王 鹿，邵 帥，梁帥明

(中國葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概況

正坑水庫位于深圳市鹽田區(qū)沙頭角鎮(zhèn)徑口村，始建于1972年，1973年5月建成投入運(yùn)營。原設(shè)計(jì)水庫總庫容40.3萬m3，屬小(2)型水庫，工程等別為Ⅴ等，主要建筑物級別為4級。水庫最初設(shè)計(jì)為農(nóng)業(yè)灌溉水庫，特區(qū)成立后逐漸轉(zhuǎn)為城鎮(zhèn)供水，主要作為沙頭角水廠備用供水水庫。水庫主壩長393m，右壩肩溢洪道下有2m×2m輸水箱涵，箱涵總長度為49.40m，U型槽長度為8.26m。箱涵上為寬敞式溢洪道。

2 工程任務(wù)及內(nèi)容

本工程任務(wù)主要針對正坑水庫現(xiàn)存壩體滲流隱患等問題，通過防滲墻結(jié)合帷幕灌漿的實(shí)施，解決水庫的安全運(yùn)行問題。原工程設(shè)計(jì)主壩防滲采用混凝土防滲墻結(jié)合帷幕灌漿的防滲加固方案，防滲墻采用C20混凝土，墻厚0.6m，加固長度401m；對主壩壩頂48.50m～50.20m高程拆除重建，重建范圍401m；拆除恢復(fù)防浪墻384.22m，防浪墻高1.2m，采用C30鋼筋混凝土。

在工程踏勘時，參建各方考慮到壩頂整體拆除重建會影響壩體結(jié)構(gòu)，同時增加了汛期施工的安全風(fēng)險(xiǎn)。將壩頂拆除重建方案更改為壩后臨時回填平臺方案，既為壩面施工提供了足夠的施工空間，同時也加快施工進(jìn)度和確保施工安全性。

3 施工布置

3.1 施工道路布置

工程現(xiàn)有場內(nèi)上壩道路主要有兩條，一條為自園林路進(jìn)場后沿場內(nèi)路上左壩，場內(nèi)該段路坡度較陡(部分縱坡大于10%)，重載車輛行駛較為困難；另一條自盤山公路進(jìn)場后沿場內(nèi)路上右壩(經(jīng)右壩溢洪道上方交通橋，該橋設(shè)計(jì)通行荷載暫不明確，考慮非重載車通行道路)。壩后回填施工作業(yè)期間，僅能使用園林路進(jìn)場后上壩道路。

3.2 施工供水

生產(chǎn)用水根據(jù)施工重點(diǎn)用水項(xiàng)目和用水部位，建1個抽水泵站，抽水泵站采用11kW潛水泵，場內(nèi)布置鋼制移動水箱，從庫區(qū)內(nèi)取水。布置φ110供水鋼管沿防滲墻施工軸線通長布置，長度約400m，主管間隔100m接分接頭，接50mm皮管至施工區(qū)域，距施工面15m范圍采用φ32mmPVC軟管接至用水部位。水壓不夠時，采用加壓泵加壓供水，施工過程中加強(qiáng)管理防止漏水。

3.3 施工供電

施工用電主要用于施工區(qū)域照明及供排水。溢洪道上游設(shè)置一臺配電箱，接水廠廠區(qū)低壓用電接駁口，使用約300m銅芯電纜(3×70+2×35)接至配電箱，該接駁點(diǎn)電源負(fù)荷最大為100kW，主要供施工照明、供排水及拆除、土方回填施工使用。其他部分施工用電依次由該配電箱接出。

動力線路采用三相五線制(TN-S)供電，工作電壓為380V，電纜敷設(shè)應(yīng)滿足相關(guān)要求。

3.4 渣土臨時堆存場布置

本工程未設(shè)置永久渣場，無法利用的拆除渣土、表層剝離棄渣宜集中堆放，綜合考慮施工組織及經(jīng)濟(jì)性，在場內(nèi)選取臨時渣土中轉(zhuǎn)場，集中外運(yùn)至指定棄渣場棄置。根據(jù)現(xiàn)場情況，臨時渣土中轉(zhuǎn)場宜設(shè)置在左壩上游壩肩處。

