郎彥林,徐澤鵬
(黑龍江省桃山水庫(kù)管理處,黑龍江七臺(tái)河154600)
桃山水庫(kù)二期主壩單位工程的防滲體設(shè)計(jì)為以斜心墻型式在一期黏土心墻上接高。下面就淺談一下黏土斜墻的施工方法。
主壩開(kāi)挖施工驗(yàn)收完畢,即可進(jìn)行黏土斜墻填筑。首先在黏土料場(chǎng)附近做碾壓試驗(yàn),然后按照試驗(yàn)?zāi)雺簠?shù)和相應(yīng)土石壩施工規(guī)范進(jìn)行施工。
1)填筑前首先根據(jù)黏土設(shè)計(jì)壓實(shí)度98%的設(shè)計(jì)指標(biāo),通過(guò)黏土料土工試驗(yàn)成果,確定黏土設(shè)計(jì)干密度為1.64 g/cm3,最優(yōu)含水量為21.2%。
2)根據(jù)黏土設(shè)計(jì)干密度和最優(yōu)含水量,通過(guò)碾壓試驗(yàn)確定機(jī)械參數(shù)和施工參數(shù),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,碾壓設(shè)備確定YB15振動(dòng)碾,機(jī)械參數(shù)已經(jīng)確定。施工參數(shù)主要有鋪土厚度、碾壓遍數(shù)及含水率等。試驗(yàn)組合方法采用淘汰法,此法每次只變動(dòng)一種參數(shù),固定其他參數(shù),通過(guò)試驗(yàn)求出該參數(shù)的適宜值,依次類(lèi)推,待各項(xiàng)參數(shù)選定后,用選定參數(shù)進(jìn)行復(fù)核試驗(yàn)。
3)試驗(yàn)場(chǎng)地布置在土料場(chǎng)附近,場(chǎng)地應(yīng)平坦,地基堅(jiān)實(shí),首先用試驗(yàn)料在地基上鋪壓一層,壓實(shí)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),將這一層作為基層,然后在其上進(jìn)行碾壓試驗(yàn),黏土每個(gè)試驗(yàn)組合≥2m×5m(寬×長(zhǎng)),由于碾壓時(shí)產(chǎn)生側(cè)向擠壓,因此試驗(yàn)區(qū)的兩側(cè)應(yīng)留出一個(gè)碾寬,順碾壓方向的兩端應(yīng)留出4~5 m作為非試驗(yàn)區(qū),以滿足停車(chē)和錯(cuò)車(chē)需要。
4)由于采用淘汰法,每次碾壓試驗(yàn)各布置3場(chǎng)試驗(yàn),鋪料厚度分別為25 cm、35 cm、45 cm(40 cm、50 cm、60 cm),每場(chǎng)試驗(yàn)布置3個(gè)組合試驗(yàn),采用YB15振動(dòng)碾碾壓,每個(gè)組合碾壓遍數(shù)為2遍、4遍、6遍,每次壓實(shí)后,用環(huán)刀法在每個(gè)試驗(yàn)組合每次試驗(yàn)分別取樣12個(gè),同時(shí)觀察壓實(shí)厚度上下層面結(jié)合是否良好,有無(wú)彈簧土、涌土、表面龜裂及剪力破壞現(xiàn)象并做記錄。
5)取樣的數(shù)據(jù)分別加以整理,繪制出不同鋪土厚度時(shí)的干密度與碾壓遍數(shù)的關(guān)系曲線,繪制不同的鋪土厚度、不同碾壓遍數(shù)時(shí)的干密度與含水率關(guān)系曲線。通過(guò)3個(gè)關(guān)系曲線相互比較最終確定出合理的施工鋪土厚度和壓實(shí)遍數(shù),確定最佳含水量,確保工程質(zhì)量。
測(cè)量放線→黏土下游一層礫石反濾填筑→黏土斜墻下游一層中砂填筑→黏土斜墻一層填筑→黏土上游砂礫石反濾一層填筑。
