水利工程土方填筑碾壓施工質量控制

曾興旺

(新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局，新疆 烏魯木齊 830000)

1 工程概況

某水庫工程中的攔河壩為混凝土面板堆石壩，壩體的高程為187.9m，其中防浪墻頂略高于壩體，高程為189.1m。該水庫在正常工作狀態下蓄水位為176.5m，按100年一遇洪水設計，設計洪水位為183.45m，5000年一遇洪水校核，校核洪水位為186.44m。該水庫的壩體長為444m，寬為5.5m。大壩壩體主要的組成部分為鋼筋混凝土面板、墊層區、過度層區、主堆石區已及下游次堆石區，依次按照從上游向下游的順序分布，如圖1所示。該工程填筑碾壓土方總量為929731m3。

圖1 混凝土面板堆石壩剖面圖

2 大壩填筑碾壓施工技術

在進行大壩填筑工程時，該工程按照從上游向下游以及從較高側向較低側的施工順序，同時，主堆區、過渡區以及墊層區之間不能互相侵占。當在進行壩體的墊層、過渡層、主堆石的連接施工時，應按照先主堆石，再過渡層，最后墊層的順序進行填筑施工。一層主堆石、二層過渡層和墊層平起作業。

2.1 下游堆石區填筑

在開挖驗收完成之后即可進行下游堆石區的填筑施工，在填筑施工中該工程以碾壓試驗為依據。該工程材料的機械設備為15t的自卸汽車、推土機以及振動碾壓機。

首先采用進占法將自卸汽車運輸的石料運到填筑施工區;接著采用推土機進行推平，每次進行攤鋪的厚度為100cm，攤鋪完之后進行平整，并噴灑適量的水，通常灑水量應為堆石壓實方量的15%;灑水完成之后采用振動碾壓機進行碾壓施工，碾壓方向為沿著壩體的軸線方向，碾壓遍數根據碾壓試驗結果確定。

在進行振動碾壓施工時，采用進退錯距法的方式進行碾壓，輪跡之間應有一定寬度的搭接，通常碾壓路線的垂直方向搭接寬度應為1m。

如果在碾壓施工中遇到無法采用碾壓機進行施工的邊緣部分，比如在堆石體與岸坡的接觸部分，就采用過渡料薄層攤鋪碾壓施工，碾壓時應沿著自上游向下游的方向進行碾壓，滾筒應盡量靠近岸坡，對于某些無法進行碾壓施工的部分可以采用振動夯夯實。

在進行堆石區填筑碾壓施工時，可以同時進行下游坡面的干砌石護坡的施工。石護坡施工主要采用人工配合反鏟、推土機等機械施工。

在進行砌筑石塊的擺放時，應考慮將石塊最大的一面作為坡面，為了確保美觀的效果，如果石塊上的菱角較為突出，應采用手錘進行打磨，消除突出的部分。為了確保坡面的施工平整度，可以在采用測量放點的同時配以大樣板尺以及尺間拉線等方式進行控制。

2.2 墊層、過度層料的填筑

墊層料、過渡層料與其后的主堆石料平起填筑同時碾壓。在填筑施工中填料的水平寬度和鋪層厚度應符合要求，在該工程中，過渡層填料的水平寬度應為3m，而墊層的則為1.5m，而兩者的鋪層厚度應均為50cm。當主堆石料完成一層的填筑施工時，墊層和過渡層也均完成一層的填筑，在完成墊層和過渡層的碾壓之后，再填筑第二層，這樣就可以與主堆石料平齊，通過再一次對墊層、過渡層以及主堆石料的碾壓，使填筑料達到設計標準要求，然后循環進行施工。

進行鋪料時采用的機械為D85推土機并搭配以人工平倉，按照后退法的方式進行施工，在保證填料密實度符合要求的前提下，進行上游坡面墊層料的超填尺寸的施工。

2.3 擠壓邊墻的施工

在進行上一層料填筑施工時，應對已填筑的墊層料進行碾壓平整，定位畫線后用邊墻擠壓機制作出一個混凝土小墻，該墻的高度為40cm，應符合低強度、低彈性模量、半透水的要求。在小墻的混凝土強度達到一定的要求之后，即可根據要求在小墻的下游進行墊層料的施工，接著用推土機進行攤鋪整平工作，最后采用振動碾壓機進行碾壓施工，確保每一層料的施工質量，重復進行上述的操作，即可完成上游壩面的施工。

