□賈會民 □馬俊民 □高占遼（許昌市潁汝灌溉管理局）

1.工程概況

某水利大壩工程壩址地質(zhì)條件復(fù)雜，表面主要為坡積和冰積物筱蓋層，基巖由含煤中細(xì)粉砂巖、粉砂巖、煤質(zhì)頁巖等韻律組成。壩區(qū)大小斷層和層間剪切破碎帶十分發(fā)育，巖性條件較差。大壩為鋼筋混凝土面板堆石壩，最大壩高136m，壩頂長534m、寬13m。壩體由防滲鋼筋混凝土面板、趾板、墊層區(qū)、過渡層區(qū)、主堆石區(qū)、次堆石區(qū)、下游堆石區(qū)、干砌石護(hù)坡組成。墊層區(qū)水平寬度為3m，過渡層區(qū)水平寬度5m。壩體填筑總方量為1180萬m3，其中各區(qū)填筑工程量見表1。

表1 壩體各區(qū)填筑工程量表

2.填筑生產(chǎn)性試驗(yàn)

2.1 場地平整

選取較為平整的場地，用YZ-26C型振動碾進(jìn)行壓實(shí)處理，對基礎(chǔ)取樣，保證干密度滿足碾壓試驗(yàn)料設(shè)計(jì)干密度。用石灰線劃分不同的試驗(yàn)小組，試驗(yàn)小組內(nèi)布置1.5m×2m的方格網(wǎng)，石灰線作好標(biāo)識，對基層面方格網(wǎng)進(jìn)行高程測量。

2.2 鋪料碾壓

采用機(jī)械鋪料，由自卸汽車按順序直接倒在場地上，推土機(jī)進(jìn)行推平，局部不平處由人工整平。按標(biāo)準(zhǔn)虛鋪層厚鋪設(shè)完畢后，按不灑水、灑水10%、灑水15%(體積比)3種情況進(jìn)行灑水作業(yè)，由水表控制?；鶎用嬗檬揖€布設(shè)1.5m×2m的方格網(wǎng)，對層面高程進(jìn)行測量。再用YG26C型振動碾按規(guī)定遍數(shù)進(jìn)行碾壓，水平碾壓時(shí)，振動碾在同一碾壓帶上進(jìn)退碾壓，進(jìn)退時(shí)均起振各算1遍，錯(cuò)距碾壓時(shí)兩條相鄰碾壓帶連接處碾痕重疊20cm。碾壓結(jié)束后，對碾壓后的層面高程進(jìn)行測量。

2.3 測定試驗(yàn)

采用灌水法測定干密度和空隙率，鐵環(huán)直徑2.5m，試坑深度為填筑層厚。再按照試驗(yàn)規(guī)程要求測定顆粒級配、滲透系數(shù)、最大粒徑等指標(biāo)。

2.4 試驗(yàn)成果

對所有的試驗(yàn)小組成果進(jìn)行整理，繪制出鋪層厚度、灑水量、碾壓遍數(shù)、干密度與含水量的綜合關(guān)系曲線。通過對各試驗(yàn)小組結(jié)果進(jìn)行分析優(yōu)選，形成最終的填筑碾壓施工參數(shù)。對于斜坡墊層料，采用BW7552型振動碾，碾壓參數(shù)為4遍，不加水。各填筑區(qū)料碾壓參數(shù)見表2。

表2 各填筑區(qū)料碾壓參數(shù)表

3.填筑施工技術(shù)

3.1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備內(nèi)容包括場地平整、測量、立層厚標(biāo)志桿和分區(qū)界線標(biāo)志。先對填筑場地進(jìn)行平整，兩側(cè)壩坡清理干凈，并按照規(guī)范要求測量方格網(wǎng)高程。根據(jù)填筑料的不同分區(qū)，用石灰線作好標(biāo)識，制備不同高度的層厚標(biāo)志桿，作為填筑層厚的參照物。左右兩岸修建若干個(gè)蓄水池，用PVC管接至填筑工作面，管子終端安設(shè)水表，進(jìn)行灑水計(jì)量。

3.2 壩料鋪設(shè)