黏土斜墻填筑與黏土上下游反濾層填筑平起施工,填筑程序?yàn)橄忍铕ね列眽ο掠蔚[石反濾層、中砂反濾層,然后填筑黏土斜墻,最后填筑黏土斜墻上游砂礫石反濾料。黏土斜墻與下游中砂反濾層、上游砂礫石過(guò)渡層、下游礫石過(guò)渡層、堆石壩殼的分界線要設(shè)置明顯的分界標(biāo)識(shí)樁,設(shè)專(zhuān)人負(fù)責(zé)控制填筑,確保黏土斜墻和砂礫石反濾層的斷面尺寸。根據(jù)碾壓試驗(yàn),確定反濾層砂礫料每層鋪筑厚度為50 cm,黏土斜墻每層鋪筑厚度也為50 cm,這樣黏土心墻與砂礫石反濾料平齊施工。
黏土斜墻下游中砂、礫石反濾主要采用挖掘機(jī)在下游將反濾料送到指定位置分層填筑,然后用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,上游砂礫石用自卸汽車(chē)運(yùn)到指定地點(diǎn)分層填筑,推土機(jī)整平,壓路機(jī)進(jìn)行碾壓,每層填筑厚度50 cm。由于黏土斜墻鋪設(shè)在下游砂礫石反濾上,所以必須保證砂礫石的填筑質(zhì)量,每層經(jīng)檢驗(yàn)壓實(shí)度合格后,方可進(jìn)行每層黏土斜墻的施工。
黏土斜墻填筑采用1 m3反鏟挖掘機(jī)挖、裝車(chē),12 t自卸車(chē)自下游上壩路直接運(yùn)至填筑倉(cāng)面上,采用后退進(jìn)占法卸料,用60推土機(jī)攤平、YB15振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓,壓實(shí)度不小于0.98,其施工含水率、鋪土厚度、碾壓遍數(shù)、行車(chē)速度等施工參數(shù)由現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)確定。施工中用標(biāo)尺樁嚴(yán)格控制鋪土厚度,嚴(yán)格控制表面平整度、碾壓前土料含水量、碾壓遍數(shù)、推土機(jī)和振動(dòng)碾行車(chē)速度、壓實(shí)干容重等控制指標(biāo)。對(duì)于經(jīng)檢驗(yàn)不符合要求的壓實(shí)體,如彈簧土、剪力破壞部位等要及時(shí)進(jìn)行清除處理。
嚴(yán)格按照現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)參數(shù)及土石壩施工規(guī)范施工,分層填筑,分層碾壓,每層壓實(shí)干密度經(jīng)自檢、抽檢合格后,方可進(jìn)行上一層施工。
為增加混凝土蓋板、混凝土邊墩與黏土斜墻結(jié)合部位的滲徑,提高壩體的抗?jié)B能力和黏土斜墻的穩(wěn)定性,斜墻填土前,先將混凝土上表面清洗干凈,并進(jìn)行人工鑿毛,然后邊涂刷濃黏土漿、邊鋪土、邊夯實(shí),泥漿涂刷高度必須與鋪土厚度一致,并應(yīng)與下部涂層銜接,嚴(yán)禁泥漿干錮后鋪土和碾壓,泥漿土與水質(zhì)量比宜為1∶2.5~1∶3.0,涂刷黏土漿與斜墻黏土填筑采取漸進(jìn)式施工,以防漿液干化板結(jié)。對(duì)因干化板結(jié)的涂層,在斜墻黏土填筑前須用鋼絲刷人工進(jìn)行刷除處理,并重新涂刷黏土漿。
黏土填筑層與層之間結(jié)合緊密,并成為一體,取決于驗(yàn)收合格面的表面土層含水量。在上一層黏土填筑前為防止碾壓完的黏土面受風(fēng)吹日曬,表面黏土硬結(jié),需采取防護(hù)措施,保持填筑面黏土的含水量,如用苫布覆蓋填筑面,將表層硬結(jié)黏土推除或用灑水噴霧等方法。斜墻填筑要向下游傾斜呈2%~3%坡度,下雨時(shí),利于排除積水。雨前要將壩面的鋪土壓實(shí),防止雨水下滲。降雨時(shí),應(yīng)停止黏土填筑,壩面嚴(yán)禁行人和車(chē)輛通行,雨后恢復(fù)施工,填筑面應(yīng)經(jīng)晾曬、復(fù)壓處理,并待質(zhì)檢合格后及時(shí)復(fù)工,對(duì)淺層含水較高的土料要用推土機(jī)清除并刨毛。