渣土中轉(zhuǎn)場地派專人負(fù)責(zé)渣土場的管理和維護(hù)。堆渣前采用編織袋沿庫岸進(jìn)行攔擋，編織袋軸線部分敷設(shè)雙層土工布，避免滲水污染庫區(qū)。渣土填筑采用分層填筑的方式棄碴，及時用反鏟平整，開挖完成后及時采用綠網(wǎng)覆蓋。

4 壩后回填施工方法

4.1 施工方法概述

主壩壩頂高程50.25m，壩頂路面寬度4m，原設(shè)計(jì)方案為擬將主壩壩頂面拆除降至48.5m高程，為防滲墻提供施工作業(yè)面。

工程開工準(zhǔn)備期間，鹽田區(qū)水務(wù)局項(xiàng)目負(fù)責(zé)人經(jīng)現(xiàn)場踏勘了解，結(jié)合水庫管理要求，提出壩頂拆除重建方案實(shí)施工期較長，為在汛期前完成壩體防滲工程，要求設(shè)計(jì)單位更改設(shè)計(jì)方案。

更改后設(shè)計(jì)方案取消原壩頂土方開挖拆除，更改為壩后培土回填形成防滲墻作業(yè)平臺方案，回填完成后壩面寬度10m。具體更改方案如下：

(1)回填部位范圍為壩頂沿背水面壩坡第一個馬道(自上而下第一個馬道)，采用土方回填，30cm分層碾壓，壓實(shí)度不小于93%;

(2)回填范圍壩坡開挖形成約1m×0.5m(寬×高)臺階狀，確?；靥铙w穩(wěn)定;

(3)回填平臺坡腳設(shè)置土袋壓底;

(4)回填體頂面設(shè)置20cm厚C20混凝土面層，沿壩軸線方向10cm分縫，分縫處采用夾塞2cm厚瀝青木板;

(5)設(shè)置坡頂、坡底排水溝，沿壩軸線方案布置，與原壩后排水系統(tǒng)銜接；設(shè)置坡面排水溝，連接坡頂、坡底排水溝，間隔100m布置一道，排水溝開挖完成后，鋪設(shè)單層防水土工布，抹C20砂漿2cm。

(6)坡面采用雙層防滲土工布覆蓋(300g/m2)，土工布上下應(yīng)嵌入排水溝中，坡面應(yīng)采取可靠措施進(jìn)行固定。

壩后回填結(jié)構(gòu)詳見圖1。

圖1 壩后回填結(jié)構(gòu)

擬先進(jìn)行坡腳平臺開挖及覆蓋層20cm清表，形成回填作業(yè)面及回填通道，完成土袋壓腳后，開始分層回填碾壓作業(yè)，坡面臺階開挖隨壩體土方填筑進(jìn)行(提前50cm高差，即一個臺階)，完成平臺土方填筑后依次施工排水溝、坡面防護(hù)、路面混凝土等。

4.2 施工準(zhǔn)備

4.2.1 施工機(jī)械準(zhǔn)備工作

需進(jìn)場2臺小松360挖掘機(jī)(斗容1.6m3)，LW800K-LNG裝載機(jī)1臺，SD20-5LNG推土機(jī)1臺，振動壓路機(jī)1臺，HW60蛙式打夯機(jī)4臺，BS600手持沖擊夯2臺。

施工前設(shè)備操作人員對施工設(shè)備進(jìn)行檢查保養(yǎng)，掌握設(shè)備詳細(xì)狀態(tài)，確保機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4.2.2 作業(yè)人員的素質(zhì)要求

機(jī)械操作員需專業(yè)培訓(xùn)合格后持證上崗，特種設(shè)備操作人員需持有效期內(nèi)特種設(shè)備的操作證；操作員身體健康，具有良好的溝通能力，能服從現(xiàn)場指揮。

4.2.3 施工現(xiàn)場指揮及協(xié)調(diào)

