92，砂性土相對密度不小于0.67；礫質土堤基相對密度不小于0.7，渠底、渠坡的建基面土方填筑必須干場作業。

3.3 土料要求

粘粒含量10%～30%，塑性指數7～20，且不得含植物根莖、瓦礫垃圾等雜物；有機質含量不大于5%；水溶鹽量不大于3%；滲透系數不大于1×10-4cm/s，有較好的塑性和滲透穩定性。填筑含水量控制在最優含水量附近，其上、下限偏離最優含水量不超過-3%～+3%。

3.4 土料填筑方法

土方填筑前，先由測量放出邊線和填高，做明顯標識。填筑的土料根據各部位要求選用合格土料進行填筑，土料采用 PC220型反鏟裝20t自卸車運至填筑作業面，倒退法卸料，鋪料厚度控制在30cm～40cm。按水平層次由低到高開始填筑，不得順坡填筑；渠堤基底縱向與橫向斷面上的地面坡度陡于1:5時，將地面坡度削至緩于1:5。左岸排水溝回填時，每層土與堤肩兩岸的溝坡連接要開挖成臺階，然后碾壓。

堤身填筑時，在設計邊線外側各超填20cm～30cm余量，填筑到設計高程后，進行削坡，而后采用履帶吊牽引10t斜坡碾進行由下至上的碾壓，碾壓的遍數通過碾壓試驗確定。

填筑施工時采取分段施工，每個作業面長度控制在200m左右，每層接縫處做成斜坡型，上下層分段位置錯開，錯縫間距不小于1m。每層碾壓結束后，進行壓實度、干密度抽檢試驗，不合格的進行補夯。

碾壓采用18t振動碾進行碾壓，碾壓遍數通過試驗確定。碾時采用進退錯距法，碾跡搭壓寬度0.5m～1.0m。行駛速度不超過2km/h。震動碾分片、分段碾壓時，相臨作業面應搭接碾壓，搭接寬度：平行于堤軸線方向不小于0.5m，垂直堤軸線方向不小于3.0m。機械碾壓不到的部位，輔以人工夯實，夯實采用連環套打法，雙向套打，夯壓夯1/3，行壓行1/3，分片夯實時，夯跡搭壓寬度應不小于1/3夯徑。對于邊角部位采用2.8kw的蛙式打夯機夯實或人工夯實。

在新層鋪料前，應對壓光面作刨毛處理，刨毛深度3cm～5cm，如因擱置較久或經雨淋干濕交替使表面產生疏松時，復工前需進行復壓并刨毛處理。對于占壓堤身斷面上的上堤臨時坡道作補缺口處理，將板結老土刨松，與新鋪土料統一按填筑要求分層壓實。凡已壓實表面出現光面時，鋪土前應濕潤鑿毛。若出現局部彈簧土、層間光面、剪切破壞，應及時進行處理。

3.5 與交叉建筑相連接時的回填施工

建筑物周圍的填土在混凝土強度達到設計要求的70%后且齡期超過7d后再進行。填筑前清除建筑物表面的粉塵、乳皮及油污等，對表面外露鐵件進行割除，并對鐵件殘余露頭用水泥砂漿覆蓋保護。填筑時，須將建筑物表面濕潤，并邊涂刷濃泥漿、邊鋪筑、邊壓實，涂漿高度與鋪土厚度一致，涂層厚度為3mm～5mm,并與下層涂層銜接；嚴禁泥漿干涸后再鋪筑壓實。制備泥漿應采用塑性指數IP大于17的黏土，泥漿的濃度為1:2.5～1:3.0（土水重量比）。緊靠建筑物邊線兩側的填土，回填時保持均勻上升；貼邊填筑每層鋪土厚度15cm～20cm，采用2.8kw的蛙式打夯機夯實或人工夯實，保證壓實度達到0.98。

3.6 黏性土換填施工

換填施工前分別進行水平地基和斜坡堤基的現場碾壓試驗，取得試驗結果后選定施工參數，報監理工程師審批，然后進行正式換填施工。換填施工由低到高分層攤鋪碾壓上升，每層鋪土厚度控制在30cm以內。為增加邊坡換填的穩定性，斜層攤鋪碾壓自渠道中心向渠坡傾斜，坡度2%～3%，并對渠坡基土逐層開蹬鋪土碾壓，壓實度不小于0.98。換填施工分段進行，分段長度為200米左右。換填施工在雨季前完成，經歷一個雨季的沉降期后方可進行后續的混凝土襯砌施工。

3.7 沉降期控制

填高3.0m以下的渠段，填筑與襯砌時間間隔根據現場實際情況確定，填高3.0m以上的渠段，填筑與襯砌時間間隔不少于6個月，并在襯砌前復驗堤頂高程。

3.8 與上下標段連接段施工措施

與上下標連接段土方填筑施工時，由監理工程師組織，我標與上下相鄰標段的測量人員對連接段填筑范圍進行聯合測量。若本標段先施工，按土方回填分段施工要求，連接處預留1:3的坡，搭接寬度不小于2m。若本標段后施工，則按連接段填筑碾壓要求進行施工，保證連接段平順連接。

3.9 高填方段施工保證措施

渠道1 6 5+6 8 1～1 6 6+6 7 9段及167+831～168+869段高填方段土方回填施工，我標現場設專門的質量、試驗、技術管理人員，對此段的回填施工進行死看死守。嚴格按照施工技術要求及碾壓試驗確定的試驗參數進行施工，嚴格控制鋪料的厚度，碾壓時不允許出現少碾、漏碾現象。定期對參與高填方段回填施工的人員進行施工質量教育。建立獎罰制度，對不按技術要求施工的人員進行處罰；對認真負責，嚴格按照要求施工的人員給予獎勵。

3.10 雨天和低溫時的施工

1）下雨前采取措施，防止雨水下滲，及時壓實作業面，并做成中央凸起向兩側微傾。當降雨小時，停止黏性土的填筑。黏性土填筑面在下雨時不得人行踐踏，禁止車輛通行。雨后恢復施工，填筑面要經晾曬、復壓、刨毛處理，必要時對表層再次進行處理，并待填筑面含水量調整至合格范圍后再復工。

2）雨季停工前，土體表面鋪設保護層，復工前予以清除。

3）冬季土堤施工采取保溫措施，如保溫材料覆蓋，在天氣達到負溫條件時停止筑堤施工。

3.11 碾壓作業施工技術要求

1）施工前先作碾壓試驗，驗證碾壓質量能否達到設計干密度值。

2）分段填筑，各段均設立標志，以防漏壓、欠壓和過壓。上下層的分段接縫位置錯開。

3）碾壓施工符合以下規定：

①碾壓機械行走以及鋪料方向平行于堤軸線，土體的壓實度必須達到0.98。

②分段、分片碾壓，相鄰作業面的搭接碾壓寬度，平行堤軸線方向不小于0.5m，垂直堤軸線方向不小于3m。

③碾壓時控制車速，以不超過下列規定值，平碾為2km/h，振碾2km/h。

④碾壓不到位的部位，輔以蛙夯夯實。

⑤砂礫料壓實，灑水量為填筑方量的20%～40%；壓實相對密度不低于0.75。

[1]土工試驗規程SL237-1999