□ 龍輝海
在小型水庫加固工程中,需要進(jìn)行土方填筑質(zhì)量控制的工程有:置換放水涵管后的土方填筑(破壩回填)、背水坡培厚加固(含反濾體接觸部位)、迎水坡培厚加固、壩頂加高等。由于壩體培厚加固的土方量少,施工工作面小,受限制的條件多,因而對(duì)壩體土方填筑的施工質(zhì)量要求較高。由于工程部位不同,對(duì)土方填筑的質(zhì)量控制方法也不同。在施工中,應(yīng)根據(jù)不同的部位,制定出一套行之有效的辦法,對(duì)保證土方填筑的施工質(zhì)量,加快工程進(jìn)度十分必要。
土料的質(zhì)量是保證壩體土方填筑的基礎(chǔ),是控制填筑質(zhì)量的源頭。破壩回填的土料原則上優(yōu)先采用原來開挖的土料,不足的才外運(yùn)具備滿足防滲要求的粘性土。其他部位可以依據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況盡量采用粘性土,如因條件限制可采用粘性土、砂質(zhì)土和卵礫石的摻和料,盡量不選用粉質(zhì)土。為保證上壩土料的質(zhì)量,施工前應(yīng)對(duì)土料進(jìn)行土擊實(shí)試驗(yàn),確定含水率、最優(yōu)含水量、最大干密度值,為施工時(shí)提供控制依據(jù)。試驗(yàn)分原壩土料和料場(chǎng)土料,土料的含水量過高時(shí),要進(jìn)行翻曬;土料的含水量過低時(shí),可采用在施工攤鋪面灑水的方法進(jìn)行處理。
土料上壩時(shí),如發(fā)現(xiàn)有明顯不合格的土料,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清理,對(duì)土料中混進(jìn)的雜草、樹根等必須安排專人清除。
壩體填筑前,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)是質(zhì)量控制的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過試驗(yàn),可以確定不同部位應(yīng)采用的施工機(jī)械、碾壓厚度、碾壓遍數(shù)等有關(guān)的施工參數(shù)。
按最優(yōu)含水率、最優(yōu)含水率±3%三種土料分別試驗(yàn),同時(shí)結(jié)合已建類似的工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),初選三種土料的碾壓機(jī)械及碾壓參數(shù)。根據(jù)不同的鋪土厚度和碾壓遍數(shù),測(cè)得其相應(yīng)的含水量及干密度,作出對(duì)應(yīng)的關(guān)系曲線,再按鋪土厚度、壓實(shí)遍數(shù)、最優(yōu)含水率和最大干密度進(jìn)行整理并繪制出相應(yīng)曲線。結(jié)合設(shè)計(jì)干密度,從曲線上分別得出不同鋪土厚度所對(duì)應(yīng)的壓實(shí)遍數(shù)及最優(yōu)含水量,最終確定適合的壓實(shí)厚度及松攤厚度。
在小型水庫工程中,壩體填筑主要進(jìn)行兩種試驗(yàn):一種是壩體的填筑,常用施工機(jī)械組合有壓路機(jī)輔以推土機(jī)平土,或履帶拖拉機(jī)輔以推土機(jī)平土等;另一種是防滲部位的填筑,主要是破壩后的土方回填。涵管面以上1m高程至涵管底高程間的回填土,采用小型振動(dòng)沖擊夯機(jī)輔以人工平土的施工方法。
壩面的清基含植被清理和表土清理,將其范圍內(nèi)的樹根、雜草、垃圾及其他有礙物清除干凈,用人工配合推土機(jī)將表層土及植被堆積后,裝運(yùn)至指定地點(diǎn)分類堆放。破壩后兩邊坡開挖面以及各類壩坡面的新舊結(jié)合部位、新舊土體采用臺(tái)階法接縫,接觸面刨毛,灑水潤(rùn)濕。
壩體與岸坡結(jié)合面是壩體施工控制的關(guān)鍵部位。若處理不當(dāng),極易形成滲水通道,甚至形成“管涌”、不均勻沉降及裂縫、出現(xiàn)軟弱面,影響壩體的穩(wěn)定。填土前,先將結(jié)合面的污物沖洗干凈,清除松動(dòng)的巖石,在結(jié)合面上灑水濕潤(rùn)后,涂刷厚約5cm的濃粘土漿或水泥粘土漿,邊涂刷邊鋪土碾壓。施工中形成的近岸坡處的臨時(shí)便道,在正常施工至相同標(biāo)高時(shí),必須挖除,重新依照施工方案層層鋪土碾壓。
