張海鷹
(黑龍江省水利五處,黑龍江 綏化 152000)
壩體填筑包括基本作業(yè)(卸料、平料、壓實(shí)及質(zhì)檢)和輔助作業(yè)(灑水、刨毛]清理壩面和接觸縫處理)。
土石壩填筑必須嚴(yán)密組織,保證各工序的銜接,通常采用分段流水作業(yè)。分段流水作業(yè),是根據(jù)施工工序數(shù)目,將壩面分段,組織各工種的專業(yè)隊(duì)伍,依次進(jìn)入各工段施工。對(duì)同一工段來(lái)講,各專業(yè)隊(duì)按工序依次連續(xù)施工;對(duì)各專業(yè)隊(duì)來(lái)講,依次連續(xù)地在各工段完成固定的專業(yè)工作。進(jìn)行流水作業(yè),有利于施工隊(duì)伍技術(shù)水平的提高,保證施工過(guò)程中人、地和機(jī)具的充分利用,避免施工干擾,有利于壩面連續(xù)有序的施工。
1.1.1 流水作業(yè)方向和工作段大小的劃分,要與相應(yīng)工程的壩面面積相適應(yīng),并滿足施工機(jī)械正常作業(yè)要求。寬度應(yīng)大于碾壓機(jī)械能錯(cuò)車與壓實(shí)的最小寬度,或卸料汽車最小轉(zhuǎn)彎半徑的2倍,一般為10~20m;長(zhǎng)度主要考慮碾壓機(jī)械的作業(yè)要求,一般為40~100m。其布置形式(垂直壩軸線流水;平行壩軸線流水;交叉流水)。
1.1.2 壩體填筑工序,按基本作業(yè)進(jìn)行劃分(輔助作業(yè)可穿插進(jìn)行,不過(guò)多占用基本作業(yè)時(shí)間),其數(shù)目與填筑面積大小,鋪料方式、施工強(qiáng)度和季節(jié)等有關(guān)。一般多劃分為鋪料和壓實(shí)二個(gè)工序;也有劃分為鋪料、壓實(shí)、質(zhì)檢三個(gè)工序或鋪料、平料、壓實(shí)、質(zhì)檢四個(gè)工序。為保證個(gè)工序能同時(shí)施工,壩面劃分的工作段數(shù)目至少應(yīng)等于相應(yīng)的工序數(shù)目;在壩面較大或強(qiáng)度較低的情況下,工作段數(shù)可大于工序數(shù)。
1.1.3 完成填筑土料的作業(yè)時(shí)間,應(yīng)控制在一個(gè)班以內(nèi),最多不超過(guò)一個(gè)半班,冬夏季施工為防止熱量和水分散失,應(yīng)盡量縮短作業(yè)循環(huán)時(shí)間。
1.1.4 應(yīng)將反濾料和防滲料的施工緊密配合,統(tǒng)一安排。
1.2.1 擬定工序數(shù)目 n.
1.2.2 擬定流水作業(yè)單位時(shí)間t(h):t=a*T/n式中T-一個(gè)班內(nèi)有效工作時(shí)間,h/班;n-工序數(shù)目;a-同一段各工序循環(huán)一次所用的班數(shù),一般取1~1.5.
1.2.3 計(jì)算工作段面積 w(m^2):w=q/h*t/T 式中q-壩體填筑相應(yīng)高程的松土上壩強(qiáng)度,m^3/班;h-每層鋪松土厚度,m;T-一個(gè)班內(nèi)有效時(shí)間,h/班;t-單位時(shí)間(h).
1.2.4 計(jì)算工作段數(shù)目m,即:m=S/w? 式中S-壩體相應(yīng)高程的填筑面積,m^2;w-工作段面積,m^2。
若m 通常采用自卸汽車、膠帶機(jī)直接進(jìn)入壩面卸料,由推土機(jī)平鋪成要求的厚度。自卸汽車倒土的間距應(yīng)使后面的平料工作減少,而且便于鋪成要求的厚度。在壩面各料區(qū)的邊界處,鋪料會(huì)有出入,通常規(guī)定其它材料不準(zhǔn)進(jìn)入防滲區(qū)邊界線的內(nèi)側(cè),邊界外側(cè)鋪土距邊界線的距離不能超過(guò)5cm。為配合碾壓施工,防滲體土料鋪筑應(yīng)平行于壩軸線方向進(jìn)行。 自卸汽車可分為后卸、底卸和側(cè)卸三種。底卸式汽車可邊行駛邊卸料,但不能運(yùn)輸大粒徑的塊石或漂石;側(cè)卸式汽車適用運(yùn)輸反濾料及有固定卸料點(diǎn)的運(yùn)輸。自卸汽車上壩的運(yùn)輸線路布置,取決于壩址兩岸地形條件,樞紐布置,壩的高低,上壩強(qiáng)度等因素。主要有兩種布置方式:一種為汽車自兩岸(或一岸)岸坡上壩公路上壩,因此采用由兩岸向中央(或一岸想另一岸)進(jìn)占方式;另一種為汽車沿壩坡“之”字形公路上壩。 2.1.1 土料 當(dāng)用自卸汽車防滲土料時(shí),為了避免重型汽車多次反復(fù)在已壓實(shí)的填筑土層上行駛,會(huì)使土層產(chǎn)生彈簧土、光面與剪力破壞,嚴(yán)重影響結(jié)合層的質(zhì)量,應(yīng)采取進(jìn)占法卸料與平料。即汽車卸料方向向前進(jìn)展,一邊卸料,推土機(jī)也隨即平料,交替作業(yè),汽車在剛平好的松土上行駛,重車行駛壩面路線應(yīng)盡量不重復(fù)。 