壩料填筑分區(qū)分塊由低向高鋪料，鋪料方向平行壩軸線方向，主堆石、次堆石、下游堆石均采用進(jìn)占法鋪料，自卸汽車卸料后由推土機(jī)推料平整。墊層料和過渡層料采用后退法卸料，墊層、過渡層料人工配合反鏟平倉整平。在鋪料過程中，嚴(yán)格按照分區(qū)石灰線鋪設(shè)，如果超出用反鏟挖掘機(jī)作修整;厚度按照層厚標(biāo)志桿進(jìn)行控制。

3.3 補(bǔ)灑水、碾壓

在碾壓過程中根據(jù)壩料含水量補(bǔ)灑水，灑水采用人工拖PVC管均勻噴灑，專用灑水車作為補(bǔ)充。碾壓采用YZ-26C自行式振動碾，碾壓采用進(jìn)退錯(cuò)距法碾壓，除施工道路處順坡向碾壓外，其他部位沿平行于壩軸線方向進(jìn)行。碾壓參數(shù)以批準(zhǔn)的碾壓試驗(yàn)成果為準(zhǔn)，碾壓不到的部位采用小型振動碾碾壓。

3.4 填筑順序

3.4.1 主堆石、次堆石、下游堆石區(qū)料填筑

壩體主、次堆石區(qū)及下游堆石區(qū)的填筑除料源的級配、質(zhì)量要求、鋪料厚度、壓實(shí)度都各有差異，但其施工方法基本相同。填筑料采用32t或26t自卸車運(yùn)輸卸料進(jìn)占法填筑，以使粗徑石料滾落底層，細(xì)石料留在面層，以利于推土機(jī)的平整和碾壓。卸料的堆與堆之間留1.0m左右間隙。平倉采用山推320型推土機(jī)平倉，振動碾采用自行式振動碾碾壓，碾壓時(shí)采用錯(cuò)距法平行壩軸線方向進(jìn)行。鋪料層厚、灑水量、碾壓遍數(shù)、行駛速度嚴(yán)格采用碾壓試驗(yàn)確定的參數(shù)施工，鋪筑碾壓層次分明，做到平起平升，以防碾壓時(shí)漏振欠振。在岸坡邊緣靠山坡處，大塊石易集中，故岸坡周邊選用石料徑≤40cm，級配良好的石料鋪筑，嚴(yán)防架空現(xiàn)象。碾壓時(shí)滾筒盡量靠近岸坡，沿上下游方向行駛，仍碾壓不到之處采用平板振動碾壓實(shí)，確保岸坡部位碾壓合格。灑水在碾壓前提早進(jìn)行，專人負(fù)責(zé)，加水量由水表嚴(yán)格控制。在碾壓過程中根據(jù)需要補(bǔ)灑水，補(bǔ)灑水由專用灑水車按碾壓先后次序分別灑水。壩體堆石料盡可能做到大面積鋪筑施工，保持壩體均勻上升，以減少接縫，當(dāng)采用分期分塊填筑時(shí)，對層面塊間的接坡處采用臺階式的接坡方式，對接坡處的虛鋪石料、超徑塊石必須挖除重填，以保證接坡處壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)。

3.4.2 過渡區(qū)堆石料填筑

填筑前，必須把主堆石區(qū)上游面所有＞30cm的已分離的塊石清除干凈。填筑時(shí)采用26t或20t自卸汽車將料直接卸入過渡區(qū)工作面，后退法卸料，倒料順序可從兩端向中間進(jìn)行，以利灑水車作業(yè)。堆與堆之間留0.5m間隙，用推土機(jī)推平，再用反鏟輔以人工整平。鋪層厚度、碾壓遍數(shù)、灑水量、行駛速度等施工參數(shù)嚴(yán)格按確定的碾壓參數(shù)執(zhí)行。

3.4.3 墊層區(qū)料填筑

墊層料最大粒徑控制在10cm以內(nèi)，墊層料由大坪砂石料場軋制，經(jīng)摻拌后符合設(shè)計(jì)級配要求的成品料，采用20t自卸車運(yùn)至墊層區(qū)，然后用推土機(jī)平倉并輔以人工整平。鋪料前與過渡區(qū)界面上的粒徑＞10cm已分離的石料必須清除干凈，填筑時(shí)在上游邊線法線方向超填15～30cm的余量，便于修坡。鋪筑方法同過渡區(qū)料，并與同層過渡料一并碾壓。墊層料和過渡料的填筑需與堆石區(qū)同步進(jìn)行，即主堆石區(qū)填筑1層，墊層、過渡層填筑2層。墊層料每升高5m，進(jìn)行一次上游邊坡修整，修整后坡面在法線方向宜高于設(shè)計(jì)線5～8cm。墊層每升高10～15m進(jìn)行1次斜坡碾壓，并做M2.5碾壓砂漿護(hù)面。

