摘 要:白河水電站渣場整治工程地形復(fù)雜、填筑量巨大,為使碾壓砂卵礫石壩體、反濾層、粘土心墻等各部位的不同功能得以充分發(fā)揮,綜合各種填筑材料和多種填筑方法進(jìn)行研究,提出科學(xué)、合理的施工方案和質(zhì)量控制措施,從而保證工程的順利實施。
關(guān)鍵詞:土石方填筑;砂卵礫石壩體;反濾層;粘土心墻
1 工程概況
白河水電站渣場整治工程,包括擋水壩、排洪箱涵、進(jìn)出口消力池、渣場頂部防護(hù)等項目,主要工作內(nèi)容有:施工導(dǎo)流及水流控制、土石方開挖、壩基及壩體防滲、混凝土澆筑、砌石工程、攔污柵的施工。
工程量匯總為:土石方開挖64895m3,土石方回填68002m3,錨桿151根,混凝土32153m3,鋼筋2240t,干砌石1094m3,漿砌石7965m3,拋石900m3,鉛絲石籠750m3,高壓擺噴進(jìn)尺574m,土工膜1821m2,槽鋼37m,651型橡膠止水2330m,金屬結(jié)構(gòu)71t。
2 壩體的填筑
土石方填筑部位主要是擋水土石壩回填及壩后棄渣回填。渣場回填包括壩后石渣回填碾壓、箱涵頂部回填石渣以及頂部粗卵石為河床開挖砂卵石(粒徑大于40mm)。
壩體填筑共分為四個區(qū)進(jìn)行回填施工,先進(jìn)行擋水壩上游側(cè)191.77m高程以下①區(qū)填筑,然后進(jìn)行②區(qū)填筑。高噴防滲完成后,進(jìn)行壩體195.20m高程以下③區(qū)填筑,最后進(jìn)行④區(qū)填筑,壩后棄渣碾壓回填視工程進(jìn)展及時跟進(jìn),壩體分區(qū)見圖1。
施工原則為“自下而上、分層填筑”。粘土心墻填筑至191.77m高程后,進(jìn)行砂卵礫石填筑,即:反濾料填筑→粘土填筑→高壓擺噴防滲→土工膜施工→過渡料填筑→上下游兩側(cè)砂卵礫石填筑→干砌石護(hù)坡。先填筑壩基反濾層,然后依次填筑粘土心墻、反濾層、過渡層、砂卵礫石、墊層料、干砌石護(hù)坡。
所有施工參數(shù)均由碾壓試驗確定,填筑時嚴(yán)格按試驗確定的鋪筑層厚和鋪料方法、灑水量灑水方式、碾重和碾壓遍數(shù)進(jìn)行。
2.1 砂卵礫石壩體填筑
2.1.1 砂卵礫石壩體填筑施工工藝
砂卵礫石壩體填筑施工工藝為:測量放樣→砂卵礫石料鋪筑→平整與碾壓→邊角處理→取樣試驗→監(jiān)理驗收(若不合格,重新平整碾壓)。
2.1.2 砂卵礫石壩體填筑施工方法
砂卵礫石料利用開挖料,填筑時采用10~15t自卸汽車運(yùn)輸至工作面,采用進(jìn)占法和后退法結(jié)合卸料,推土機(jī)平整,灑水,12t自行碾碾壓,各工序采用流水作業(yè)。填筑過程中,鋪料厚度、灑水量、碾壓遍數(shù)嚴(yán)格按照碾壓試驗確定的參數(shù)施工。壓實質(zhì)量主要檢測干密度和顆粒級配,采用灌水法和篩分法按規(guī)范進(jìn)行試驗。
每一填筑層施工前,利用反鏟修整邊坡,然后測量放樣,用標(biāo)桿標(biāo)出填筑邊線和填筑層標(biāo)高,并繪制填筑層平面圖。填筑層高差較大時,對較低部位分層填筑補(bǔ)齊,盡量使壩面保持均衡上升。
壩料填筑時,推土機(jī)的平整度相對較差,下凹部位利用碎砂卵礫石料補(bǔ)填,凸起較高的部位利用反鏟挖平,保證砂卵礫石體填筑層的填筑厚度及平整度。
壩面使用灑水車灑水,根據(jù)填筑面積計算灑水量。采用12t壓路機(jī)碾壓,平行壩軸線方向用進(jìn)退錯距法,碾跡搭接寬度符合規(guī)范要求。派專人現(xiàn)場指揮,確保達(dá)到規(guī)定的碾壓遍數(shù),防止漏壓、欠壓。
岸坡結(jié)合部位采用粒徑較小的級配料填筑,利用反鏟進(jìn)行攤鋪,使壩體砂卵礫石料結(jié)合良好。
