花涼亭水庫(kù)石渣料幫坡填筑施工

汪勝利 嵇紅光

(安徽省安慶市水利局小水電管理所 安慶 246003)(中國(guó)水電基礎(chǔ)局有限公司 天津 301700)

安慶市花涼亭水庫(kù)位于長(zhǎng)江流域皖河支流長(zhǎng)河的上游，壩址座落于太湖縣城西北約5km處，是一座以防洪、灌溉為主，結(jié)合發(fā)電、供水、養(yǎng)殖、航運(yùn)、旅游等綜合利用的大(1)型水利樞紐工程。水庫(kù)控制流域面積1870km2，總庫(kù)容23.98億m3。地理位置十分重要，防洪責(zé)任重大。大壩全長(zhǎng)566m，壩頂高程99.25m，壩頂寬6.7m，最大壩高58m。壩基采用混凝土防滲墻處理，上游壩坡采用加高培厚的施工方法，高程66.5m以下采用水下拋石幫坡加固，高程66.5m以上采用石渣料幫坡加固。加固后上游坡比為 1∶2.75、1∶3.0、1∶3.0、1∶3.5、1∶3.5，高程 88.5m 處設(shè)8.5m 寬?cǎi)R道，高程80.0m處設(shè)2.0m寬?cǎi)R道，高程72.0m處設(shè)18.0m寬平臺(tái)，高程60.5m處設(shè)18.5m寬平臺(tái)。加固后的剖面如圖1所示。

圖1 加固后的剖面

1 設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)

1.1 原材料技術(shù)指標(biāo)

石渣料由爆破開挖的弱風(fēng)化和微新巖石組成，石質(zhì)堅(jiān)硬，不易破碎或水解，巖石飽和抗壓強(qiáng)度大于30MPa，軟化系數(shù)不小于0.8;石渣料應(yīng)具有良好的級(jí)配，且不得含有黏壤土塊、植物根莖等有害物質(zhì)，碾壓后最大粒徑應(yīng)小于鋪層厚的2/3(小于40cm)，粒徑小于0.1mm的顆粒(含泥量)小于5%，粒徑大于5mm的顆粒含量大于65%，干容重大于20.5kN/m3，孔隙率小于25%。

1.2 施工技術(shù)要求

a.施工方法:采用分層填筑碾壓的方法施工。

b.填筑作業(yè)采用分層平行攤鋪，振動(dòng)碾行駛方向應(yīng)平行于壩軸線，靠近岸坡碾壓不到的地方可以順坡行駛，但碾壓遍數(shù)應(yīng)適當(dāng)增加;重疊碾壓帶寬度應(yīng)大于20cm。

c.為滿足混凝土防滲墻施工工期要求，應(yīng)先進(jìn)行河床段幫坡，再進(jìn)行兩岸幫坡。盡早完成80m高程以下河床段填筑施工，為防滲墻施工提供工作面。

d.石渣料幫坡厚度控制原則:高程72.0～80.0m平臺(tái)石渣料幫坡鉛直厚度按不小于5.5m控制，88.5m高程平臺(tái)至壩頂?shù)氖蠋推潞穸葢?yīng)根據(jù)平臺(tái)寬度、坡比及壩坡線控制。

e.石渣料幫坡透水率按一個(gè)單元檢測(cè)一次的原則，透水率按不小于10-3cm/s控制。

2 施工工藝

填筑施工工藝流程見圖2。

圖2 壩體填筑施工工序

3 施工道路布置

石渣料運(yùn)輸利用現(xiàn)已修筑壩體的下坡斜道進(jìn)入，為防止大量車輛出入造成交通阻塞，在右壩肩開辟一條回車道。

4 生產(chǎn)性試驗(yàn)

為取得合理的鋪料方式、鋪料厚度、碾壓機(jī)械類型及重量、碾壓遍數(shù)、行進(jìn)速度，及壓實(shí)后的干密度等施工參數(shù)，在土料填筑前，進(jìn)行與實(shí)際施工條件相仿的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)性試驗(yàn)。

