劉 凱

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司,四川 成都 610091)

1 工藝研究背景

老撾會蘭龐雅下游水電站是一座以發(fā)電為主的壩后式水電站，電站控制流域面積380 km2，水庫正常蓄水位198 m，最大庫容73.90×106m3，有效庫容2.43×106m3，利用水頭51.4 m，引用流量36.54 m3/s，電站裝機容量15.0 MW。攔河〗壩壩型為均質(zhì)土壩，最大壩高55 m，壩頂長度為559 m，大壩底部寬度208 m。大壩迎水面坡比1∶2，背水面坡比1∶2.5。

均質(zhì)土壩施工的特點是填筑工程量大，受雨季影響嚴重，施工工期短，施工強度高等，因此，除充分的資源配置外，合理的工序組織也是均質(zhì)土壩高效施工的保證。流水作業(yè)工藝原理適用于均質(zhì)土壩填筑施工，組織好流水施工，能收到事半功倍的效果。

2 流水施工參數(shù)及實現(xiàn)途徑

2.1 均質(zhì)土壩填筑過程及相互關(guān)系

均質(zhì)土壩填筑過程包括：土料攤鋪、層間碾壓、壓實度檢驗等三個過程。大壩填筑等節(jié)奏流水施工，就是以作業(yè)臺班為節(jié)拍，以上三個過程有序循環(huán)進行，收到當班攤鋪量，當班碾壓和檢驗驗收完畢最理想的效果。土料攤鋪量依靠反鏟數(shù)量及功效保證，層間碾壓量受擬定層厚及推土機推填質(zhì)量的影響。

2.2 大壩填筑流水作業(yè)空間參數(shù)的確定

流水施工的空間參數(shù)，即表達流水施工在空間布置上劃分的個數(shù)，對于均質(zhì)土壩填筑而言，即是計劃強度在每一填筑層上的分攤區(qū)域個數(shù)。由于壩體在垂直方向是變截面，可按試驗確定松鋪厚度將大壩分成若干層，計算出每層的填筑量，劃分出每層流水作業(yè)施工區(qū)，并以按進度計劃計算的臺班填筑量為依據(jù)，將每層的填筑量進行分攤，然后確定流水作業(yè)施工區(qū)面積，在現(xiàn)場施工時，需按已劃分的施工區(qū)調(diào)配設(shè)備進行施工。

2.3 大壩填筑流水強度的確定及作用

大壩填筑流水強度采用以進度計劃為依據(jù)確定的臺班填筑量進行標定，它是資源合理配置的主要依據(jù)。對于土料的攤鋪，先根據(jù)壩面填筑流水強度計算出所需開挖設(shè)備配置，再根據(jù)開挖設(shè)備配置產(chǎn)量能力及運距，配備運輸設(shè)備的數(shù)量，從而滿足土料攤鋪過程流水強度的需要確。對于層間的碾壓，先根據(jù)壩面填筑流水強度配置碾壓設(shè)備數(shù)量，再根據(jù)碾壓設(shè)備數(shù)量確定碾壓方式，以最高的碾壓效率保證試驗確定的碾壓遍數(shù)。對于壓實度的檢驗，要依據(jù)流水強度確定取樣組數(shù)，從而配置出試驗取樣人員的數(shù)量。

3 大壩填筑流水組織應用的要點

組織流水施工的關(guān)鍵點在于過程與過程之間的連續(xù)性，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)滯緩，都會影響整個流水線的實施效果，因此，組織流水施工，對管理的精細化程度提出了更高要求，就均質(zhì)土壩填筑而言，應從以下幾個方面精細策劃來保證施工的流暢性。

3.1 土料場及運輸

土料場是出產(chǎn)量的源頭，土料場的組織要作為重點控制，首先，排隊等候的自卸汽車候車位置要合理安排，盡量減少就位及調(diào)頭造成時間損失；其次，挖機裝料方式應有計劃地訓練，除保證鏟斗滿裝外，要盡量減少回轉(zhuǎn)角度，調(diào)整滿負荷轉(zhuǎn)動與空轉(zhuǎn)速度的合理性，提高裝車效率。

運輸?shù)缆沸璋才艑ｉT維護隊伍進行維護，保證運輸路況良好，提高行車速度，減少車輛的過多投入。

3.2 填料攤鋪

填料層厚度控制應采用樣架引導，推土機要按找平的方式進行，因此，在施工過程中，應注重培養(yǎng)推土機司機的找平能力。推土過程中，要采用鋼卷尺對已找平層的厚度進行不斷測量、矯正，直到推土機司機適應和掌握。

推土機找平距離不能超過5 m，以保證層厚可控和整平面平整，因此，現(xiàn)場必須設(shè)置專職卸料指揮人員指揮卸料。汽車卸料時，大箱尾部必須在伸出已整平層前沿后,方可卸料。卸料后，大部分土料要在整平平臺以下才算合格。

自卸車應搭接1/3料堆底面直徑進行卸料，當推土機正在推土填平干擾搭接卸料時，可采取間隔卸料法進行卸料，但整體應存在1/3搭接關(guān)系，在現(xiàn)場應對專職指揮倒車人員進行有針對性的訓練。

3.3 填料碾壓

振動碾行走方向必須與大壩縱軸線平行，行走速度按碾壓試驗技術(shù)要求執(zhí)行。振動碾噸位不得小于20t，采用進退錯距法碾壓，碾壓次數(shù)符合碾壓試驗成果報告要求。每個流水單元找平后，首先用20t碾子進行錯距靜壓；當?shù)谝慌_振動碾錯開一定距離后，第二臺振動碾緊跟進行錯距振壓碾壓；當靜壓碾子碾壓完畢，還要與振壓碾子相向進行振壓作業(yè)。碾壓參數(shù)為振壓碾壓參數(shù)，直至整個流水作業(yè)區(qū)碾壓完畢。

