張 謙
(江西省水利科學研究院, 江西 南昌 330029)
土方填筑是指根據施工設計的要求,運輸合適的材料并進行攤鋪壓實,達到要求的高度(高于天然地面)。修建路堤、大壩、圍堰、路基等穩定的土結構回填土應保證施工的穩定性,并完成混凝土結構的表面防水。需要注意的是,土方填筑施工環節中的施工壓實度將直接決定整個填筑過程的質量,壓實機也會影響到土方填筑的壓實度。在初始階段,隨著壓實強度的增加,土體的重量將增加;當土壤的最大重量接近時,土體的重量對壓實的響應將變得不太明顯。因此,在施工過程中,不僅要考慮土的重量,還要考慮土的壓實情況、密度和壓實遍數。除此之外,施工現場土壤的實際含水量也會影響整個土方填筑,其中土壤每個顆粒之間產生的摩擦力也會改變土壤的壓實度;如果土壤的含水量比較適中,那么土壤中所含的水分就恰好能潤滑土壤,從而有效降低土壤顆粒之間的摩擦力,最終改善土壤的壓實效果;在土壤的壓實作用下,壓縮應力與土壤深度是呈負相關的,此時應考慮土層的最佳厚度,而土壤的最佳厚度應能以機器的最小功耗壓實土壤為準。
在進行實際的土方填筑時,也應該將施工材料的配合比嚴格控制在合理范圍內,且必須要始終貫徹縱向施工原則。施工厚度也需要控制在合理范圍內。與此同時,滾動軸與方向的平行關系尤為重要。例如,每個截面的連接層應保持一定的距離,其條帶和軸線應保持平行。節段間接縫坡度比例一般為1:3,碾壓寬度滿足要求后應超過預留設計線約20-30cm。為提高填土強度,需駕駛車輛在新鋪土層表面卸土,然后用推土機配合人工進行整平。
每個項目都有其獨特的特點,因此需要根據現場的實際情況進行合理的規劃,以降低工程的施工強度和成本。就近取料通常是指選取原材料配比場地,然后合理布置場地的使用情況,從而保證施工人員取材的便捷。
水利工程施工中的挖填環節扮演著非常重要的角色,挖填的先后順序也在很大程度上決定施工質量,當前行業內應用最廣泛的是同時挖填。挖填結合能將施工成本控制在合理范圍內,并且能夠科學控制整體施工進度,從而實現對土石方的平衡利用與優化整體施工結構。因此,該項技術流程基本上會出現在每一個水利工程中。
在路基填筑過程中,應注意以下四點:試驗段的選擇、路基材料的反鏟現場拌和、碎石的去除和施工過程。在選取施工試驗段時,需要以預設的技術規范為指導原則,不斷對施工工藝與施工技術進行試驗,只要在進行充足的試驗之后才能夠開展水利工程的施工工作。在進行修整壓實時,要保證樁點之間的間距保持在十厘米作用,同時需要對水位進行有效標記,從而保證施工相關指標都符合施工方案的要求。在進行墊層材料鋪設以前,通常雜物清除工作會被施工人員忽視。在施工工藝上,應注意測量放線、下持力層準備、下承力層施工、下承力層施工、下承力層施工等四個環節的合理規范安排,材料運輸和攤鋪。按圖紙測量放樣,保持下層持力層清潔、濕潤,自卸汽車運至施工現場,多次對堆放距離進行運算核對,從而保持堆放整齊,并按規范提前進行相關計算和打樁、劃線、攤鋪、人工修整。
應注意的是,回填應在替換區域開挖至所需高度并清理至可接受水平的基礎上進行根據設計要求,保證選取最適用于該工程的施工工藝。與此同時,水泥土的回填需要遵循如下原則:嚴禁使用未經專業處理的污水及廢水;優先選取粉質土作為涂料;施工所用水泥土的含水量要控制在13%左右,并且水泥堅決不能出現因受潮結塊的現象。
良好的開始等于成功的一半,所以必須要將施工開始的一部分重視起來,同時在施工開始之前也需要做好充分的施工準備。所謂準備,是指所使用的各種材料和機械的準備,還有施工人員的組織和部署。施工前應清理路基表面,清理范圍在規定的設計范圍內30cm~50cm 以內,然后進行碾壓和找平。為保證鉆孔的需要,應對現有的孔洞進行回填。
打樁應根據施工要求和各種基準點進行,一般樁間距約30cm。如果地形特殊,可以根據實際情況進行加密為了便于標記,可以用白灰來分散標記并嚴格測量相關位置和距離,確保工程施工質量。
作為土方填筑施工的基礎,地基的表層土需要完全去除和壓實。初步檢查后,相關人員可提交專業人員進行檢查。只有質量合格,才能進行竣工驗收,確保工程質量。
土壤的攤鋪工作以及推土機的平整工作主要涉及土方填筑的以下兩個方面:首先是對土壤進行填筑,為了盡可能減少上部土壤的損失,可以從施工過程開始,按順序從低到高填筑,并將現有粘土與地基土結合,從而有效地提高材料的強度。二是路堤填筑:根據材料性質合理確定厚度,同時注意排除雜土厚度大于30cm 的土料,應壓實指定位置的填料,應采用占用法分層鋪設,然后整平。最后,在施工質量檢驗合格后方可整段調整。
壓實工作找平后,刮板應采用由內向外、由兩側向中間錯開的方式。填筑面通常會應用3%左右的排水橫坡施工,并于施工當日實現對土方的填筑與土壤的壓實。與此同時,在進行土壤壓實時,要盡可能避免因反復對土壤壓實而造成的土方不均勻現象。
質量檢查貫穿于每一個施工過程,是整個施工過程的關鍵。完備的施工質量檢查體系包括施工前的準備檢查、施工中的環節抽檢、施工后的質量管理、施工過程中涉及的相關技術標準以及施工過程中各個崗位在崗情況的檢查。
在接縫表面的處理中有許多注意事項。例如:所有工作面均應均勻鋪砌,均勻碾壓,不設邊溝;地面不平時,水平層應從下部逐層填筑;當段間高差較大時,坡面坡度范圍應控制在1:3~1:5 之間;錯縫攤鋪碾壓時,要對嚴格控制坡度的設置比例,而且上一層的施工在經過質量檢查之后才能夠進行后續施工,從而避免兩層出現銜接不好的情況;在斜坡上進行路堤填筑時,應注意將地面坡度降低到1:5,并將斜坡修成階梯狀,以便于新舊土結合;分段填筑時,要注意設置標志,防止滲漏壓力等現象??傊?,接縫表面的處理必須嚴格按照要求,規范相關操作,不能馬虎,以免在施工工程中造成安全隱患。
邊坡開挖采用液壓反鏟進行,先整平后掛線,最后人工精整平。然后進行質量檢查,每一層都需要進行相關取樣;對于標高、尺寸以及填筑位置等參數,要使用水準儀與經緯儀等設備進行專業檢查。在所有的質量檢查工作都完成以后,施工人員與監理人員還需要對每一個施工環節進行復檢,并填寫《質量驗收報告表》,然后提交給負責該工程的監理工程師進行最終的審核與批準。
綜上所述,本文講述了水利工程施工過程中涉及的土方填筑技術及其控制要點,進而強調土方填筑施工技術的戰略地位。對于土方填筑來說,不管是在施工開始之前的施工準備,還是對施工過程進行質量控制以及竣工后的質量檢查,都應該高度重視。只有這樣,才能夠保證水利施工的工程質量。