按設(shè)計(jì)要求，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，與相關(guān)單位溝通后，選定在樁號(hào)0+120～0+200之間，寬度為30m作為試驗(yàn)區(qū)，進(jìn)行了石渣料幫坡填筑生產(chǎn)性試驗(yàn)。經(jīng)試驗(yàn)，碾壓后的干密度、孔隙率、透水性均滿足設(shè)計(jì)文件要求。由于在太湖縣城附近不能找到滿足設(shè)計(jì)要求的石渣料料源，項(xiàng)目部建議有關(guān)單位將石渣料粒徑進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。經(jīng)監(jiān)理、設(shè)計(jì)、代建、業(yè)主單位同意，將粒徑大于5mm渣料，含量由大于70%調(diào)整為大于65%。

石渣料材料的優(yōu)化方案為混凝土防滲墻施工爭(zhēng)取了時(shí)間，保證了混凝土防滲墻工程按期完工。

5 原材料質(zhì)量控制

項(xiàng)目部通過前期料源考察，選定太湖劉羊陳屋、江塘甘加龍等料場(chǎng)作為石渣料場(chǎng)。

進(jìn)場(chǎng)石渣料，均由具有相應(yīng)資質(zhì)的試驗(yàn)檢測(cè)單位試驗(yàn)、檢測(cè)。在施工過程中按規(guī)定的頻次進(jìn)行送檢，并由監(jiān)理見證取樣或平行檢測(cè)。

進(jìn)場(chǎng)石渣料由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收，不合格、過期或失效的材料嚴(yán)禁使用。碾壓后每200m測(cè)4處干密度，采用“灌砂法”試驗(yàn)。

6 石渣料填筑施工方法

6.1 機(jī)械設(shè)備選用

6.1.1 石渣料運(yùn)輸設(shè)備

石料主要采用ZL50裝載機(jī)裝料，10～15t自卸汽車運(yùn)輸。

回填料的運(yùn)輸車輛均設(shè)置標(biāo)志，以區(qū)分不同的回填區(qū)。

6.1.2 填筑料攤鋪平整設(shè)備

填筑料采用HD100型推土機(jī)進(jìn)行平料攤鋪，1m3反鏟配合人工修坡。

6.1.3 壓實(shí)機(jī)械設(shè)備

采用14t自行式振動(dòng)碾壓實(shí)，輔助采用手扶振動(dòng)碾壓實(shí)或振動(dòng)夯板夯實(shí)。

6.1.4 灑水機(jī)械設(shè)備

壩面填筑灑水采用6t灑水車噴霧灑水。

6.2 填筑前施工準(zhǔn)備

a.基礎(chǔ)面的軟弱夾層等缺陷已按要求進(jìn)行了處理。

b.按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了必要的清理雜物。

c.回填基礎(chǔ)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了平整和夯實(shí)。

d.上述各項(xiàng)工作都經(jīng)單項(xiàng)檢查后，再請(qǐng)業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等單位進(jìn)行基礎(chǔ)聯(lián)合驗(yàn)收，合格后才能開始填筑。

6.3 原料運(yùn)輸與卸料

石渣料運(yùn)輸以10～15t自卸汽車為主，采用進(jìn)占法卸料。

6.4 鋪料

a.填筑前，必須清除上游坡面的植物及根莖等雜物。

b.根據(jù)施工圖紙?jiān)谔钪A(chǔ)面上逐層放出各區(qū)的分界線，作出明顯的標(biāo)記(如:灑白灰線或在岸坡上涂抹水泥砂漿)，為保證邊緣壓實(shí)度、預(yù)留接頭部位碾壓收邊量，整個(gè)鋪料層在壩面法線方向向兩側(cè)各超填20cm。

c.采用HD100型推土機(jī)進(jìn)行平料攤鋪，1m3反鏟配合人工修坡。

6.5 超徑石處理

對(duì)于石料在推土機(jī)平料過程中，出現(xiàn)個(gè)別超徑石時(shí)，由反鏟機(jī)將超徑石清出。

6.6 回填料灑水

土石料回填質(zhì)量的一個(gè)主要指標(biāo)是灑水，根據(jù)生產(chǎn)性試驗(yàn)，本工程采用灑水車灑水。

按照碾壓試驗(yàn)確定的加水量，在運(yùn)輸過程中加一部分水量，在壩面上補(bǔ)充剩余的水量。運(yùn)輸過程中加水5%～7%;在填筑作業(yè)面灑水車補(bǔ)充加水8% ～12%，加水量應(yīng)根據(jù)土料含水量確定。