3.5 壩體內(nèi)斜坡道的填筑施工

本工程壩體較高，上壩道路布置高差較大;壩體填筑工程量大且填筑高峰期強(qiáng)度持續(xù)較長，按照分階段填筑要求，在壩內(nèi)要設(shè)置循環(huán)通道，以保持壩內(nèi)運(yùn)輸?shù)缆窌惩?，為此須在壩體分期填筑的高差處均設(shè)置壩內(nèi)斜坡道。壩區(qū)坡道設(shè)置:上游墊層、過渡層區(qū)不設(shè)置斜坡道，壩內(nèi)斜坡道的水平頂寬≥12m，壩區(qū)內(nèi)運(yùn)輸坡道最大縱坡≤10%，特別地段不陡于12%，斜坡道邊坡不陡于1:1.4。坡道處的堆石料應(yīng)符合所在區(qū)的壩料要求，并按照該區(qū)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行碾壓施工。隨壩體上升找平，找平過程中坡道側(cè)面未壓實(shí)的堆石必須挖除鋪平，使該堆石與后填筑的堆石體一并壓實(shí)成符合設(shè)計(jì)要求的整體。

3.6 壩體填筑接合部的處理

3.6.1 大壩各區(qū)料的界面處理

大壩填筑各區(qū)料的交接界面必須注意防止大塊石集中，特別是墊層料與過渡料之間、過渡料與主堆石料之間，填筑料的粒徑差距較大，施工時(shí)難免有不合格料滾落集中，因此要及時(shí)采用反鏟挖掘機(jī)或人工清除，保證主堆石區(qū)不侵占過渡區(qū)、過渡區(qū)不侵占墊層區(qū)。

3.6.2 壩體與岸坡接合部的填筑

壩料填筑時(shí)，岸坡接合部位易出現(xiàn)大塊石集中現(xiàn)象，且碾壓設(shè)備不容易到位，造成接合部位碾壓不密實(shí)。因此在接合部位填筑時(shí)，應(yīng)減薄填筑鋪料厚度，或采用過渡層料填筑，碾壓設(shè)備順岸坡方向碾壓，碾壓不到的部位采用小型振動碾碾壓密實(shí)。

3.6.3 壩體分期接合部的施工

由于本工程施工工期長，面板分三期施工，中間需要預(yù)留一定時(shí)間的沉降期，且按照臨時(shí)擋水要求各區(qū)填筑高程不相同。在壩體分期接合部位，存在一定寬的半壓實(shí)狀態(tài)的松散料，必須加以處理才能進(jìn)行上一層料填筑。處理的方法主要采用反鏟挖土機(jī)或推土機(jī)削坡處理，在后填筑區(qū)填每一層新料時(shí)，超前在先填筑體邊坡處用反鏟挖掘機(jī)在邊坡上削坡，把原半壓實(shí)狀態(tài)的松散清除到壩內(nèi)已壓實(shí)的面層上。削坡厚度一般為1.5～2.0m，削坡后的臺階與新填筑層同時(shí)灑水后，用振動碾順邊坡方向騎縫碾壓結(jié)合部，隨著后填區(qū)的升高逐層進(jìn)行削坡處理，依次邊削邊填邊碾壓到頂部。

3.6.4 雨季施工及反滲水處理

工程所處位置雨季時(shí)間長，降雨量大，容易對岸坡交接處，特別是上游墊層區(qū)產(chǎn)生較大的沖蝕作用，因此必須做好岸坡及坡面的排水設(shè)施:在壩肩及以外岸坡上開挖截水溝，或在壩區(qū)內(nèi)有山溝的位置修截水墻，將岸坡、山溝下泄的水流導(dǎo)向壩區(qū)以外，防止岸坡集中水流沖蝕填筑壩面。在填筑過程中，始終保持上游壩面高于下游壩面，避免壩面的集中水流流向墊層區(qū)。施工期間，加強(qiáng)基坑的排水管理，使基坑下游側(cè)的水位始終低于基坑上游側(cè)水位，防止出現(xiàn)反滲現(xiàn)象。