施工作業(yè)現(xiàn)場設(shè)指揮員1名，負(fù)責(zé)現(xiàn)場人員和設(shè)備統(tǒng)一調(diào)度和施工協(xié)調(diào)工作；設(shè)專職安全員1名，負(fù)責(zé)現(xiàn)場的安全指揮，安全現(xiàn)場培訓(xùn)。

4.2.4 材料準(zhǔn)備

通常情況下，下列材料為非適用材料：

(1)沼澤土、淤泥、生活垃圾、建筑垃圾。

(2)含有樹根和易腐朽物質(zhì)的土。

(3)有機(jī)質(zhì)含量大于5%的土。

選用土料應(yīng)滿足上述要求。

4.2.5 技術(shù)準(zhǔn)備

(1)關(guān)注天氣預(yù)報(bào)信息，掌握天氣變化情況，合理安排施工。

(2)做好土料夯實(shí)取樣試驗(yàn)的準(zhǔn)備工作。

(3)測量員測設(shè)好分層標(biāo)高。

(4)料源應(yīng)注意覆蓋保護(hù)，防止雨淋。

(5)回填前基礎(chǔ)面應(yīng)清理干凈雜物、垃圾等。

4.3 主要施工程序

底部平臺土方開挖→覆蓋層剝離→土袋壓腳→分層邊坡臺階開挖→分層鋪土→分層碾壓密實(shí)→邊坡修整→邊坡防護(hù)→排水溝→路面澆筑

4.4 覆蓋層剝離及邊坡開挖

4.4.1 測量放樣

按設(shè)計(jì)圖紙測量標(biāo)注邊界線，并報(bào)監(jiān)理工程師現(xiàn)場檢驗(yàn)合格。

4.4.2 施工方法

(1)進(jìn)行底部平臺開挖及邊坡覆蓋層清理，底部平臺原則上不小于3.5m寬度，以滿足后續(xù)設(shè)備施工要求。

(2)覆蓋層剝離采用挖掘機(jī)作業(yè)并人工配合，覆蓋層剝離深度20cm。

(3)原坡面采用挖掘機(jī)作業(yè)并人工配合形成臺階，臺階寬度控制在1m，高度控制在0.5m，臺階應(yīng)向內(nèi)側(cè)傾斜，坡度為2%。

(4)施工順序

底部平臺開挖自左岸向右岸推進(jìn)，泥頭車跟隨反鏟進(jìn)行，隨挖隨裝。底部平臺開挖完成后，自右岸向左岸推進(jìn)進(jìn)行覆蓋層剝離施工，泥頭車跟隨反鏟進(jìn)行，隨挖隨裝。邊坡臺階開挖隨填筑施工間隙進(jìn)行，施工方向靈活進(jìn)行。

(5)運(yùn)料

泥頭車?yán)玫撞科脚_開挖形成的施工便道將土方開挖、覆蓋層清理等渣土運(yùn)至左壩臨時渣土堆存場

4.5 土袋壓腳

土袋壓腳沿壩軸線方向填筑3排，寬度為1.2m，高度0.8m。單個土袋裝土后尺寸約為0.6m×0.4m×0.1m(長×寬×高)。

4.5.1 測量放樣

由測量人員依據(jù)設(shè)計(jì)回填斷面依次間隔20m進(jìn)行放樣，并在地面插上定位鋼筋，以利于后續(xù)作業(yè)。

4.5.2 基礎(chǔ)面壓實(shí)

人工利用蛙式打夯機(jī)對基礎(chǔ)面夯實(shí)2遍，確保夯實(shí)無虛土。

4.5.3 土袋鋪設(shè)

沿著主壩軸線方向鋪設(shè)土袋，袋口向水庫一側(cè)。采用人工填裝土袋，填裝時不應(yīng)滿裝，以填裝土袋2/3為宜，每層土袋鋪設(shè)后均應(yīng)進(jìn)行標(biāo)高測量，上下層土袋采用錯縫搭接，搭接長度控制在20cm～30cm，逐層填筑直到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

