王艷莉

（湖南欣盛建設(shè)有限公司 湖南常德 415000）

大壩填筑及其碾壓施工技術(shù)研究

王艷莉

（湖南欣盛建設(shè)有限公司 湖南常德 415000）

近年來，隨著我國水力資源開發(fā)力度的不斷增強(qiáng)，水利工程也在迅速發(fā)展，大壩河道建設(shè)與有關(guān)施工技術(shù)獲得了相關(guān)人員的高度關(guān)注，其直接關(guān)聯(lián)著整體項(xiàng)目安全性與使用性能的發(fā)揮，此背景下，本文在分析某工程基礎(chǔ)上，對大壩填筑及其碾壓施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，以供參考。

大壩填筑；碾壓施工；施工技術(shù)

1 引言

在水利工程建設(shè)過程中，大壩填筑碾壓技術(shù)具有關(guān)鍵性作用，是經(jīng)常采用的一種施工技術(shù)，主要原因在于土料費(fèi)用較低，并且還可為后續(xù)施工建設(shè)提供便利。但在實(shí)際施工過程中，要想保證工程填筑施工技術(shù)滿足水利工程建設(shè)需求，必須采取適宜的措施，以確保施工質(zhì)量滿足相關(guān)規(guī)定需求。由于施工工藝直接關(guān)聯(lián)著項(xiàng)目總體質(zhì)量，必須掌握具體碾壓施工工藝，并且還要確保材料與配比的合理性，確保碾壓次數(shù)的正確，全面提高整體工程質(zhì)量，延長項(xiàng)目使用期限。

2 工程概況

某水庫工程項(xiàng)目中的攔河壩屬于混凝土面板堆石壩，壩體總體高度為189.1m。同時(shí)，該水庫正常運(yùn)營情況下的蓄水位為176.5m，供水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，設(shè)計(jì)洪水位達(dá)183.45m，供水校核標(biāo)準(zhǔn)為5000年一遇，校核洪水位為186.44m。此外，該水庫壩體總體長度與寬度分別為444m、5.5m。對于該水庫大壩壩體組成部分，主要包括鋼筋混凝土面板、過渡層區(qū)與墊層區(qū)，并且依據(jù)上游向下游的順序依次分布，如圖1所示。該水庫工程項(xiàng)目中涉及的填筑碾壓土方總量為929731m3。

圖1 混凝土面板堆石壩剖面圖

3 大壩碾壓試驗(yàn)

（1）對于溢洪道開挖料混合料，需確保其總體指標(biāo)滿足項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，但在級配中，存在不均勻系數(shù)偏小的情況，且粒徑不超過10mm的細(xì)粒含量也相對較少。在灑水操作之后對其進(jìn)行碾壓，少數(shù)顆粒被碾碎，在一定程度上改善了石料顆粒級配，對細(xì)粒料之間的凝聚力造成了破壞，但有利于顆粒間潤滑作用的發(fā)揮，從而使得顆粒之間獲得充足的位移條件，充填致密，游俠改善級配，增加干密度，減少空隙率。在大壩位置處進(jìn)行填筑施工時(shí)，需要重視裝料與卸料的不均勻性。

（2）對于該水庫工程碾壓操作后的沉陷率，具體如下：碾壓操作之后的沉陷率逐漸減少，鋪筑填筑厚度分別為80cm與100cm，在振動碾壓遍數(shù)為6～8遍和9～10遍時(shí)，沉陷率僅為1%，這表示其已經(jīng)逐漸趨于穩(wěn)定。針對此，碾壓試驗(yàn)鋪設(shè)填筑厚80cm經(jīng)碾壓8遍、鋪設(shè)填筑厚100cm，碾壓10遍之后停止。

（3）在進(jìn)行“灌水法”試驗(yàn)時(shí)，因料層表面存在較多的凹凸空隙，即便進(jìn)行仔細(xì)的試驗(yàn)，也無法完全充填空隙，所以在測定初期體積時(shí)，往往存在偏小的情況，從而導(dǎo)致總體積偏大、干密度偏小。

（4）由堆石料顆粒級配可知，不超過5mm粒徑料的含量相對較少，作為堆石體填筑，雖然具備排水通暢的作用，但不利于壓實(shí)作業(yè)的順利開展，從而導(dǎo)致空隙填充量減少，壓實(shí)能量增加。通過試驗(yàn)可知，主堆石料含泥量不超過3%，相對較小，能夠較好的滿足項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，針對此，僅需要將山體巖石表面覆蓋層全部清除即可，堆石料含泥量一般能達(dá)標(biāo)。

4 水利工程土方填筑碾壓施工技術(shù)分析

4.1 做好前期準(zhǔn)備活動

在進(jìn)行項(xiàng)目施工任務(wù)之前，必須做好碾壓、擊實(shí)測試工作。在擊實(shí)測試過程中，必須要對填筑施工實(shí)際要求進(jìn)行全面的考慮，盡可能選用優(yōu)質(zhì)的填筑材料，并且還要將樣品送至有關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的測試。要想確保工程總體質(zhì)量，還需要對碾壓測試進(jìn)行嚴(yán)格的控制，主要是因?yàn)樘盍暇邆滹@著的離散特征，必須對其進(jìn)行合理的碾壓處理，才可確保設(shè)計(jì)要求與施工技術(shù)的一致性。在使用之前，還必須做好相關(guān)設(shè)計(jì)工作，以確保物料壓實(shí)性滿足項(xiàng)目有關(guān)技術(shù)需求。此外，還必須做好施工道路、用電、用水等方面的準(zhǔn)備工作。

