歐 宇

(貴州省水利水電建設(shè)管理總站，貴陽550002)

基于堤壩施工方案的確立

歐 宇

(貴州省水利水電建設(shè)管理總站，貴陽550002)

水庫堤壩作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性的水利工程，其所用施工方案的確立直接決定著大壩的施工質(zhì)量和工程成本，同時(shí)也會(huì)對(duì)工程的進(jìn)度產(chǎn)生影響，如果堤壩存在施工質(zhì)量問題，就會(huì)為水庫帶來一定的安全隱患。結(jié)合筆者從事水庫修建的經(jīng)驗(yàn)，以某水庫堤壩護(hù)坡工程為例，對(duì)壩體施工方案如對(duì)上游107.4 m平臺(tái)、107.4 m以上以及下游壩腳排水體等處施工工藝進(jìn)行細(xì)化的確立。

堤壩施工;護(hù)坡;土工布;反濾層;方案確立

1 工程概況

某水庫大壩上、下游壩坡原設(shè)計(jì)為干砌塊石護(hù)坡。后根據(jù)要求大壩上下游護(hù)坡工程均改為混凝土砌塊護(hù)坡，改混凝土砌塊后，原則上護(hù)坡下部的墊層反濾層總厚度不變，通過抬高壩體填筑坡面的方式消化護(hù)坡塊石改混凝土砌塊的厚度差，對(duì)于已經(jīng)按原設(shè)計(jì)斷面削坡的壩段上游可增加篩余卵礫石的厚度、下游可增加砌塊下部天然砂礫料墊層厚度來補(bǔ)坡［1-3］。

大壩2+700～3+300壩段已經(jīng)按原設(shè)計(jì)斷面全部削坡，3+300～4+150壩段上游107.4 m平臺(tái)以下、下游107 m平臺(tái)以下(包括平臺(tái))已按原設(shè)計(jì)斷面削坡。

2 施工工藝的確立

2.1 上游107.4平臺(tái)施工工藝流程

平臺(tái)面處理→粗砂鋪筑→天然砂礫料鋪筑和碾壓→平臺(tái)混凝土錨固梁澆筑→砌筑十字波浪磚→工作面清理。

2.2 上游107.4平臺(tái)以上施工工藝流程

壩坡處理→粗砂鋪筑→天然砂礫料鋪筑碾壓→篩余卵礫石鋪筑和碾壓→碎石墊層鋪筑→混凝土預(yù)制砌塊護(hù)坡砌筑→混凝土錨固梁及壩頂混凝土封頂澆注→工作面清理。

2.3 下游壩腳排水體處施工工藝流程

漿砌石排水溝砌筑和壩坡處理→土工布鋪設(shè)→篩余卵礫石分層鋪筑和碾壓→碎石墊層鋪筑→水工磚護(hù)坡砌筑→工作面清理［4-5］。

3 施工方案的確立

3.1 壩體削坡

根據(jù)壩體填筑高度擬按2～2.5 m削坡一次。測(cè)量人員放樣后，采用1部1.0 m3反鏟挖掘機(jī)削坡，預(yù)留20 cm保護(hù)層待填筑反濾料之前，由人工自上而下削除。

3.2 上游漿砌石坡腳及下游漿砌石排水溝砌筑

嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工，基礎(chǔ)開挖完成并經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可開始砌筑。

漿砌石采用鋪漿法砌筑，依照搭設(shè)的樣架，逐層掛線，同一層要大致水平塞墊穩(wěn)固。塊石大面向下，安放平穩(wěn)，錯(cuò)縫臥砌，石塊間的砂漿插搗密實(shí)。并做到砌筑表面平整美觀［6-8］。

3.3 底層粗砂鋪設(shè)

底層粗砂沿壩軸方向每150 m為一段，分段攤鋪碾壓。

具體施工方法為:自卸車運(yùn)送粗砂至壩面后，從平臺(tái)及壩頂向坡面到料，人工攤鋪、平整，平板振搗器拉3遍振實(shí);平臺(tái)部位粗砂墊層人工攤鋪平整后采用光面震動(dòng)碾順壩軸線方向碾壓壓實(shí)［9-10］。

3.4 土工布鋪設(shè)