對(duì)于涵管、混凝土截水環(huán)、進(jìn)出口漿砌石邊墻、壩后反濾體等結(jié)構(gòu)物,填筑時(shí)應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行,均勻上升,以免產(chǎn)生過大的側(cè)壓力影響安全。結(jié)構(gòu)物周邊土方回填,宜在建筑物強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度50~70%的情況下施工。鋪土的厚度依據(jù)試驗(yàn)的參數(shù)進(jìn)行,應(yīng)采用小型振動(dòng)沖擊夯機(jī)輔以人工平土的施工方法夯實(shí)。邊角及機(jī)械碾壓不到的部位,可采用木錘人工打夯,依照 “薄鋪土、勤夯實(shí)、常灑水”的原則進(jìn)行。
壩體填筑中,層與層之間分段接頭必須錯(cuò)開,避免在高度方向形成施工通縫,同時(shí)分段條帶要與壩軸線大致均等布置,防止順滲水方向的施工通縫出現(xiàn)。縱向接縫宜采用不同高度的斜坡和平臺(tái)相間的形式,坡度與平臺(tái)寬度可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)合理設(shè)置,但應(yīng)滿足穩(wěn)定的需要。壩體施工臨時(shí)設(shè)置的接縫,通常高差以不超過鋪土的厚度1~2倍為宜,分縫在高程上也應(yīng)適當(dāng)錯(cuò)開。這些要點(diǎn)必須在實(shí)際施工中靈活把握。
土料鋪填宜分層統(tǒng)一鋪土,統(tǒng)一碾壓,其層厚由碾壓試驗(yàn)確定。土料鋪填分卸料及平料兩道工序,采用進(jìn)占法施工。每邊超填寬度30~50cm,在填筑高度達(dá)到2.5m后,用挖掘機(jī)修坡至設(shè)計(jì)要求。攤鋪后土料厚度均勻,表面平整,無粗粒集中,邊線整齊。土料鋪筑時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制鋪料層厚度,防止土料剪力破壞。常采用如下措施:保持填土表面平整、均勻,防止超厚。根據(jù)鋪土厚度,計(jì)算出每車土料控制的面積,在填筑面均勻卸料,呈梅花狀傾卸。推土機(jī)平料過程中,要及時(shí)檢查鋪土層厚度,發(fā)現(xiàn)超厚部位立即進(jìn)行處理。在填筑前設(shè)高程控制樁,在高程控制樁上標(biāo)識(shí)每層的填土厚度。土料填筑施工過程中嚴(yán)禁汽車、機(jī)械在已處理好的層面輾壓行駛。
土料整平、壓實(shí)是土方填筑工程施工的關(guān)鍵工序。土料攤鋪后,用平路機(jī)或推土機(jī)整平,盡可能沿平行壩軸線的方向進(jìn)行碾壓,嚴(yán)禁垂直于壩軸線方向碾壓。要根據(jù)碾壓機(jī)械工作條件,避免局部漏壓形成橫穿壩體的集中滲流帶。壓實(shí)的方法主要采用進(jìn)退錯(cuò)距法,碾壓順軸線方向搭接進(jìn)行。做到無漏壓,表面平整;無彈簧、起皮、脫空和剪切破壞現(xiàn)象。為控制碾壓質(zhì)量可針對(duì)碾壓面積、機(jī)械行駛速度算時(shí)碾壓,設(shè)專人專職負(fù)責(zé)記錄碾壓遍數(shù)及時(shí)間。
在土料填筑前,為保證上、下層土體結(jié)合良好,須對(duì)結(jié)合層面進(jìn)行處理,將表面松土、砂礫及其他雜物徹底清除干凈。表面用刨毛機(jī)刨毛,刨毛深度為1~2cm。刨毛要均勻,深度要一致,無漏刨現(xiàn)象。土層面較干時(shí),須灑水濕潤(rùn)。
檢測(cè)試驗(yàn)是質(zhì)量控制的量化指標(biāo),施工中除按要求進(jìn)行試驗(yàn)取樣外,在接縫處、與原岸坡結(jié)合處、分段施工結(jié)合處等部位加密取樣,嚴(yán)格依據(jù)《碾壓式土石壩施工規(guī)范》的要求進(jìn)行。
干密度的測(cè)定,除采用核子密度儀以外,粘性土一般可用環(huán)刀法測(cè)定,其他的可用灌砂法或灌水法測(cè)定。每一填筑層自檢、抽檢后,凡取樣不合格的部位,應(yīng)及時(shí)補(bǔ)壓或作局部處理,經(jīng)檢驗(yàn)合格后再進(jìn)行下一道工序。
中小型水庫加固工程中土方填筑施工的質(zhì)量控制,必須嚴(yán)格依照施工填筑參數(shù)認(rèn)真控制好壓實(shí)、鋪筑厚度、土料的質(zhì)量,依據(jù)施工規(guī)范及設(shè)計(jì)要求實(shí)施,做到“試驗(yàn)先行、嚴(yán)抓重點(diǎn)、檢測(cè)緊跟、合理統(tǒng)籌?!敝挥嗅槍?duì)每個(gè)工程的實(shí)際情況合理地進(jìn)行施工質(zhì)量控制,才能使壩體的加固質(zhì)量達(dá)到預(yù)期的目的。