4.2 基地壓實(shí)，施工放線

在深入分析有關(guān)人員制定的規(guī)定之后，對需要施工的區(qū)域進(jìn)行全方位測試操作，并放置標(biāo)準(zhǔn)的填筑坡腳，并另外布設(shè)0.4m的超填線，之后采用木樁或白灰設(shè)定明顯記號。此外，在整平壓實(shí)表土基地，并驗(yàn)證合格之后，通知有關(guān)人員填報(bào)質(zhì)量驗(yàn)收單，最后加以批復(fù)。

4.3 攤鋪土料，整平土料

在進(jìn)行填筑施工時(shí)，必須遵循從低向高原則進(jìn)行，嚴(yán)禁將砂礫等物質(zhì)與粘性材料堆放在相同地區(qū)，并且還要全面清除土中包含的雜質(zhì)。通常情況下，羊足碾、平碾是常采用的兩種碾壓設(shè)備，其中，羊足碾主要用于粘性土碾壓作業(yè)，不可用于砂性土施工，通過羊足碾對砂土進(jìn)行輾壓，會對土料結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的破壞。

4.4 填筑順序

通常情況下，砂土輾壓填筑料源級配、鋪料厚度與壓實(shí)度、質(zhì)量要求方面的差異較大，但其施工工藝基本相同，填筑料主要通過32t、26t自卸車卸料運(yùn)往填筑區(qū)域，但需要將將細(xì)石料留置在面層處，并將粗徑石料滾落底層，以此來為推土機(jī)碾壓與平整卸料提供便利。堆石料之間留置1.0m的間隙，然后采用320型推土機(jī)平倉，振動碾采用自行式振動碾碾壓。在碾壓過程中，應(yīng)采用錯(cuò)距法沿著壩軸線平行方向施工。對于鋪料層厚、灑水量、碾壓遍數(shù)及行駛速度，必須采用由碾壓試驗(yàn)獲得的參數(shù)進(jìn)行，確保平起平升。在進(jìn)行鋪筑碾壓施工時(shí)，需保證層次分明，避免碾壓過程中漏振、欠振現(xiàn)象的發(fā)生。

同時(shí)，在在岸坡邊緣靠山坡部位，大塊石較集中，所以應(yīng)當(dāng)選用粒徑不超過40cm的石料布設(shè)在岸坡周圍，并采用級配優(yōu)良的石料鋪筑，避免架空現(xiàn)象的發(fā)生。在進(jìn)行碾壓施工時(shí)，滾筒盡量靠近岸坡，并沿著上下游方向進(jìn)行，對于碾壓不到的區(qū)域，應(yīng)采用平板振動碾壓實(shí)，以保證岸坡部位碾壓施工滿足相關(guān)要求。灑水碾壓需提前進(jìn)行，并安排專人負(fù)責(zé)，對于實(shí)際加水量，應(yīng)當(dāng)通過水表進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在碾壓施工過程中，需依據(jù)工程項(xiàng)目實(shí)際需求補(bǔ)灑水。

4.5 過渡區(qū)堆石料填筑施工

在進(jìn)行填筑施工之前，必須將主堆石區(qū)域上游面超過30cm的已分離塊石全部清理干凈。在填筑過程中，應(yīng)采用26t或20t自卸汽車將料直接卸入過渡區(qū)工作面，然后采用后退法卸料。對于具體倒料順序，可從兩端向中間進(jìn)行，為灑水車作業(yè)提供便利。此外，在二堆與土石堆之間，應(yīng)預(yù)留0.5m間隙，然后通過推土機(jī)推平，之后采用反鏟工藝與人工方式整平。對于鋪層厚度、碾壓遍數(shù)、灑水量、行駛速度等施工參數(shù)，必須嚴(yán)格按照試驗(yàn)確定的碾壓參數(shù)實(shí)施。

4.6 墊層區(qū)料填筑施工

在進(jìn)行墊層區(qū)填筑施工時(shí)，需確保墊層料最大粒徑不超過10cm。墊層料通常由大坪砂石料場軋制，然后經(jīng)過適當(dāng)?shù)膿桨柚?，形成的滿足工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)級配要求的一種成品料，需要通過20t自卸車將其運(yùn)輸至墊層施工區(qū)域，之后再采用推土機(jī)輔以人工方式進(jìn)行平倉操作。在鋪設(shè)墊層料之前，需全部清除與過渡區(qū)域界面上粒徑不小于10cm的已分離的石料。此外，在進(jìn)行填筑施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)在上游邊線法線方向填筑高度超出15～30cm的量，為后期修坡施工提供方便。

5 結(jié)語

總而言之，在水庫大壩施工過程中，土方填筑碾壓施工有著十分重要的意義。近年來，社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動了我國水利工程的發(fā)展，使得土方填筑碾壓施工獲得了十分廣泛的應(yīng)用，此情況下，為了確保整體工程質(zhì)量與安全，必須對此項(xiàng)施工工藝進(jìn)行深入的分析與研究，并就其中存在的缺陷與不足，及時(shí)采取適宜的措施解決，以促進(jìn)我國水利工程的持續(xù)發(fā)展。

[1]鄧猛.碾壓混凝土大壩施工技術(shù)的運(yùn)用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（18）：89～91.

[2]劉為中.面板堆石壩大壩填筑施工技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（08）：67～69.

[3]張莉.水利工程土方填筑碾壓施工質(zhì)量控制[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015（22）：88～90.

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1004-7344（2016）12-0307-02

2016-2-2

王艷莉（1980-），女，主要從事水利水電施工工作。