3.4.1 土工布鋪設(shè)原則

土工布鋪設(shè)原則有以下5點(diǎn):

1)土工布由人工鋪設(shè)，鋪設(shè)過程中，作業(yè)人員不得穿硬底鞋及帶釘?shù)男?/p>

2)土工布鋪設(shè)要平整，與坡面相貼，呈自然松弛狀態(tài)，以適應(yīng)變形。

3)接頭采用手提式縫紉機(jī)縫合3道，縫合寬度為10 cm，以保證接縫施工質(zhì)量要求。

4)土工布鋪設(shè)完成后，必須妥善保護(hù)，以防受損。

5)為減少土工布的暴曬，攤鋪后7 d日內(nèi)必須完成上部的篩余卵礫石層鋪筑。

3.4.2 土工布錨固方案

1)上游土工布:

土工布與上游坡腳漿砌石的錨固方法為:壓在漿砌石底的土工布向上游伸出30 cm，包在漿砌石上游面上，土工布與土槽之間的空隙用M10砂漿填實(shí)。

與107.4平臺(tái)的錨固方法為:在107.4平臺(tái)坡肩50 cm處挖30 cm×30 cm的土槽，土工布?jí)喝胪敛酆笥猛翂簩?shí)，以防止土工布下滑。

具體見圖1和圖2。

圖1 坡腳漿砌石土工布?jí)喝雸D

圖2 土工布坡錨固壓實(shí)圖

2)下游土工布:下部壓入排水溝漿砌石底部1 m、上部范圍為高出透水磚鉛直方向0.75 m并用扒釘在頂部固定。

3.5 反濾層鋪設(shè)

天然砂礫料及篩余卵礫料鋪筑沿壩軸方向每250 m為一段，分段攤鋪碾壓。

具體施工方法為:

3.5.1 天然砂礫料

自卸車運(yùn)送天然砂礫料至壩面后從平臺(tái)及壩頂卸料，推土機(jī)機(jī)械攤鋪，人工輔助平整，然后采用山推160推土機(jī)沿坡面上下行駛、碾壓，碾壓遍數(shù)為8遍;平臺(tái)處天然砂礫料推土機(jī)機(jī)械攤鋪人工輔助平整后，碾壓機(jī)械順壩軸線方向碾壓6遍。

由于2+700～3+300壩段平臺(tái)處天然砂礫料為70 cm厚，故應(yīng)分兩層攤鋪、碾壓。天然砂礫料設(shè)計(jì)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)為相對(duì)密度≥0.75。

3.5.2 篩余卵礫石

自卸車運(yùn)送篩余卵礫料至壩面后從平臺(tái)及壩頂向坡面到料，推土機(jī)機(jī)械攤鋪，人工輔助平整，然后采用山推160推土機(jī)沿坡面上下行駛、碾壓。

上游篩余卵礫料應(yīng)分層碾壓，鋪筑厚度≤≤60 cm，碾壓遍數(shù)為8遍;下游壩腳排水體處護(hù)坡篩余料按設(shè)計(jì)分為2層，底層為50 cm厚篩余料，上層為40 cm厚＞20 mm的篩余料，故應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求分別鋪筑、碾壓。

篩余卵礫石設(shè)計(jì)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)為孔隙率≤25%。

3.6 混凝土砌塊砌筑

3.6.1 施工技術(shù)要求

混凝土砌塊砌筑的施工技術(shù)要求有:

1)混凝土砌塊自下而上砌筑，砌塊的長(zhǎng)度方向水平鋪設(shè)，下沿第一行砌塊與漿砌石護(hù)腳用現(xiàn)澆C25混凝土錨固，錨固混凝土與漿砌石護(hù)腳應(yīng)結(jié)合良好。從左(或右)下角鋪設(shè)其他混凝土砌塊，應(yīng)水平方向分層鋪設(shè)，不得垂直護(hù)腳方向鋪設(shè)。鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)固定兩頭，均衡上升，以防止產(chǎn)生累計(jì)誤差，影響鋪設(shè)質(zhì)量［11］。

2)為增強(qiáng)混凝土砌塊護(hù)坡的整體性，擬每間隔150塊順壩坡垂直壩軸方向設(shè)混凝土錨固梁一道。錨固梁采用現(xiàn)澆 C25混凝土，梁寬40 cm，梁高40 cm，錨固梁兩側(cè)半塊空缺部分用現(xiàn)澆混凝土充填，和錨固梁同時(shí)澆筑。

