李泉
(甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司 甘肅蘭州 730000)
水庫(kù)大壩工程建設(shè)具備復(fù)雜性、綜合性、規(guī)模性的發(fā)展特點(diǎn),在具體施工過(guò)程中很容易受到外界環(huán)境的影響,具體的影響因素包含裝料方式、鋪設(shè)順序、鋪設(shè)材料選擇等。在具體施工過(guò)程中一旦出現(xiàn)操作不規(guī)范的行為就會(huì)嚴(yán)重影響水庫(kù)大壩的施工安全。為此,怎樣應(yīng)用填筑碾壓技術(shù)提升水庫(kù)大壩工程施工質(zhì)量成為當(dāng)前施工單位需要思考和解決的問(wèn)題。
某大壩工程包含攔河壩、泄洪道等土木建設(shè)工程和臨時(shí)性工程,大壩的上下游壩坡配比為1:1.2,大壩壩體整體上使用了分層堆石填筑碾壓施工工藝,并在施工過(guò)程中設(shè)置了四個(gè)填筑區(qū)。墊層區(qū)域的水平寬度為2m,填筑材料質(zhì)量良好。結(jié)合工程發(fā)展實(shí)際情況設(shè)計(jì)孔隙率低于18%,特殊墊層區(qū)域的孔隙率也低于18%。過(guò)渡區(qū)的水平寬度為4m,孔隙率低于20%。填筑材料的級(jí)配良好,飽和程度和抗壓強(qiáng)度都是超過(guò)30MPa的石料。下游堆石區(qū)域的孔隙率低于25%,大壩頂部填筑區(qū)域位于面板滑膜施工平臺(tái)上方,整個(gè)工程除了混凝土路面和碎石墊層,其他部分都是由過(guò)渡料組成的。
在水庫(kù)大壩工程施工建設(shè)的過(guò)程中為了能夠提升整個(gè)工程的施工質(zhì)量,在填筑施工操作的時(shí)候需要規(guī)范施工工藝的使用,并做好對(duì)填筑層的施工質(zhì)量驗(yàn)收,對(duì)立層厚度區(qū)域進(jìn)行分區(qū)管理,確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確。
水庫(kù)大壩碾壓土料的物理力學(xué)性質(zhì)如表1所示。作為均值的土壩土料,莊上土料場(chǎng)為低液限黏土,天然含水率的平均值為11.3%。但是個(gè)別土料的酸堿值不符合施工要求,在使用土料的時(shí)候需要在其中加入一些水。
表1 水庫(kù)大壩碾壓土料的物理力學(xué)性質(zhì)
①選擇適合的碾壓機(jī)械設(shè)備。②結(jié)合工程實(shí)際情況確定對(duì)應(yīng)的施工碾壓參數(shù),為大壩正式大方量的填筑啊哦做提供重要技術(shù)指導(dǎo)。③研究大壩填筑的施工工藝參數(shù)。
結(jié)合施工實(shí)際情況和施工要求,將試驗(yàn)場(chǎng)地的規(guī)格大小確定為21m×18m。場(chǎng)地上下游位置大壩為0+050到0+015,左右位置大壩為0+085到0+120。在經(jīng)過(guò)回填、壓實(shí)和平整之后降低了巖基面的高低起伏,將這個(gè)場(chǎng)地作為試驗(yàn)場(chǎng)地。
按照規(guī)定進(jìn)行灑水操作,加水量為鋪設(shè)材料總體體積大小的15%左右。在灑水操作中為了避免因?yàn)檎駝?dòng)損失細(xì)料現(xiàn)象的發(fā)生,灑水區(qū)域需要實(shí)現(xiàn)連續(xù)性的灑水操作,確保碾壓試驗(yàn)區(qū)域擁有足夠濕潤(rùn)水。
應(yīng)用逐漸收斂的方式進(jìn)行碾壓試驗(yàn),在根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選擇最優(yōu)化的參數(shù),在得到所有的參數(shù)之后進(jìn)行一次審核試驗(yàn),如果試驗(yàn)符合標(biāo)準(zhǔn)將參數(shù)確定為施工碾壓參數(shù)。文章工程一共進(jìn)行十一組土料碾壓實(shí)驗(yàn)。第一組到第四組為確定最優(yōu)的鋪土厚度,含水量控制在16%左右,碾壓次數(shù)為八次,鋪土厚度分別為0.3m、0.35m、0.4m和0.5m。第五組到第七組是確定碾壓遍數(shù),含水量按照16%控制。第八組到第十組是最優(yōu)含水量,土層的厚度為0.4m,碾壓八次,含水量分別為13%、16%和18%。第十一組為檢驗(yàn),含水量為15.99%,碾壓八次,土層厚度為0.4m。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)比對(duì)分析最終將施工參數(shù)確定為:碾壓機(jī)械20t;振動(dòng)碾壓;鋪土厚度為0.4m,碾壓次數(shù)為八次;含水量在13%~18%之間。