2.1.2 砂礫料,一般粒徑較小,推土機(jī)很容易在料堆上平土,因此,可采用常規(guī)的后退法卸料,即汽車卸料方向后退擴(kuò)展。 2.1.3 堆石料 堆石料往往含大量的大塊徑石料,不僅影響推土機(jī)、汽車在卸料上行駛,還容易損壞推土機(jī)履帶和汽車的輪胎;而且也難以將堆石料散開??刹捎眠M(jìn)占法卸料,推土機(jī)隨即平料,這樣大粒徑塊石易推至鋪料前沿的下部,細(xì)部粒料填入堆石體上部的空隙,使表面平整,便于車輛通行。 2.2.1 上壩布置 上壩膠帶機(jī)應(yīng)根據(jù)地形、壩長(zhǎng)、施工場(chǎng)地具體條件、運(yùn)輸強(qiáng)度以及施工分期等因素進(jìn)行布置。布置方式主要有;岸坡式布置;壩坡式布置。 2.2.2 膠帶機(jī)壩面卸料與鋪土厚度或壓實(shí)工具有關(guān),可適用于粘性土、砂礫料、砂質(zhì)土。其優(yōu)點(diǎn)是可利用壩坡直接上壩,不需專門道路,但要配合專門機(jī)械或人工散料,隨著壩體升高,將經(jīng)常移動(dòng)膠帶機(jī),一般有以下幾種卸、散料方式:搖臂膠帶機(jī)卸料、推土機(jī)散料;搖臂膠帶機(jī)卸料,人工—手推車散料。 壩面的填筑壓實(shí),應(yīng)按一定的次序進(jìn)行,避免發(fā)生漏壓與超壓。防滲體土料的碾壓方向,應(yīng)平行壩軸線方向進(jìn)行,不得垂直于壩軸線方向碾壓,避免局部漏壓形成橫穿壩體的集中滲流帶。碾壓機(jī)械行駛的行與行之間必須重疊20~30cm左右,以免產(chǎn)生漏壓。此外,壩料分區(qū)之間的邊界也容易成為漏壓的薄弱帶,必須特別注意要互相重疊碾壓。 根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),碾壓機(jī)械行駛速度大小,對(duì)壩料(如粘性土)壓實(shí)效果有一定的,各種碾壓機(jī)械的行駛速度,一般應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。自行式碾壓機(jī)械的行駛速度以1~2檔為宜。羊腳碾、氣胎碾可采用進(jìn)退錯(cuò)距法或轉(zhuǎn)圈套壓法兩種。 土石壩施工中,壩體的防滲土料不可避免地與地基、岸坡、周圍其他建筑的邊界相結(jié)合;由于施工導(dǎo)流、施工方法、分期分段分層填筑等的要求,還必須設(shè)置縱橫向的接坡、接縫。所以這些結(jié)合部位,都是影響壩體整體性和質(zhì)量的關(guān)鍵部位,也是施工中的薄弱環(huán)節(jié),處理工序復(fù)雜,施工技術(shù)要求高,且多系手工操作,質(zhì)量不易控制。接坡、接縫過(guò)多,還會(huì)影響到壩體填筑速度,特別是影響機(jī)械化施工。對(duì)結(jié)合部位的施工,必須采取可靠的技術(shù)措施,加強(qiáng)質(zhì)量控制和管理,確保壩體的填筑質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。 反濾層的填筑方法,大體可分為削坡體、檔板法及土、砂松坡接觸平起法三類。土、砂松坡接觸平起法能適應(yīng)機(jī)械化施工,填筑強(qiáng)度高,可做到防滲體、反濾料與壩殼料平起填筑,均衡施工,被廣泛采用。根據(jù)防滲體土料和反濾層填筑的次序,搭接形式的不同,可分為先土后砂法和先砂后土法。 無(wú)論是先砂后土法或先土后砂法,土砂之間必然出現(xiàn)犬牙交錯(cuò)的現(xiàn)象。反濾料的設(shè)計(jì)厚度,不應(yīng)將犬牙厚度在內(nèi),不允許過(guò)多削弱防滲體的有效斷面,反濾料一般不應(yīng)伸入心墻內(nèi),犬牙大小由各種材料的休止角所決定,且犬牙交錯(cuò)帶不得大于其每層鋪土厚度的1.5~2倍。 墊層為堆石體坡面上最上游部分,可用人工碎料或級(jí)配良好的砂礫料填筑。墊層須與其他堆石體平起施工,要求墊層坡面必須平整密實(shí),坡面偏離設(shè)計(jì)坡面線最大不應(yīng)超過(guò)3~5cm,以避免面板厚薄不均,有利于面板應(yīng)力分布。 施工程序:先沿坡面上下無(wú)振碾壓數(shù)遍,隨即將突出及凹陷處加以平整;然后用振動(dòng)碾沿坡面自下而上用振動(dòng)碾壓數(shù)遍,再次對(duì)凹突處進(jìn)行平整;在坡面上涂抹三次陽(yáng)離子瀝青乳膠,每涂抹一次用手或機(jī)械噴撒一些粒徑小于3mm的砂子,并再在坡面上自下向上用振動(dòng)碾碾壓。 [1]李春敏.碾壓混凝土壩筑壩技術(shù)綜述[J].中國(guó)水利,2004.2 卸料及平料
2.1 自卸汽車卸料
2.2 膠帶機(jī)上壩布置及卸料
3 碾壓
4 結(jié)合部位施工
5 反濾層施工
6 墊層施工