岳彩 周雅君
摘 要:大壩是堤壩式水電站中的主要壅水建筑物,又稱攔河壩,大壩可分為混凝土壩和土石壩兩大類。文章結合多年工程實踐經驗就水庫大壩填筑施工技術進行敘述,可為相關工作者提供參考。
關鍵詞:水庫大壩;填筑;施工;質量控制
中圖分類號:TV641.43 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)18-0144-01
1 基面處理
填筑開始前,應將開挖驗收合格的建基面零填碾壓6遍,并取樣檢測合格。對于開挖過程中出現的坑、洞、溝、槽及軟弱夾層等應先清理夯壓齊平后再開始零填碾壓6遍;建基面上若果存在滲水,甚至存在承壓涌水,應先處理好后才能進行填筑,尤其是粘土心墻部位更應慎重處理。
2 心墻料填筑工藝及方法
土料攤鋪:心墻土料攤鋪采用進占法施工,即汽車邊卸料,推土機邊攤鋪,進料的汽車在剛攤鋪開的松土層上行駛碾壓,對剛攤鋪開的土層進行了初步的碾壓封閉,這不僅避免了暴雨的突襲造成的被動,更重要的是減少了雨水造成的損失和雨后的影響天數。進占法另一施工特別之處,它避開了在已驗收合格的層面上重車行駛,反復碾壓而導致的剪力破壞的發生。
鋪土厚度:心墻采用30 cm(壓實厚度)一層填筑施工,松鋪系數1.3,松鋪厚度不超過40 cm,必須予以嚴格控制。采用定點測量方式解決超厚問題。
碾壓采用10 t以上的振動平碾進行,碾壓完成檢驗合格后,采用推土機刀架下部的刀片后面加裝的齒耙推毛,解決新老層面結合問題。相鄰兩段交接帶碾壓時,其碾跡應互相搭接,垂直碾壓方向(橫縫)搭接寬度應不小于0.3~0.5 m,順碾壓方向(縱縫)搭接寬度應為1.0~1.5 m。
天氣干燥時,土層表面水分易蒸發,鋪料前,壓實表土適當灑水濕潤,嚴禁干燥情況下在其上鋪新土碾壓。碾壓應沿壩軸線方向進行,以避免橫向碾壓可能產生的滲透通道。心墻分段施工的橫向接頭采用不小于1:3的斜坡搭接。
3 碾壓施工中的接觸帶處理
3.1 與心墻蓋重砼板的接觸處理
心墻填筑施工,除了常規的用濃泥漿涂刷蓋重砼板的接觸面外,尚須注意如下事項:心墻上下游兩側碾壓時,由于振動碾的外框架限制,有30 cm左右的空擋,振動碾不可能碾壓到邊,應采用沖擊夯等小型機具予以補夯。沖擊夯的夯擊功能達不到30 cm以上的深度,可采用分層沖擊。
心墻蓋重砼表面上填土碾壓,必須待砼表面以上的填筑厚度達到1.0 m左右時,振動碾才可上到心墻上進行正常施工,這是基于振動碾錯距碾壓,當蓋重板上填土太薄,又在偏心受振動碾壓情況,砼可能受到的損壞,尤其接縫間的止水片。
3.2 與岸坡的接觸處理
除了常規的濃泥漿涂刷岸坡的巖石或砼,漿砌石表面外,在碾壓過程中須加注意:碾壓是平行壩軸線進行的,當碾壓到岸坡時,可能會遇到是凸岸坡或凹岸坡,加之振動碾框架前端抵觸邊坡巖石,而留下較大的空當無法碾壓。在岸坡1~2 m范圍內應改變振動碾的行進方向,使其順著岸坡邊線碾壓,剩下振動碾框架影響的局部部位,采用小型夯機補缺。這種碾壓方法同樣也適用于反濾料和過渡料的碾壓。
4 過渡料填筑工藝及方法
過渡料區1.5 m寬,壓實厚度為30 cm,松鋪厚度為40 cm。過渡料緊隨反濾料之后進行填筑。過渡料區介于反濾料區和堆石(渣)之間,寬僅1.5 m,汽車無法在僅1.5 m寬的條帶上行走,因此,堆石料區晚一步填筑,空出位置讓過渡料區先進料填筑,連續填三層時達到1 m的高度時,填筑1 m高堆石料,攤鋪碾壓,又一次平起,碾壓時,從堆石區騎縫到過渡料區一個碾壓錯距。