1)壓路機(jī)碾壓不到的部位用2.2 kW振動(dòng)沖擊夯進(jìn)行夯實(shí)。
2)由于黏土斜墻采用壓路機(jī)碾壓,壓完后成光面,為了保證上下層的結(jié)合良好,在上層填筑前,首先進(jìn)行灑水,然后用挖掘機(jī)順壩軸方向刨毛,深度2~3 cm,這樣可保證結(jié)合層面的粗糙度,保證上下兩層結(jié)合良好。
3)對(duì)于黏土填筑控制含水量是關(guān)鍵,采用常規(guī)方法進(jìn)行含水量測(cè)定,根據(jù)檢查結(jié)果,調(diào)整開(kāi)采方式,采用平采、立采的方式開(kāi)采,保證最優(yōu)含水量。根據(jù)最優(yōu)含水率控制料場(chǎng)黏土含水率約22%左右,一般填土含水率控制在大于最優(yōu)含水率1%~3%。
4)對(duì)于黏土斜墻與右壩肩岸坡結(jié)合部位填筑,首先按設(shè)計(jì)施工圖對(duì)岸坡清基到建基面,由灌漿施工隊(duì)對(duì)壩基處理合格后選用塑性較好黏土用小型機(jī)具夯實(shí),嚴(yán)禁漏壓或欠壓。防滲體結(jié)合帶填筑施工參數(shù)由碾壓試驗(yàn)確定,防滲體與其岸坡結(jié)合帶碾壓搭接寬度<1.0 m。
5)黏土斜墻采用分段填筑,每段長(zhǎng)度為250 m,其橫向接縫坡度不得陡于1∶3,斜墻內(nèi)不得留縱向接縫。碾壓時(shí),相鄰兩段交接帶碾跡彼此搭接,垂直碾壓方向搭接寬度≥0.3~0.5 m;順碾壓方向搭接寬度為1~1.5 m。
6)黏土斜墻土料用進(jìn)占法卸料,汽車(chē)不得在已壓實(shí)土料面上行駛,在繼續(xù)鋪筑新土之前,對(duì)壓實(shí)層表面殘留的半壓實(shí)土層進(jìn)行處理,以免形成土層結(jié)合不良的現(xiàn)象。
黏土心墻屬隱蔽工程。對(duì)施工條件的變化、施工機(jī)械在槽內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況以及實(shí)際功效。只能借助專(zhuān)項(xiàng)儀器或憑借經(jīng)驗(yàn)來(lái)推測(cè)。為保證墻體質(zhì)量應(yīng)做到:
1)編制施工組織設(shè)計(jì)。根據(jù)建設(shè)單位的要求和工程實(shí)際情況,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查勘對(duì)工程施工總體布置、進(jìn)度計(jì)劃、施工工藝、技術(shù)措施進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的研究,編制出切實(shí)可行的施工組織設(shè)計(jì)文件并逐項(xiàng)落實(shí)。
2)技術(shù)措施準(zhǔn)確到位。對(duì)于施工中影響成墻質(zhì)量的碾壓方式和碾壓標(biāo)準(zhǔn)一定要嚴(yán)格控制。
3)加強(qiáng)職工質(zhì)量施工安全意識(shí)教育。對(duì)于施工中發(fā)現(xiàn)的個(gè)別責(zé)任心不強(qiáng)的現(xiàn)象,要進(jìn)行說(shuō)服教育;加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員的監(jiān)督。實(shí)行三檢制、聯(lián)檢制及質(zhì)量鑒定跟蹤制,避免誤判現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)進(jìn)場(chǎng)的黏土料質(zhì)量要做到三檢制,普檢與個(gè)別抽檢相結(jié)合。