淺析土壩填筑施工程序及方法

摘 要:本文根據(jù)工程碾壓式均質(zhì)土壩填筑施工狀況，提出土壩填筑施工工藝及方法、土料填筑的技術(shù)要求及壩體填筑質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞:土壩填筑施工程序方法

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)08(b)-0113-02

1 概況

某工程土壩采用碾壓式均質(zhì)土壩，連接段上游壩坡為干砌石護坡，其它部分上游護坡用棄碴填筑至壩頂高程，下游護坡均采用草皮護坡。土壩填筑工程包括粘土填筑，反濾料施工，漿砌石和干砌石襯砌，草皮鋪種，路基施工，路面混凝土澆筑等。土壩長226.2m，土壩壩頂高程▽16.2m，最大壩高約16.2m，壩頂寬10m。

2 土壩施工程序

土壩按下列順序施工，圖1。

3 土壩填筑施工方法

3.1 碾壓試驗

土方壓實是控制土壩施工質(zhì)量的關(guān)鍵工序，現(xiàn)場碾壓試驗是為了核實土料設計標準的合理性、選擇碾壓機械類型、確定相應的施工碾壓參數(shù)、以及提出有關(guān)質(zhì)量控制的技術(shù)要求和檢驗方法。按規(guī)范要求，選用有代表性的土料在現(xiàn)場進行碾壓試驗，根據(jù)碾壓試驗確定的參數(shù)進行施工，如土料出現(xiàn)異常情況，應根據(jù)施工碾壓時所取得的數(shù)據(jù)，進行分析、調(diào)整處理，必要時，取不同的土料進行第二次碾壓試驗，以便修正施工碾壓參數(shù)。

3.2 壩基開挖

填筑施工前首先進行測量放樣工作，對原地形測量并繪出斷面圖，將壩基坡腳線、中線每20M設一控制樁。將壩基內(nèi)的各類樹根、草皮、雜物清除，并挖除表層淤泥、有機質(zhì)土等，由原地面向下清基至原狀土。壩軸線上游須挖一截滲槽至粘土層面下1000mm，底寬為4m，開挖邊坡1:1，施工初期可用于排水。

對于粘性土壩基，將其表層含水量調(diào)節(jié)至施工含水量上限范圍，采用與防滲體碾壓相同的機械、壓實參數(shù)進行壓實，然后刨毛3～5cm深，再鋪土壓實。壩基開挖采用PC400反鏟開挖，20t自卸汽車運輸，開挖的棄料堆放在指定位置。

3.3 壩基基礎處理

壩基基礎處理在壩基開挖后進行。

3.4 壩料開采與運輸

對選定的土料場進行開采區(qū)界線劃定，并埋設明顯的界標。按技術(shù)要求完成場地清理工作，開挖料場周圍的截、排水溝。土料開采時，應在料場嚴格控制上壩土料的含水量。當料場土料的天然含水量大于或小于施工填筑含水量時，應對料場土料含水量進行調(diào)整，調(diào)整方法以加水或翻曬為主。土料運輸采用15～20t自卸汽車自土料場區(qū)，從壩頂公路運至壩體填筑部位。

3.5 粘土填筑

基礎處理完成后開始壩體填筑，粘土填筑采用15～20t自卸汽車進料，推土機平土，14～16t振動壓路機碾壓，推土機刨毛。

(1)按施工實際情況及進度要求，土壩填筑采用分段進行施工。分段作業(yè)面的長度可設為100m左右，共分為3段。施工中相鄰施工段的作業(yè)面宜均衡上升，段與段之間不可避免出現(xiàn)高差時，應以斜坡面相接，坡度為1∶3～1∶5。

(2)土料填筑以進占法為主，工序內(nèi)容劃分為:鋪土、壓實、質(zhì)檢三個工序。整個施工工藝流程為:灑水→刨毛→鋪土→碾壓→檢測→灑水→刨毛，整個工序緊密相連，有條有序地進行施工。

①土料鋪填:采用自卸汽車配推土機鋪料。采用進占法卸料，即汽車在已平好的松土層上卸料，用推土機向前進占平料。推土機鋪土方向平行壩軸線，鋪土厚度為35～40cm之間，鋪土厚度誤差不超過±5cm。在土料與砼結(jié)構(gòu)處及砼邊角部位，采用人工鋪土施工，人工鋪土厚度為15～20cm之間，人工鋪土厚度誤差不超過±2cm。

