水利工程土方填筑碾壓施工質(zhì)量控制

曾興旺

(新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)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(tài)下蓄水位為176.5m，按100年一遇洪水設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(qū)、過度層區(qū)、主堆石區(qū)已及下游次堆石區(qū)，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(shù)

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

2.1 下游堆石區(qū)填筑

在開挖驗(yàn)收完成之后即可進(jìn)行下游堆石區(qū)的填筑施工，在填筑施工中該工程以碾壓試驗(yàn)為依據(jù)。該工程材料的機(jī)械設(shè)備為15t的自卸汽車、推土機(jī)以及振動(dòng)碾壓機(jī)。

首先采用進(jìn)占法將自卸汽車運(yùn)輸?shù)氖线\(yùn)到填筑施工區(qū);接著采用推土機(jī)進(jìn)行推平，每次進(jìn)行攤鋪的厚度為100cm，攤鋪完之后進(jìn)行平整，并噴灑適量的水，通常灑水量應(yīng)為堆石壓實(shí)方量的15%;灑水完成之后采用振動(dòng)碾壓機(jī)進(jìn)行碾壓施工，碾壓方向?yàn)檠刂鴫误w的軸線方向，碾壓遍數(shù)根據(jù)碾壓試驗(yàn)結(jié)果確定。

在進(jìn)行振動(dòng)碾壓施工時(shí)，采用進(jìn)退錯(cuò)距法的方式進(jìn)行碾壓，輪跡之間應(yīng)有一定寬度的搭接，通常碾壓路線的垂直方向搭接寬度應(yīng)為1m。

如果在碾壓施工中遇到無法采用碾壓機(jī)進(jìn)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(shí)應(yīng)沿著自上游向下游的方向進(jìn)行碾壓，滾筒應(yīng)盡量靠近岸坡，對(duì)于某些無法進(jìn)行碾壓施工的部分可以采用振動(dòng)夯夯實(shí)。

在進(jìn)行堆石區(qū)填筑碾壓施工時(shí)，可以同時(shí)進(jìn)行下游坡面的干砌石護(hù)坡的施工。石護(hù)坡施工主要采用人工配合反鏟、推土機(jī)等機(jī)械施工。

在進(jìn)行砌筑石塊的擺放時(shí)，應(yīng)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(yīng)采用手錘進(jìn)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(cè)量放點(diǎn)的同時(shí)配以大樣板尺以及尺間拉線等方式進(jìn)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(shí)碾壓。在填筑施工中填料的水平寬度和鋪層厚度應(yīng)符合要求，在該工程中，過渡層填料的水平寬度應(yīng)為3m，而墊層的則為1.5m，而兩者的鋪層厚度應(yīng)均為50cm。當(dāng)主堆石料完成一層的填筑施工時(shí)，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(duì)墊層、過渡層以及主堆石料的碾壓，使填筑料達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，然后循環(huán)進(jìn)行施工。

進(jìn)行鋪料時(shí)采用的機(jī)械為D85推土機(jī)并搭配以人工平倉，按照后退法的方式進(jìn)行施工，在保證填料密實(shí)度符合要求的前提下，進(jìn)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(jìn)行上一層料填筑施工時(shí)，應(yīng)對(duì)已填筑的墊層料進(jìn)行碾壓平整，定位畫線后用邊墻擠壓機(jī)制作出一個(gè)混凝土小墻，該墻的高度為40cm，應(yīng)符合低強(qiáng)度、低彈性模量、半透水的要求。在小墻的混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定的要求之后，即可根據(jù)要求在小墻的下游進(jìn)行墊層料的施工，接著用推土機(jī)進(jìn)行攤鋪整平工作，最后采用振動(dòng)碾壓機(jī)進(jìn)行碾壓施工，確保每一層料的施工質(zhì)量，重復(fù)進(jìn)行上述的操作，即可完成上游壩面的施工。

在施工中應(yīng)做好基面找平工作，該工程采用的是人工拉繩的方式，在進(jìn)行墊層料的攤鋪時(shí)，應(yīng)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(yīng)不得超過3cm，如果高差不滿足要求，則應(yīng)采取措施進(jìn)行處理之后，才可進(jìn)行擠壓邊墻的放線施工。