過渡料采用農用車,車廂后部焊成喇叭口狀,采用料堆卸料形式,反鏟攤鋪,人工收邊。過渡料的碾壓和反濾料一樣,振動碾從反濾料區錯縫橫向推進到過渡料區騎縫碾壓,碾壓完成后,取樣檢測合格,才能進行下一層的施工。
5 堆石料填筑工藝及方法
堆石料鋪厚度分別為80 cm。采用退占法進料攤鋪。攤鋪以反鏟為主,突出層面的大石塊必要時用反鏟挖出或將其擊碎。反鏟初步攤鋪好的層面上,高低不平,巖石棱角如刀,對振動碾輪胎和汽車膠輪損壞極大。因此表面上用進占法鋪一層粒徑10 cm以下的碎石蓋面,推土機攤鋪后,再進行振動碾碾壓作業。
堆石(或渣石)與岸坡接觸處,沿岸坡或剛性構造物邊線應設置一條過渡料帶從堆石向岸坡方向逐漸減小粒徑。以避免大石與岸坡接觸形成較大的空隙。振動碾碾壓時,應沿岸坡方向推進,其碾壓寬度(距岸坡邊)為2.0 m范圍,不易壓實時,可減少層厚,分層碾壓,或采用輕型夯機逐層夯實。
6 堆石體雨天填筑施工
雨天堆石壩填筑分上下游兩個作業區,早期以岸坡式道路直接進入作業區內,后期以壩坡式道路進行堆石填筑施工,在堆石料作業區內,以堆石料區的中線為準,其外側邊坡以主壩上下游設計邊線控制,隨著填筑層的升高,按設計邊線收坡。
堆石料區的內側坡則與心墻反濾和過渡料填筑相適應,采用壩坡式道路,從中線起,汽車沿壩坡道路進入臨近過渡料區。卸料攤鋪碾壓,在雨天后或雨后影響天的日子里,心墻區、反濾區和過渡區不能填筑的情況下,堆石料以1:3的坡比收坡,以維持連續升高的填筑層作業。
7 干砌石護坡砌筑
壩面干砌石自下而上隨壩體填筑上升而逐層砌筑。干砌石護坡所需的石料從Ⅲ2石料場專門開采,并由自卸汽車運至施工現場,人工抬碼砌筑。塊石錯縫鋪砌,相鄰塊石間的較大間隙必須用碎石填塞,砌面做到密實、平整、美觀。
坡面上的干砌塊石砌筑,在夯實的砂礫石墊層上,層間錯縫、丁石拉結,砂礫墊層料的粒徑不大于50 mm,含泥量小于5%,墊層與干砌塊石鋪砌層配合砌筑,隨鋪隨砌。護坡表面砌縫的寬度不大于25 mm,砌石邊緣順直、整齊牢固。砌體外露面的坡頂和側邊選用較整齊的石塊砌筑平整。為使沿石塊的全長有堅實支承,所有前后的明縫用小片石料填塞緊密。
8 填筑中的注意事項
①當填筑面出現高低不平時,應根據水平分層運用從低處開始的填筑施工,禁止順坡進行填筑。當大壩填筑橫坡斷面上地面坡度超過1:5時,應對地面坡度進行削除,使其緩于1:5即可。
②分段作業面的最小長度不小于100 m,人工施工時段長可適當減短。作業面分層統一鋪土、統一碾壓,嚴禁出現界溝。
③在填筑過程中若有局部彈簧土、層間中空、層間光面、剪切破壞一擊松土層等質量問題產生時,都應對其進行及時處理,通過監理工程師進行驗收達標以后,即可對新土進行填鋪。
④按設計要求將土料鋪至規定部位,嚴禁將砂(礫)料或其它透水料與粘性土料混雜,土料中的雜質予以清除。
⑤在鋪設到填筑邊線之后,應在設計邊線外側進行一定余量的超填。運用人工進行鋪料時,其厚度應保持在10 cm。而運用機械進行鋪設時,其機械則應保持在30 cm。
⑥當氣候干燥、土層表面水分蒸發較快時,鋪料前,壓實表土適當灑水濕潤,嚴禁在表土干燥狀態下,在其上鋪填新土。
9 結 語
在對水庫大壩填筑進行施工的過程中,管理人員一定要提升管理意識,做好協調與統籌,對于施工中遇到問題需要及時給以妥善處理。技術人員一定要熟悉施工工藝流程,對關鍵環節和重要工序加強施工的過程控制,保證工程質量。
參考文獻:
[1] 白天泉.高噴灌漿技術在水庫大壩壩基處理中的應用[J].科技傳播,2010,(8).