②土料壓實:采用14～16T振動壓路機進行碾壓，進退錯距法壓實，碾跡搭壓寬度不小于20cm，碾壓遍數(shù)為6～8遍。邊角及與砼結(jié)合處則采用人工和蛙式打夯機等方法壓實，碾壓遍數(shù)為8～10遍。

③質(zhì)檢工序:填筑土方須按設計要求和試驗參數(shù)，進行土料設計干容重和設計壓實度檢查。每層填土壓實后按要求取樣，現(xiàn)場做土工試驗。

3.6 護坡施工

(1)上游護坡施工

壩0+850.0～1+075.30上游護坡采用棄碴填筑至壩頂高程。棄碴填筑上游護坡應分層填筑，碾壓機械壓實。壩1+075.30～1+096.8段采用干砌石護坡，坡腳采用漿砌石。當壩體填土高度為3至4米左右時，可作整坡壓實及削坡處理，按設計坡比使用PC220反鏟修整坡面和坡腳。坡面經(jīng)驗收合格之后進行護坡襯護工作，護坡工作包括反濾料填筑，漿砌石、干砌石施工等。先進行漿砌石坡腳施工，漿砌石石料、原材料、配合比等各項指標應符合國家有關(guān)規(guī)范要求。再進行鋪設反濾料并振搗密實。經(jīng)驗收合格后，緊跟干砌石護坡施工。塊石由自卸車經(jīng)已填筑壩面卸至上游坡，在上游坡鋪鐵皮用人工滾運塊石至壩坡砌筑高程。干砌石施工按每10m一個單元，首先由測量人員按設計坡度放好樣架，然后人工砌筑，砌筑時要求塊石錯縫搭砌，緊靠密實，穩(wěn)固，表面平整，再用毛石塞縫且要求其用量不得超過該砌體重量的10%。

(2)下游護坡施工

下游護坡均采用草皮護坡，草皮采用業(yè)主、設計等相關(guān)單位認可的品種。草皮鋪筑前先進行邊坡的修整，然后在邊坡上灑些松土，草皮鋪筑后適當用力拍打，然后開始灑水護養(yǎng)至草皮成活。

3.7 壩頂結(jié)構(gòu)施工

(1)電纜溝施工

壩體填筑完成已驗收后，進行壩頂結(jié)構(gòu)電纜溝施工。電纜溝砼在拌和樓拌制，用汽車運輸，人工進倉，用2.2kW軟軸振動器振搗。各部分規(guī)格尺寸嚴格按設計圖紙施工。電纜溝蓋板為預制砼，集中在預制廠制作，電纜溝形成后，蓋板方可進行施工。

(2)路基層施工

壩頂路基層又分為碎石墊層和礫、水泥混合物層等兩層。碎石墊層厚300mm，礫、水泥混合物層厚150mm。碎石墊層采用攤鋪機鋪料，振動壓路機壓實。靠近電纜溝邊1m內(nèi)，采用人工和蛙式打夯機進行夯實。每一作業(yè)段應按規(guī)定進行壓實度試驗和其它檢驗項目，驗收合格后進行礫、水泥混合物層基層施工。

(3)瀝青路面砼施工

壩頂路面為瀝青砼路面，瀝青砼路面厚220mm，瀝青砼方量為862m3。設一座瀝青砼拌和站，布置1臺雙強制式攪拌機，生產(chǎn)率120t/h。瀝青砼路面除按壩段分塊外，還按壩中心線分成兩部分施工，先完成一半路面，再進行另一半路面施工。瀝青砼路面施工工藝流程為:施工準備→瀝青砼進倉→瀝青砼鋪平→壓實。

(4)浪墻施工及路緣石施工

防浪墻為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，砼為C20。防浪墻距壩面高1000mm，頂寬500mm。鋼筋采用手工電弧焊，砼由拌和樓拌和，用自卸汽車運輸，人工進倉，采用軟軸振動器振搗密實。防浪墻按砼結(jié)構(gòu)要求分縫施工，砼澆筑一次成型。防浪墻砼外觀質(zhì)量應保證光滑、美觀。

路面瀝青砼層施工后即進行下游路緣石施工，采用預制砼結(jié)構(gòu)。路緣石之間縫隙用水泥漿抹縫。預制路緣石寬200mm，高350mm，頂部為半圓形。

3.8 土壩連接段基礎施工

土壩連接段擋墻基礎開挖須挖至▽0.00m，并結(jié)合廠房▽0.5m以上開挖同時進行。此段壩基為淤質(zhì)粘土，開挖時采用PC220反鏟挖裝20T自卸車運至棄料場。壩基采用水泥攪拌樁進行處理，距壩軸線上游25m、35m處布置各一排，梅花型布置，樁徑500mm，間距1000mm。