將連鎖砌塊鋪設(shè)至上游107.4高程和壩頂部位時(shí)，應(yīng)在平臺(tái)變坡部位和壩頂部位設(shè)現(xiàn)澆混凝土錨固連接砌塊，上述部位連鎖砌塊必須與現(xiàn)澆混凝土錨固［12］。

3)護(hù)坡砌筑至壩頂后，應(yīng)在防浪墻底座施工完成后澆筑護(hù)坡砌塊的頂部與防浪墻底座之間的錨固混凝土。

如需進(jìn)行連鎖砌塊面層色彩處理時(shí)，應(yīng)清除連鎖砌塊表面浮灰及其他雜物，如需水洗時(shí)，可用水沖洗，待水干后即可進(jìn)行色彩處理。

根據(jù)圖紙和設(shè)計(jì)要求，用砂或天然砂礫料(篩余2 cm以上顆粒)填充砌塊開孔和接縫。

3.6.2 砌塊砌筑施工方法

首先確定數(shù)條砌體水平縫的高程，各壩段均以此為基準(zhǔn)。然后由測(cè)量組把水平基線和垂直壩軸線方向分塊線定好，并用水泥砂漿固定基線控制樁，以防止基線的變動(dòng)造成誤差。

運(yùn)輸預(yù)制塊，首先用運(yùn)載車輛把預(yù)制塊從生產(chǎn)區(qū)運(yùn)到施工區(qū)，由人工抬運(yùn)到護(hù)坡面上來［13］。

用瓦刀把預(yù)制塊多余的灰渣清除干凈，再用特制抬預(yù)制塊的工具(抬耙)把預(yù)制塊放到指定位置，與前面已就位的預(yù)制塊咬合相連鎖，咬合式預(yù)制塊的尺寸46 cm×34 cm。

具體施工時(shí)，需用幾種專用工具:抬的工具，類似于釘耙，我們臨時(shí)稱為抬耙;瓦刀和80 cm左右長(zhǎng)的撬杠，用來調(diào)節(jié)預(yù)制塊的間距和平整度;木棒(或木錘)用來撞擊未放進(jìn)的預(yù)制塊;常用的鋁合金靠尺和水平尺，用來校核預(yù)制塊的平整度。

施工工藝可用5個(gè)字來概括:抬，敲，放，調(diào)，平。1)抬指把預(yù)制塊放到預(yù)定位置。

2)敲指用瓦刀把灰渣敲打干凈，以便預(yù)制快順利組裝。

3)放指二人用專用抬的工具把預(yù)制塊放到指定位置。4)調(diào)指用專用撬杠調(diào)節(jié)預(yù)制塊的間距和高低。5)平指用水平尺、靠尺和木錘(木棒)來校核預(yù)制塊的平整度。

3.7 錨固梁澆筑

在大壩上游壩腳處設(shè)以小型攪拌機(jī)。按照設(shè)計(jì)要求混凝土錨固梁高40 cm，故先由人工開挖至設(shè)計(jì)深度，人工用膠輪車轉(zhuǎn)運(yùn)混凝土入倉并振搗密實(shí)，人工抹面收光。

4 結(jié)語

加固護(hù)坡處理通常是水庫除險(xiǎn)加固工程中最為關(guān)鍵的部分，應(yīng)根據(jù)水庫堤壩的實(shí)際情況，選用合理可靠的護(hù)坡加固方案。

實(shí)踐表明，混凝土砌塊護(hù)坡具有施工速度快，工程造價(jià)低，防滲效果好，可靠性高等特點(diǎn)，是水庫堤壩護(hù)坡加固較好的措施。

同時(shí)，最優(yōu)施工方案的確立直接關(guān)系著整個(gè)工程的質(zhì)量和工程的成本。因此，必須重視和加強(qiáng)對(duì)堤壩工程施工方案的探討。

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1007-7596(2014)06-0109-03

2013-12-06

歐宇(1986-)，男，貴州大方人，助理工程師，從事協(xié)助下屬施工單位項(xiàng)目管理工作。