有關(guān)水庫混凝土面板堆石壩填筑施工探索

王愛芳

(葛洲壩集團(tuán)第一工程有限公司,湖北宜昌 443000)

有關(guān)水庫混凝土面板堆石壩填筑施工探索

王愛芳

(葛洲壩集團(tuán)第一工程有限公司,湖北宜昌 443000)

混凝土面板堆石壩是當(dāng)前水庫建設(shè)中常見的壩體,具有很強(qiáng)的優(yōu)勢和競爭力。本文以筆者參與建設(shè)的某水庫為例,重點(diǎn)探討了水庫混凝土面板堆石壩填筑施工的順序、原則以及壩體填筑的施工方法。

水庫 混凝土面板堆石壩 填筑 施工方法

1 案例介紹

中梁水電站位于我國重慶市巫溪縣境內(nèi),于2007年11月28日開始一級大壩的填筑施工,填筑工程量為110萬立方米,在高強(qiáng)度施工下為期5個(gè)月順利完成。攔河壩采用的是混凝土面板堆石壩填筑技術(shù),壩頂達(dá)到高程630．5m,最低建基面高程512．0m,最大壩高118．5m。

2 壩體填筑施工的順序及原則

2.1 壩體各區(qū)域填筑順序

第一,劃分填筑單元的目的:為了使大壩填筑各個(gè)工序盡量連續(xù)施工,不停頓,填筑時(shí)不是整個(gè)工作面一起填筑,而是劃分成若干單元,以提高壩面上各類施工機(jī)械的使用效率,提高上壩強(qiáng)度和日產(chǎn)量。

第二,工作面單元的劃分:每個(gè)單元面積的大小,依施工設(shè)備的品種、型號、數(shù)量而定。單元太小,會給車輛卸料以及灑水、碾壓造成困難；單元太大,單元數(shù)必然減少,會給單元的循環(huán)造成困難。根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn),每個(gè)單元面積控制在2000～4000m2為宜。

第三,單元的循環(huán):單元循環(huán)的原則是:一個(gè)單元在填筑,另一個(gè)單元在灑水碾壓,第三個(gè)單元已經(jīng)(或接近)通過驗(yàn)收,照此循環(huán)往復(fù)。這三個(gè)環(huán)節(jié)必須銜接有序,若有一個(gè)環(huán)節(jié)跟不上,就會影響上壩產(chǎn)量。壩體填筑堅(jiān)持先細(xì)后粗,粗料不占細(xì)料原則。填筑之前首先對填筑平面進(jìn)行測量,料邊線測量、灑灰,然后進(jìn)料卸料,灑水、推平、再次灑水、碾壓,之后超徑石處理、補(bǔ)碾,最后挖坑檢查。其中上壩料順序?yàn)樘厥鈮|層料-墊層料-過度料-堆石料。

2.2 填筑原則

第一,在進(jìn)行填筑施工前,要對填筑面清理,同時(shí)要對其地質(zhì)狀況進(jìn)行編繪、記錄,處理由于地質(zhì)勘探而留下的坑、槽、孔、洞,排除基面積水等。第二,在進(jìn)行裝料卸料的過程中,要避免墊層料、過度料粒徑分離,影響局部級配。在對接觸岸坡部位的壩料選擇時(shí),為了保證不能出現(xiàn)大塊石集中,盡量選擇細(xì)料。第三,要二次回填,填筑因?yàn)闆_刷、塌滑帶來的坡面受損,為了避免破壞基礎(chǔ),防止?jié)B漏,保證二次回填部位與原壩體的粘合,此時(shí)壩料的采用要比之前更細(xì),要進(jìn)行手扶式平板振動(dòng)碾,或者可以采用薄層、輕碾的方法。填筑時(shí)邊坡必須按規(guī)定為后續(xù)削坡留足余量,因此回填時(shí)要超出20-30cm。

3 壩體填筑施工方法

3.1 墊料層、過渡料填筑

特殊墊料層連接著趾板與面板,特殊墊層料最大料徑是30mm,用15t—20t的自卸式汽車到填筑部位,由液壓挖掘機(jī)現(xiàn)場攪拌完成后,運(yùn)到特殊墊層區(qū)下料,用測量放線等標(biāo)注鋪料范圍,通過測量保證鋪料厚度為28cm左右,推平后碾壓,灑水,靜壓2遍,振動(dòng)碾壓8遍,再逐層進(jìn)行下一層特殊墊料層的填筑,鋪料、加水、碾壓,施工人員和質(zhì)檢員要嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工,待每層碾壓完畢之后,取樣檢測特殊墊料層的壓實(shí)密度,進(jìn)行干容量、孔隙率、滲透實(shí)驗(yàn),檢測其是否符合設(shè)計(jì)要求。