6.7 回填料碾壓

經(jīng)生產(chǎn)性試驗(yàn)實(shí)踐論證取得可靠的施工方法和技術(shù)參數(shù)。即采用分層填筑碾壓的方法施工。采用機(jī)械碾壓，碾重14t，鋪筑厚度為0.3～0.4m，碾壓6～8遍。

a.填筑作業(yè)采用分層攤鋪，振動(dòng)碾行駛方向平行于壩軸線，靠近岸坡碾壓不到的地方可以順坡向行駛，但碾壓遍數(shù)應(yīng)適當(dāng)?shù)卦黾?重疊碾壓帶寬度應(yīng)大于20cm。壓實(shí)度不得低于設(shè)計(jì)值的98%。

b.每一填層填筑碾壓后，經(jīng)監(jiān)理人檢查合格后才能繼續(xù)鋪筑上一層。在繼續(xù)鋪筑上層新料之前，應(yīng)對(duì)壓實(shí)層表面殘留的和半壓實(shí)層進(jìn)行處理(包括含水量的調(diào)整)，以免形成料層間結(jié)合不良的現(xiàn)象。

c.由于氣候、施工等原因停工的填筑工作面應(yīng)加以保護(hù)，復(fù)工時(shí)必須仔細(xì)清理，經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，方可繼續(xù)填筑。

6.8 特殊區(qū)域的碾壓

建筑物周邊或邊角地帶的回填料，采用小型振動(dòng)平碾碾壓，振動(dòng)碾碾壓不到的部位，采用振動(dòng)夯板夯實(shí)。

7 質(zhì)量控制及效果

7.1 質(zhì)量控制

質(zhì)量控制包括對(duì)填筑料強(qiáng)度、顆粒級(jí)配、含泥量、孔隙率、滲透系數(shù)，以及填筑施工中填料鋪料、碾壓、邊線預(yù)留、結(jié)合處碾壓情況、鋪料厚度等施工工藝及參數(shù)進(jìn)行檢查。每一填筑單元碾壓后，采用“灌砂法”對(duì)填料進(jìn)行抽樣檢查試驗(yàn)，測(cè)定填料的干密度、含水量、孔隙率及滲透系數(shù)等。

7.2 質(zhì)量控制效果

項(xiàng)目部制定健全的質(zhì)量保證體系，責(zé)任到崗，現(xiàn)場(chǎng)安排專職質(zhì)檢員，循環(huán)監(jiān)督每道工序質(zhì)量。

質(zhì)量檢查嚴(yán)格執(zhí)行“三檢制”，并接受監(jiān)理機(jī)構(gòu)和代建單位現(xiàn)場(chǎng)值班人員的檢查和監(jiān)督。施工過程中未發(fā)生質(zhì)量事故。

7.2.1 石渣料幫坡填筑工序質(zhì)量檢驗(yàn)

石渣料填筑工序施工質(zhì)量檢查明細(xì)見表1。

表1 石渣料填筑工序施工質(zhì)量檢查、檢測(cè)驗(yàn)收明細(xì)

7.2.2 石渣料填筑碾壓后現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成果石渣料填筑碾壓后現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成果見表2。

表2 石渣料填筑碾壓后現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成果

7.3 第三方檢測(cè)

檢測(cè)成果:抽檢60組干密度，合格率95%，且不合格點(diǎn)干密度大于允許值的95%。粒徑大于5mm的顆粒干重量百分比小于65%的有3組，粒徑大于5mm的顆粒干重量百分比合格率為95%，滿足設(shè)計(jì)要求。

8 結(jié)語(yǔ)

花涼亭水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程壩坡石渣料幫坡填筑工程質(zhì)量合格。施工總體布置和施工工藝滿足大壩幫坡加固技術(shù)、質(zhì)量和工期要求。為防滲墻施工爭(zhēng)取了時(shí)間，得到了監(jiān)理和業(yè)主的肯定。◆