①在填筑之前需要在和基礎(chǔ)巖石接觸的位置上按照1m寬度的標(biāo)準(zhǔn)鋪設(shè)純黏土接觸帶。②碾壓機(jī)具的使用方向要和平行大壩的軸線平行,靠近岸邊的接觸帶黏土需要沿著岸邊進(jìn)行壓實(shí)處理。③在碾壓施工操作的時(shí)候?yàn)榱四軌蚪档瓦B接縫隙,操作人員需要大規(guī)模的進(jìn)行鋪設(shè),如果不得已進(jìn)行了分塊鋪設(shè),則是需要對(duì)每一個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的連接縫隙進(jìn)行二次專(zhuān)門(mén)整治。
填筑部位一般包含兩個(gè),一個(gè)是右邊大壩肩岸接觸部位,另外一個(gè)是防滲漏墻的兩邊和上部。在填筑操作的時(shí)候右邊大壩肩位置上填筑回填土的寬度為1m,107m以下的防滲漏墻寬度可以設(shè)定為1.1m。墻體以上的填筑高度為3.5m。在開(kāi)始填筑之前需要施工人員將巖石、混凝土表面的殘?jiān)臀廴疚锴謇砀蓛簟T谔钪斑€需要進(jìn)行必要的灑水處理,并在上面涂抹一層3~5mm的黏土水泥漿,一般涂抹一邊振搗、一邊碾壓。泥漿處于干涸狀態(tài)的時(shí)候需要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行清除處理。在泥漿干涸之后不能夠再進(jìn)行鋪土和壓實(shí)操作。
在雨季進(jìn)行填筑操作的時(shí)候需要采取必要的措施來(lái)控制土料含水量,避免土料含水量出現(xiàn)大規(guī)模的增加,具體需要做好以下幾個(gè)工作:填筑面要稍微向上游傾斜,傾斜的角度在2%到4%,目的是及時(shí)排除雨水。在下雨之前需要應(yīng)用振動(dòng)平碾快速壓實(shí)表層的松軟土壤,并確保填筑面的平整。雨后填筑則是需要進(jìn)行必要的晾曬處理,在晾曬之后進(jìn)行施工檢查,檢查合格之后復(fù)工。
在下一層下料操作之前,按照擠壓邊墻操作工藝的基本要求往往會(huì)采取措施將下墊層的料進(jìn)行碾壓整平處理,之后對(duì)其定位畫(huà)線,再之后施工人員應(yīng)用擠壓機(jī)械制作出一個(gè)高度為50cm的半透水性混凝土墻,也就是制作出擠壓邊墻。在擠壓邊墻的強(qiáng)度達(dá)到初凝狀態(tài)的時(shí)候,按照設(shè)計(jì)要求在其下游側(cè)鋪填墊層料進(jìn)行二次碾壓,碾壓完成之后進(jìn)行驗(yàn)收,驗(yàn)收合格之后按照以上的工藝完成上游大壩面的填筑施工。
在水庫(kù)大壩填筑碾壓施工過(guò)程中為了能夠提升整個(gè)工程的碾壓施工質(zhì)量,需要相關(guān)人員結(jié)合工程實(shí)際對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行控制,按照水庫(kù)大壩工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)施工進(jìn)度安排和施工強(qiáng)度安排進(jìn)行研究,合理控制施工過(guò)程中機(jī)械設(shè)備和材料的使用。水庫(kù)大壩填筑施工還需要做好一系列組織和管理工作,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)所應(yīng)用的材料和設(shè)備進(jìn)行合理優(yōu)化配置,規(guī)范填筑工作的流程。填筑碾壓施工操作離不開(kāi)專(zhuān)業(yè)人員的支持,為此,在大壩工程施工建設(shè)的過(guò)程中需要加快打造一批高素質(zhì)的施工隊(duì)伍,在專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)伍的作用下強(qiáng)化對(duì)填筑施工進(jìn)度的控制,從而更好地促進(jìn)填筑碾壓施工順利進(jìn)行。
綜上所述,文章結(jié)合某水庫(kù)大壩施工實(shí)際案例提出大壩填筑的技術(shù)應(yīng)用,經(jīng)過(guò)整個(gè)工程的實(shí)踐操作情況來(lái)看,工程應(yīng)用試坑注水方式對(duì)壩體填筑的孔隙率和壩料的顆粒級(jí)配進(jìn)行檢查,并應(yīng)用灌砂的方式對(duì)墊層料斜坡碾壓質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)合格之后進(jìn)行下一步的操作。通過(guò)壓實(shí)填筑特性的試驗(yàn)操作為大壩填筑提供了科學(xué)合理的經(jīng)濟(jì)方案,提出了符合相關(guān)填筑標(biāo)準(zhǔn)的壓實(shí)方法,整個(gè)大壩的機(jī)械類(lèi)型、施工參數(shù)和工程實(shí)踐結(jié)果都達(dá)到了期望的填筑效果。