在施工中應做好基面找平工作，該工程采用的是人工拉繩的方式，在進行墊層料的攤鋪時，應確保高差和平整度滿足要求。通常情況下，在碾壓完成之后，高差應不得超過3cm，如果高差不滿足要求，則應采取措施進行處理之后，才可進行擠壓邊墻的放線施工。

在找平完成之后，即可對基面高程進行測量，并根據該高層放出上游設計邊線的位置，同時根據擠壓邊墻底部寬度標劃處內側位置線，按照擠壓機寬度尺寸標劃出其靠墊層料一側的輪跡線并掛線繩，這樣即可做好擠壓機行走控制線的放線作業。

采用反鏟將擠壓機吊裝就位完成之后，對其進行適當的調整，對機身進行調整，保證其外刀片貼近前一層邊墻的坡頂，對高度進行調整，保證其保持水平。施工中，混凝土的拌制和運輸采用的機械設備為攪拌機罐車，數量為2臺。

在進行擠壓機的行駛時，應將其速度控制在6m/h。攪拌運輸車在進行卸料時，剛出來的部分粗骨料應丟棄，在出料均勻之后才可使用。攪拌車應與擠壓機保持相同的行車步調。為了確保坡面的平整度，擠壓機在施工時應控制好與控制線之間的距離，偏差不得超過2cm。當擠壓機施工無法到達的地方，應采用人工立模澆筑的方式。

當每層的擠壓邊墻完成之后，應及時對邊墻的質量問題進行修正，如空缺、凹凸等問題。在擠壓邊墻成型1h之后，就可進行墊層料的鋪料工作，3h之后即可進行碾壓施工。根據擠壓邊墻頂面內側線的距離不同，則采用不同型號的振動碾壓機。

2.4 堆石體填筑

在進行堆石體的填筑施工時，應嚴格根據設計和規范要求進行，填筑施工中的每一個環節都應確保施工質量。在堆石體填筑之前，應進行碾壓試驗，根據試驗結果確保最佳的施工碾壓參數。在堆石體的填筑施工中，應采取以下控制措施。

(1)料場控制。應確保填料的質量，對于不同填筑區的料不得同時進行開采和堆放，應嚴格控制好石料中的超徑、含泥量等指標，如果出現不合格的問題時，應及時采取嚴格的措施進行處理，不得使用不合格石料進行填筑。

(2)壩面控制。堆石料的質量應符合要求，其中不得含有泥土、草、木等雜質。在堆石料的裝卸過程中，應保證其不出現分離的問題。在壩面的施工中，應嚴格按照施工參數的標準進行參數的控制，特別應注意鋪裝厚度、碾壓遍數等。嚴格根據試驗結果，按照設計要求和規范要求進行施工作業。

(3)壩體的施工，應確保密實度能夠滿足設計規范要求。在每一次的填筑施工完成之后，應對壩體進行試驗檢驗，主要是檢驗填料的孔隙率和顆粒級配是否符合要求，試驗方法為試坑注水法。試驗檢查符合要求之后，才可進行下一層的堆石體填筑施工。

3 結語

對于水利工程大壩施工來說，土方填筑碾壓是其中重要施工環節之一，且土方填筑碾壓施工技術的應用也越來越廣泛，通過結合具體的水庫工程大壩土方填筑碾壓工程實例，系統地總結了該大壩工程填筑碾壓施工技術質量控制要點;同時強調大壩填筑施工時，應采取從上游向下游以及從較高側向著較低側的施工順序;以確保水利工程土方填筑碾壓施工質量得到有效控制。

［1］鐘菲菲，楊彥宇．基于某水利工程堤防土方填筑施工方法的探討［J］．山西建筑，2013(04):30-31．

［2］許長安，倪俊，王康林，潘穎川．松塔水電站大壩土方填筑施工質量控制［J］．中華民居(下旬刊)，2010(07):28-34．

［3］常可龍，楊新安．水利工程建筑物基礎土方開挖及四周土方填筑施工質量控制［J］．石河子科技，2011(03):28-34．