4 應用實例

老撾會蘭龐雅下游水電站以均質(zhì)土壩為主要擋水構(gòu)筑物，對該壩的實施過程，是等節(jié)奏流水法應用較為成功的案例。

4.1 均質(zhì)土壩填筑流水單元

如前所述，均質(zhì)土壩填筑主要包括土料攤鋪、層間碾壓、壓實度檢驗等幾個流水單元。

4.2 均質(zhì)土壩填筑流水強度的確定

老撾會蘭龐雅下游水電站均質(zhì)土壩粘土填筑總量為175.6萬m3，根據(jù)總進度計劃，月平均填筑強度為15萬m3，每月按25天保證出勤天數(shù)，每天兩班工作制，理論流水強度為3 000 m3/班。

4.3 資源配置

資源配置數(shù)量及其能力是完成流水強度的主要保證，對于均質(zhì)土壩填筑施工而言，資源配置主要包括：挖裝設(shè)備、運輸設(shè)備、攤鋪設(shè)備和振動碾壓設(shè)備等。

4.3.1 挖裝設(shè)備配置

按不均衡系數(shù)1.3，土料損失系數(shù)1.15，松方與實方換算系數(shù)取1.3，則根據(jù)高峰期月填筑方量換算的高峰月挖裝方量為291 525 m3(松方)，反鏟數(shù)量計算如下：

反鏟數(shù)量由公式：N=Q/(MPsη)確定

式中Q為總挖裝松方方量/月

Q= 291 525 m3。

式中M為每月計劃臺班數(shù)，擬安排2班工作制，取數(shù)值60；Ps為反鏟每臺班生產(chǎn)率。

Ps=8×3 600/每次作業(yè)延續(xù)時間×反鏟斗容/土的最初可松系數(shù)×土的充盈系數(shù)×工作時間利用系數(shù)=2 372 m3。

η為機械利用效率，取0.7

則：挖機數(shù)量=Q/(MPsη)= 291 525 m3

÷(60×2 372×0.7)=2.9臺。

根據(jù)項目部現(xiàn)有設(shè)備能力，現(xiàn)場按3臺配置，其中1.8 m3斗容1臺、1.4 m3斗容1臺、1.0 m3斗容1臺。

4.3.2 運輸設(shè)備配置

運輸設(shè)備是在保證挖裝設(shè)備工效的情況下，根據(jù)實測數(shù)據(jù)進行配置。

CAT336D挖機，配20 t自卸汽車，平均裝滿一車時間為2.4 min，在當時路況下，重車行車速度為25 km/h,共耗時6.2 min，壩上卸料平均耗時1.1 min，合計耗時7.3 min，空車行車速度40 km/h，返回挖裝點耗時5.7 min，第一輛車總耗時15.4 min，綜合考慮，共計配置6輛車，能夠保證CAT336D挖機挖裝功效。每班按純工作時間6.5 h計算，1臺CAT336D挖機每班挖裝土料(按壓實方計算)為25×6×11.6=1 740 m3。

PC300挖機，配20 t自卸汽車，平均裝滿一車時間為2.9 min，在當時路況下，重車行車速度為25 km/h,共耗時6.2 min，壩上卸料平均耗時1.1 min，合計耗時7.3 min，空車行車速度40 km/h，返回挖裝點耗時5.7 min，第一輛車總耗時15.9 min，綜合考慮，共計配置4輛車，才能保證PC300挖機挖裝功效。每班按純工作時間6.5 h計算，1臺PC300挖機每班挖裝土料(按壓實方計算)為24×4×11.6=1 113.6 m3。

PC200挖機，配20 t自卸汽車，平均裝滿一車時間為4.5 min，在當時路況下，重車行車速度為25 km/h,共耗時6.2 min，壩上卸料平均耗時1.1 min，合計耗時7.3 min，空車行車速度40 km/h，返回挖裝點耗時5.7 min，第一輛車總耗時17.5 min，綜合考慮，共計配置3輛車，能夠保證PC200挖機挖裝功效。每班按純工作時間6.5 h計算，1臺PC300挖機每班挖裝土料(按壓實方計算)為22×3×11.6=765.6 m3。

4.3.3 攤鋪設(shè)備配置

推土機正常推土一來回0.72 min，一車土需3來回攤鋪整平，共需時間2.2 min，一班攤鋪工效為1 309 m3/班，3 619.2/1 309=2.7臺推土機同時作業(yè)，按3臺考慮能滿足攤鋪強度要求。

4.3.4 碾壓設(shè)備配置

《老撾會蘭龐雅下游水電站土石壩施工技術(shù)要求》規(guī)定振動碾碾壓速度不得超過2 km/h。按2 km/h行走速度，按振動碾有效碾壓寬度2.0 m計算，碾壓功效為2×1 000×2=4 000 m2/h，粘土松鋪厚度為0.4 m，每班攤鋪面積為3 619.2/0.4=9 048 m2， 碾壓遍數(shù)為8遍，需3臺振動碾同時作業(yè)，才能滿足施工強度要求。

5 結(jié) 語

流水法施工是建筑施工作業(yè)最高效的方法之一，能使施工在各施工段、施工過程上連續(xù)、均衡地進行，使各工序間最大限度地實現(xiàn)搭接。但對管理者要求較高，需對每個環(huán)節(jié)進行精細化籌劃，方能使作業(yè)流暢。