挖掘機安裝液壓振動夯在水庫除險加固工程中的應用

劉志軍

（甘肅省水利水電工程局有限責任公司，甘肅蘭州730000）

我國的水利工程項目具有單件性、工序多樣性、地形復雜性等特點，相比較于公路、市政、建筑、鐵路建設項目，機械化作業程度不高，施工技術相對保守。在酒泉市肅州區鍋蓋梁水庫除險加固施工項目中，使用了挖掘機上安裝的液壓振動夯，通過和以往經常性使用的蛙式打夯機、坡碾的對比分析，發現挖掘機安裝液壓振動夯具有高效、實用、方便、夯填質量高等特點，在壩體改造、除險加固或局部夯填等方面有很強的實用性。

1 經典的坡面填筑工藝

1.1 蛙式打夯機

以往對壩體坡面上的粘性土壤進行夯填，多采用蛙式打夯機。蛙式打夯機由夯錘、夯架、偏心塊、皮帶輪和電動機等組成。電動機及傳動部分裝在橇座上，夯架后端與傳動軸鉸接，在偏心塊離心力作用下，夯架可繞此軸上下擺動。夯架前端裝有夯錘，當夯架向下方擺動時就夯擊土壤，向上方擺動時使橇座前移。因此，蛙式夯夯錘每沖擊一次，機身就向前移動一步。這種施工工藝雖然對壤土的夯填效果較好，但其夯錘面積有限，大面積夯填時需要投入的機械、人工量較大，效率比較低。

1.2 斜坡碾

近年來，斜坡碾碾壓技術在壩體施工中廣泛應用。其碾壓工藝和羊腳碾類似。但是坡碾需要大型設備（如50裝載機進行牽引），對于施工場地狹窄、坡長較短的壩體，不太適用。

2 挖掘機帶液壓振動夯

2.1 工程概況

酒泉市肅州區鍋蓋梁除險加固水庫項目，主要包括拆除原壩體、前后壩坡貼坡夯填、土工膜鋪設、過渡層鋪設、預制塊安裝、現澆防浪墻、新建輸水洞、砌筑排水棱體、泥結碎石路面等項目。壩頂寬5m，前壩坡平均長度10.8m，后壩坡長12m。

2.2 黏土夯填施工

夯填或碾壓部位的黏土層主要是拆除原結構層后，將原來1∶2的坡面加大到1∶2.5，壓實材料為壤土，設計壓實度為96%。

2.2.1 施工準備 拆除原結構層：按照設計要求將原壩體結構層拆除外運。修坡：人工對原壩體進行削坡，清除雜物。測量放樣：首先用木樁作控制樁，按6m×10m 的網格打入墊層坡面，根據測量結果拉吊線，預留5～10cm 沉降量。機具準備：在挖掘機上安裝液壓打夯機，液壓夯由液壓馬達、偏心機構、夯板組成，液壓夯利用液壓馬達帶動偏心機構轉動，轉動產生的震動經夯板作用于被夯物料。夯板長1.2m、寬0.8m，夯填力5t，震動頻率2000次/min。

2.2.2 施工工藝 灑水：在原壩坡坡面結合處灑水充分濕潤。鋪土：根據放樣情況，鋪土厚度控制在25cm 以內。夯實：順壩頂向坡下游緩慢移動，移動速度2m/min，寬度80cm。每一條夯填完畢后再進行另一條夯填，搭接寬度30cm。

2.2.3 檢查檢修 夯填結束后用方格網進行測量復查，根據復查結果繼續修整后重新夯實。

2.3 質量檢測

實驗室出具的標準干容重為1.7g/cm3，最優含水率為12%。試驗區夯填結束后，聯合第三方實驗室、建設單位和監理單位對夯填質量進行了檢測。采用環刀法，取樣10個點。實驗結果（干容重）分別為1.71g/cm3、1.71g/cm3、1.72g/cm3、1.695g/cm3、1.70g/cm3、1.72g/c m3、1.71g/cm3、1.72g/cm3、1.70g/cm3、1.71g/cm3，合格率100%。

2.4 施工過程的安全控制

施工過程中要保證施工質量和施工安全，針對不同的施工環境采取不同的方法進行處理。加強對施工人員的培訓，使其認識到安全施工的重要性。嚴格要求施工人員在做好安全防護措施的情況下才能進行施工，定期檢查防護措施的安全性，以免在施工時發生安全事故。施工期間需對場地進行圍欄處理，以免造成不必要的人身傷害。夯填操作人員在進行施工時，要保持勻速移動的狀態，碾壓工作完成后要把設備停放在指定地點，以免影響其他工作的進行。

2.5 夯填注意事項

確保鋪料厚度及含水率；保證搭接寬度；緩慢勻速移動，不得漏夯過夯；及時修正夯填后的坡面。

2.6 挖掘機安裝液壓夯的優點

高效、振幅大，頻率為傳統夯的100倍，達到2000次/min；操作靈活，受地形限制較小，坡面作業方便；噪音小，對環境的影響小；安全系數高，挖掘機是履帶式，斜坡作業相對安全；經濟，僅在原設備上拆換振動夯即可。

3 結語

挖掘機安裝振動夯在鍋蓋梁除險加固工程壩體坡面夯填的施工，和以往所采用的夯填方式相比，其夯填質量、施工效率均較高。積極采用新機具、新工藝，在提高水利工程質量、加快施工進度、保證施工安全方面的效果明顯，值得大力推廣。