此外,應(yīng)注意的是填筑施工時(shí),同一層面要高出下游面,以免雨水沖刷上游坡面,同時(shí),為了減少兩岸坡集水對坡面沖蝕,要在兩岸坡部位安排堵排設(shè)置。

3.2 過渡區(qū)料填筑

過度區(qū)進(jìn)行填筑時(shí),首先要清除上游主堆石料的坡面大于30cm的分離塊石。過度區(qū)料最大粒徑是30cm,過大石塊要在料場解小后由自卸汽車運(yùn)到過渡料區(qū)。卸料時(shí)采用后退法,從中間到兩邊倒料。再用推土機(jī)將過度料推平,人工進(jìn)行平整,鋪層厚度要嚴(yán)格照規(guī)定執(zhí)行。之后要對超徑石處理,并且過渡區(qū)料位置不可以由主堆石區(qū)料占用,如有被占用的情況,要清除掉主堆石料。最后灑水、碾壓。鋪筑方法基本和墊層區(qū)一樣,碾壓可以一并展開。碾壓可以是自行式振動(dòng)碾碾壓,也可以是拖式振動(dòng)碾碾壓,但其行走的方向要順壩軸線往復(fù)操作,灑水量、遍數(shù)、振幅、頻率和填料厚度以及行走速度都要符合規(guī)定。

3.3 主堆石料填筑

堆石區(qū)料由自卸車運(yùn)輸卸料,填筑則采用進(jìn)占法,料堆之間要留有間隙,以60cm為宜。為了保證平整和碾壓,使粗徑石料處于中下層,細(xì)石料位于面層,超徑石需要料場解小后才能使用。碾壓時(shí)采用振動(dòng)平碾,同時(shí)使用錯(cuò)距法順壩軸線方向低度行駛。碾壓要根據(jù)壩料分區(qū)分段進(jìn)行,為了防漏搭接不得少于1m,鋪料厚度、碾壓遍數(shù)要嚴(yán)格控制,并通過碾壓試驗(yàn)確定參數(shù)后再施工。

3.4 接縫處理

如果空間受到限制,就可以使用穩(wěn)定邊坡收坡,但回填接坡時(shí),要使用反產(chǎn)或者推土機(jī)削坡,直到達(dá)到合格面,然后鋪料、碾壓。在進(jìn)行碾壓時(shí)要緊貼接坡面碾壓,設(shè)備無法到達(dá)的部位,要人工碾壓,以免造成碾壓不密實(shí)。需要注意的是接合部要做好界面清理清除大塊石。同時(shí)填筑時(shí),不僅要采用過度層料,還要降低鋪料厚度。

3.5 干砌石護(hù)坡

干砌石護(hù)坡厚度不應(yīng)大于35cm,所以堆石料選取過程中仔細(xì)測量,挑選合格的塊石進(jìn)行逐層砌筑。經(jīng)自卸車運(yùn)送塊石,送至每一填筑層,用推土機(jī)推至壩坡邊緣,再經(jīng)過嚴(yán)格測量后定位,且采用人工砌石,與填筑平起施工。塊石大面朝外而且外緣與坡線不能超過10cm,以求坡面顏色外觀的均勻和整齊。同時(shí),各層護(hù)坡石要與同層的堆石料交替鋪筑,同樣也是塊石大面朝外,砌縫寬度要小于25mm,保證砌石外緣的牢固和整齊。另外,外漏面坡頂和側(cè)邊的砌筑也要講究整齊勻稱,因此要選擇整齊的石塊完成砌筑。

3.6 排水措施

排水措施處理不當(dāng)會造成集中水流反向滲透,破壞墊層料,擠壓邊墻,給施工帶來困難。 因此,大壩在進(jìn)行壩體填筑施工時(shí),要做好壩面和兩岸的排水工作,尤其是遇到雨季施工,更應(yīng)該提前采取堵排措施。壩體填筑要盡量保持上游壩面高于下游壩面,以防水流集中流向墊層。在兩岸高邊坡挖排水溝,將基面水和岸坡上下游的水流引導(dǎo)壩區(qū)外,還可以在河床最低趾板設(shè)計(jì)反向排水孔,將壩體滲水排至集水坑,再由水泵抽出。

4 結(jié)語

面板堆石壩填筑施工時(shí)不僅季節(jié)安排合適,而且施工嚴(yán)格符合要求,技術(shù)操作比較規(guī)范,同時(shí)填筑高度留有余地、排水工作比較到位等,提高了施工的效率和質(zhì)量,對以后水庫混凝土面板堆石壩填筑施工具有重要的參考借鑒意義。

[1]張孝中,吳國恩.堆石壩壩體填筑施工工藝及質(zhì)量控制研究[J].科技資訊,2013年07期.

[2]張中偉,張建昌.水利工程中堆石壩壩體填筑施工技術(shù)研究[J].科技資訊,2011年23期.

[3]胥桂梅,劉茂林.深度探討某水利壩體工程施工流程[J].科技資訊,2011年24期.