2.2 粘土心墻填筑
2.2.1 粘土料施工工藝
粘土料施工工藝為:測量放樣→基礎(chǔ)刷濃泥漿→粘土鋪筑→推土機(jī)平土→碾壓→邊角處理→取樣試驗→監(jiān)理驗收(若不合格,重新碾壓)。
2.2.2 粘土料施工方法
擋水壩粘土心墻的上下游坡比均為1:0.25,均質(zhì)壩段上下游坡比均為2.0。
粘土心墻填筑作業(yè)的特點是工作面狹窄、工序多,施工實施平行壩軸線方向流水作業(yè)。
土料鋪筑采用進(jìn)占法沿壩軸方向進(jìn)行,自卸車直接上壩卸料,220HP推土機(jī)平料,每層鋪土厚度為30cm。每隔40~50m開一個上料口,上下層上料口錯開。土料填筑采用一層反濾兩層土,土砂平齊后采用光面碾騎縫碾壓。對于土料交界處輔以人工仔細(xì)平整。
當(dāng)空氣干燥,土層表面水分蒸發(fā)較快時,鋪料前表面要適當(dāng)灑水濕潤,填筑面上散落的松土、雜物必須清除。土料的鋪筑要連續(xù)作業(yè),因故短時間停工,其表面要灑水濕潤,保持含水率在控制范圍之內(nèi)。若需長時間停工,則鋪設(shè)保護(hù)層,復(fù)工時將保護(hù)層清除。
心墻粘土料鋪料厚度初擬20~30cm,壓實采用羊足碾沿壩軸線方向進(jìn)退錯距碾壓8~10遍。土料的碾壓施工參數(shù)由碾壓試驗確定,碾壓的土料經(jīng)壓實取樣合格后,才可繼續(xù)填筑。碾壓分段時,相鄰兩段交接帶的碾跡彼此搭接,垂直于碾壓方向不小于0.3~0.5m,順碾壓方向不小于1.0~1.5m。
2.3 反濾層、過渡層施工
2.3.1 反濾層、過渡層施工工藝
反濾層、過渡層施工工藝為:測量放樣→過渡反濾鋪筑→平整→灑水與碾壓→邊角處理→取樣試驗→監(jiān)理驗收(若不合格,重新平整)。
2.3.2 反濾層、過渡層施工方法
壩體碾壓砂卵礫石與粘土心墻間的反濾層為100cm厚,土工膜上下游兩側(cè)厚200cm,過渡層以及壩頂部反濾層厚100cm。
反濾料填筑的工藝流程為:卸料-鋪料(接口處理)-壓實-取樣。采用10t自卸汽車運(yùn)輸反濾料直接上壩,1m3反鏟鋪料,人工輔助,嚴(yán)格控制鋪筑厚度。接口處理時,反濾料填筑必須保證設(shè)計寬度,對于各接口上的超徑石,采用小反鏟將其移放至本層相鄰的粗料區(qū)。
反濾料采用小型振動平碾碾壓,當(dāng)防滲土體與反濾層填筑齊平時,用平碾騎縫碾壓,跨過界面0.5m。反濾料的碾壓施工參數(shù)通過試驗確定,要嚴(yán)格控制壓實質(zhì)量和顆粒級配。已鋪好的反濾料要適當(dāng)保護(hù),禁止車輛通行、行人踐踏,防止污水侵入,一旦發(fā)生土料混雜,必須及時清除。
4 結(jié)束語
白河水電站渣場整治工程填筑量巨大,主要包括碾壓砂卵礫石壩體、反濾層、粘土心墻等不同部位。在慎重研究填筑方案和填筑材料后進(jìn)行布署,施工過程較為順利,進(jìn)度、質(zhì)量、安全等各方面都得到了很好的控制,可為今后的工程項目提供很好的借鑒。
參考文獻(xiàn)
[1]易鐘謀.大壩填筑及其碾壓施工技術(shù)研究[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2012(10).
作者簡介:劉嘉(1983-),女,漢族,籍貫:黑龍江省哈爾濱市,工程師,2006年畢業(yè)于蘭州理工大學(xué)水利水電工程專業(yè),現(xiàn)為甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系專業(yè)課教師,曾任中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司技術(shù)人員。