4.6 土方回填

填筑前按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行填筑材料試驗(yàn)檢測及現(xiàn)場工藝試驗(yàn)，通過現(xiàn)場工藝試驗(yàn)確定碾壓各項(xiàng)參數(shù)，利于指導(dǎo)施工，保證壓實(shí)度。

4.6.1 碾壓參數(shù)選擇

以設(shè)計(jì)要求參數(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行。初步擬定選30cm層厚，松鋪厚度34cm，用碾振動靜碾2遍，動碾4遍進(jìn)行，后退法鋪料。含水量控制為最優(yōu)含水量，機(jī)械碾壓行速選用1.5km/h。

4.6.2 施工工序

填筑施工工序依次為鋪料、灑水、碾壓。受填筑面寬度限制，僅能采用一個工作條帶進(jìn)行。工藝流程如下：

測量放線→土料運(yùn)輸→卸料→鋪料→灑水→碾壓→質(zhì)檢。

4.6.3 填筑方法

填筑時根據(jù)現(xiàn)場壓實(shí)度檢測情況及時調(diào)整碾壓參數(shù)。在鋪料過程中用測桿檢查鋪料厚度，鋪筑施工應(yīng)分層進(jìn)行，每層土料鋪筑碾壓后應(yīng)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下次鋪筑。

(1)鋪料與平料

①鋪料采用后退法施工，利用新型泥土車從料源場地運(yùn)至施工部位卸料，推土機(jī)集料。

②基礎(chǔ)經(jīng)驗(yàn)收合格后開始填筑土料。鋪料時填筑面整體向左岸傾角2%～3%，以便于施工面排水。

③雨后不可直接進(jìn)行鋪筑，需將表層土料進(jìn)行翻曬至控制含水量后，再進(jìn)行上層土料鋪筑施工；若雨后表層含水量過大或形成無法碾壓密實(shí)的“彈簧土”，新鋪土前必須進(jìn)行表層清除。為便于表層土料排水，雨前可將填筑面層松土壓實(shí)，采取防雨覆蓋等其它保護(hù)措施，避免雨水浸入填筑表層造成泥濘。

④預(yù)先根據(jù)鋪土厚度計(jì)算出土料攤鋪面積，采用推土機(jī)平料時，應(yīng)在填筑面上均勻卸料，隨卸隨平，并用插釬法逐次檢查。超厚部位采用裝載或反鏟配合人工進(jìn)行調(diào)整，對邊坡接頭交界處，則輔以人工鋪土。

(2)灑水

土料填筑前應(yīng)滿足含水率要求，做到“手握成團(tuán)，輕捏即碎”為宜。如土料含水率不符合要求時，應(yīng)翻曬晾干或?yàn)⑺疂櫇瘛?/p>

填筑面采用膠管進(jìn)行灑水。土料含水量主要由料源場地進(jìn)行控制，壩面灑水僅考慮層間結(jié)合水，灑水量根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況確定。如填筑面表面含水量過大可采用推土機(jī)將填筑面推成“小搓板”，對土料進(jìn)行翻曬，檢測含水量。

(3)碾壓

①在完成鋪料后應(yīng)先檢查鋪料厚度再進(jìn)行碾壓。碾壓應(yīng)平行壩體軸線方向進(jìn)行，采用22t振動碾，施工時大型設(shè)備無法進(jìn)行碾壓的部位可采用蛙式打夯機(jī)及手持沖擊夯薄層加強(qiáng)夯實(shí)。

②在邊坡交界面采用重疊碾壓，壓寬重疊度不小于80cm，每層碾壓立面分界線需錯開，錯開寬度不小于100cm。

③壓實(shí)過程中應(yīng)一夯壓半夯，縱橫交叉，每層夯實(shí)后應(yīng)用環(huán)刀取土送驗(yàn)壓實(shí)度，按規(guī)定分層取樣試驗(yàn)，符合要求后方可進(jìn)行上層施工。

④填筑全部完成后，應(yīng)在最上層檢查標(biāo)高和平整度。超高處用鐵鍬鏟平，不足處補(bǔ)打素土，然后進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收。