土壩連接段擋墻下部基礎處理采用管樁，擋墻基礎上、下游各布置一排，樁徑400 mm，平均間距1.7m～2.5m不等，樁頂高程▽0.00，樁底高程▽-23.0，管樁長23m。管樁采用打樁機進行施工。

3.9 砼擋墻施工

(1)砼箱體施工

基礎處理完成后，進行砼箱體施工。壩軸線處擋墻下部為砼箱體結(jié)構(gòu)，共分成三個箱體結(jié)構(gòu)。箱體內(nèi)要求回填塊石。砼箱體分三層施工:

①第一層為箱體砼底板，底板厚1200mm。砼由拌和樓拌和，自卸汽車運輸，履帶吊機吊運進倉，硬軸振動器振搗。施工順序為:測量放樣→模板安裝→鋼筋綁扎→倉面驗收→砼澆筑→砼養(yǎng)護。

②第二層為箱體砼墻體，墻體凈高4400mm，施工方法如上①所述。待完成第一層砼澆筑后，增加砼打毛沖洗工序，其余施工順序按上①所述。由于箱體內(nèi)需回填塊石，墻體砼需提高一個等級或按早強砼施工。墻體砼齡期至少7天經(jīng)試驗強度達設計要求70%以上，才進行塊石回填。塊石由自卸汽車從料場運到倉面附近，卸到鋼絲網(wǎng)上，由履帶吊機吊運入倉。倉面由人工對塊石進行擺放，并注意各箱體內(nèi)塊石要均勻上升，不得單個箱體內(nèi)塊石上升過快，以造成墻體損壞。

③第三層為頂板砼，頂板厚1000mm。塊石回填至頂板底高程后，進行頂板砼施工，施工方法、施工順序如上①所述。

(2)砼扶壁式擋墻施工

扶壁式擋墻首先進行底板施工，然后進行墻體和扶壁砼施工。施工方法、施工順序如上①所述。

(3)土料填筑

此段土料填筑在擋土墻施工完成后進行，方法與上述壩體填筑基本相同。以下簡述土壩連接段粘土填筑施工方法:

①填筑面處理

經(jīng)測繪放樣，確定填筑范圍后，組織人員、設備對基礎進行清理，同時與土料接觸的砼表面進行清洗干凈，待驗收合格后進行下一道工序施工。同時根據(jù)規(guī)定的要求對土料填筑部位與砼接觸面涂刷2遍濃泥漿，應保證涂刷質(zhì)量做到連續(xù)均勻，并加強現(xiàn)場的監(jiān)督檢查工作。經(jīng)驗收合格后進行下一工序的施工。

②土料填筑

粘土填筑施工時采用進占法施工，用自卸汽車將土料運至填筑面，由推土機攤鋪，鄰近建筑物1.5m內(nèi)由人工輔助鋪料。施工時應注意保護土工格柵。距建筑物1.5m外，鋪土厚度40cm，14t～16t振動碾錯距法碾壓6～8遍;鄰近建筑物1.5m內(nèi)，鋪土厚度20cm，由蛙式打夯機和人工輔助夯實。擋土墻扶壁兩側(cè)的填土應平衡上升，高差應小于80cm，防止扶壁被擠壓移位。填筑約5m高后用無斗齒反鏟挖掘機將上下游超寬部分土體削除，修整坡面并用打夯機再次夯實。

③土工格柵施工

擋土墻施工完成后進行壩體填筑，每填筑80cm增加鋪設一層單向土工格柵，土工格柵伸入壩體長6.5m～32.5m，土工格柵延擋土墻向上返回與上層土工格柵搭接一定長度，土工格柵搭接應符合規(guī)定長度要求。土工格柵與土體、擋墻的結(jié)合必須加強碾壓和夯實。

④填筑壓實質(zhì)量檢查

填筑土方按設計要求和試驗參數(shù)進行壓實度檢查，填筑土方壓實度的檢查采用環(huán)刀法進行，按國家有關(guān)試驗規(guī)范的規(guī)定進行取樣檢查土方的壓實度，檢查合格后方準上一層填土的施工。

4 結(jié)語

在水利工程建設中，筑壩材料種類多，填筑強度高，施工技術(shù)復雜，在施工過程中，結(jié)合工程實際情況制定相應的施工方案和具體施工方法，保證填筑質(zhì)量滿足設計和規(guī)范要求，填筑進度達到目標計劃。