在找平完成之后，即可對(duì)基面高程進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)該高層放出上游設(shè)計(jì)邊線的位置，同時(shí)根據(jù)擠壓邊墻底部寬度標(biāo)劃處內(nèi)側(cè)位置線，按照擠壓機(jī)寬度尺寸標(biāo)劃出其靠墊層料一側(cè)的輪跡線并掛線繩，這樣即可做好擠壓機(jī)行走控制線的放線作業(yè)。

采用反鏟將擠壓機(jī)吊裝就位完成之后，對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，對(duì)機(jī)身進(jìn)行調(diào)整，保證其外刀片貼近前一層邊墻的坡頂，對(duì)高度進(jìn)行調(diào)整，保證其保持水平。施工中，混凝土的拌制和運(yùn)輸采用的機(jī)械設(shè)備為攪拌機(jī)罐車，數(shù)量為2臺(tái)。

在進(jìn)行擠壓機(jī)的行駛時(shí)，應(yīng)將其速度控制在6m/h。攪拌運(yùn)輸車在進(jìn)行卸料時(shí)，剛出來的部分粗骨料應(yīng)丟棄，在出料均勻之后才可使用。攪拌車應(yīng)與擠壓機(jī)保持相同的行車步調(diào)。為了確保坡面的平整度，擠壓機(jī)在施工時(shí)應(yīng)控制好與控制線之間的距離，偏差不得超過2cm。當(dāng)擠壓機(jī)施工無法到達(dá)的地方，應(yīng)采用人工立模澆筑的方式。

當(dāng)每層的擠壓邊墻完成之后，應(yīng)及時(shí)對(duì)邊墻的質(zhì)量問題進(jìn)行修正，如空缺、凹凸等問題。在擠壓邊墻成型1h之后，就可進(jìn)行墊層料的鋪料工作，3h之后即可進(jìn)行碾壓施工。根據(jù)擠壓邊墻頂面內(nèi)側(cè)線的距離不同，則采用不同型號(hào)的振動(dòng)碾壓機(jī)。

2.4 堆石體填筑

在進(jìn)行堆石體的填筑施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求進(jìn)行，填筑施工中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)確保施工質(zhì)量。在堆石體填筑之前，應(yīng)進(jìn)行碾壓試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確保最佳的施工碾壓參數(shù)。在堆石體的填筑施工中，應(yīng)采取以下控制措施。

(1)料場(chǎng)控制。應(yīng)確保填料的質(zhì)量，對(duì)于不同填筑區(qū)的料不得同時(shí)進(jìn)行開采和堆放，應(yīng)嚴(yán)格控制好石料中的超徑、含泥量等指標(biāo)，如果出現(xiàn)不合格的問題時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取嚴(yán)格的措施進(jìn)行處理，不得使用不合格石料進(jìn)行填筑。

(2)壩面控制。堆石料的質(zhì)量應(yīng)符合要求，其中不得含有泥土、草、木等雜質(zhì)。在堆石料的裝卸過程中，應(yīng)保證其不出現(xiàn)分離的問題。在壩面的施工中，應(yīng)嚴(yán)格按照施工參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行參數(shù)的控制，特別應(yīng)注意鋪裝厚度、碾壓遍數(shù)等。嚴(yán)格根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，按照設(shè)計(jì)要求和規(guī)范要求進(jìn)行施工作業(yè)。

(3)壩體的施工，應(yīng)確保密實(shí)度能夠滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。在每一次的填筑施工完成之后，應(yīng)對(duì)壩體進(jìn)行試驗(yàn)檢驗(yàn)，主要是檢驗(yàn)填料的孔隙率和顆粒級(jí)配是否符合要求，試驗(yàn)方法為試坑注水法。試驗(yàn)檢查符合要求之后，才可進(jìn)行下一層的堆石體填筑施工。

3 結(jié)語

對(duì)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(huán)節(jié)之一，且土方填筑碾壓施工技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，通過結(jié)合具體的水庫工程大壩土方填筑碾壓工程實(shí)例，系統(tǒng)地總結(jié)了該大壩工程填筑碾壓施工技術(shù)質(zhì)量控制要點(diǎn);同時(shí)強(qiáng)調(diào)大壩填筑施工時(shí)，應(yīng)采取從上游向下游以及從較高側(cè)向著較低側(cè)的施工順序;以確保水利工程土方填筑碾壓施工質(zhì)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(zhǎng)安，倪俊，王康林，潘穎川．松塔水電站大壩土方填筑施工質(zhì)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(chǔ)土方開挖及四周土方填筑施工質(zhì)量控制［J］．石河子科技，2011(03):28-34．