(4)質(zhì)檢

工程技術(shù)人員應(yīng)在過程中進(jìn)行施工檢查控制，專業(yè)試驗(yàn)人員應(yīng)按規(guī)范規(guī)定，進(jìn)行取樣試驗(yàn)檢查。填筑質(zhì)量用相對密實(shí)度控制，設(shè)計(jì)要求壓實(shí)度93%。

4.7 邊坡修整

4.7.1 測量放線

根據(jù)防滲墻軸線向壩后偏移7.2m進(jìn)行邊坡定位測量放樁。并在邊坡的頂面和邊坡的底面沿邊坡縱向間10m釘上木樁，木樁露出邊坡面10cm～20cm，有平臺處應(yīng)多放一排小木樁，施工時通過小木樁高程和坡度進(jìn)行橫斷面順坡上下木樁拉線，來控制邊坡坡度和高程。

4.7.2 人工修邊坡

完成填筑后，在填方邊坡采用人工修坡，根據(jù)木樁測放的坡度高程線從上至下拉線，人工清除坡面填筑的松散部分，平整坡面，并拍打密實(shí)，使邊坡符合設(shè)計(jì)要求。

4.7.3 土石渣轉(zhuǎn)運(yùn)

人工進(jìn)行修坡時，多余渣土采用人工結(jié)合設(shè)備運(yùn)輸，將渣土人工挑擔(dān)從坡底擔(dān)運(yùn)至下層馬道(平均運(yùn)距15m)，擔(dān)運(yùn)至馬道后裝入手推膠輪車推沿馬道轉(zhuǎn)運(yùn)至現(xiàn)狀路邊(平均運(yùn)距200m)，再用自卸車、裝載機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)至臨時渣土堆存場(平均運(yùn)距200m)。

4.8 邊坡防護(hù)

(1)根據(jù)邊坡實(shí)際情況選擇防滲土工布敷設(shè)，一般采取從上到下“滾鋪”的方式更便于現(xiàn)場施工。防滲土工布敷設(shè)不宜過緊、不得打皺、拼接要牢固，應(yīng)留有1.5%的余幅以備局部下沉拉伸。

(2)敷設(shè)方向應(yīng)基本平行于坡面線(順坡敷設(shè))。

(3)防滲土工布敷設(shè)前，應(yīng)先對敷設(shè)區(qū)域進(jìn)行檢查、丈量，將尺寸匹配的防滲土工布運(yùn)至回填體頂部平臺。對左右岸坡交接部分扇形區(qū)或拐點(diǎn)應(yīng)合理裁剪，使上下端都能得到有效防護(hù)。

(4)防滲土工膜的鋪設(shè)應(yīng)平整順直，松緊適度，不應(yīng)出現(xiàn)褶皺、波紋。相鄰兩幅防滲土工布應(yīng)對正、搭齊，搭接寬度一般為20cm。

(5)防滲土工布敷設(shè)完畢后，應(yīng)及時用沙袋或塊石壓住，防止風(fēng)吹扯動。

4.9 臨時排水溝

臨時排水溝分為坡頂排水溝、坡腳排水溝、坡面排水溝三種。長度分別約350m、350m、25m，均為回填完成后人工開挖排水溝。

坡頂及坡面排水溝為倒梯形，開挖尺寸為底寬34cm，頂寬52cm，高32cm，坡腳排水溝一側(cè)依靠土袋護(hù)角，一側(cè)開挖形成，底寬24cm，高32cm?；A(chǔ)C15混凝土墊層寬70cm，厚10cm。開挖完成后鋪設(shè)單層土工布并予以固定，采用M20砂漿抹面厚2cm。施工方法如下。

4.9.1 測量放線

按照施工圖紙，測量確定施工開槽線位置，并進(jìn)行地面標(biāo)記，測量復(fù)核確認(rèn)無誤后，進(jìn)行排水溝人工開挖施工。

4.9.2 溝槽開挖

根據(jù)排水溝的深度，現(xiàn)場可采用灑白灰線的方法控制溝槽開挖寬度與順直度，人工使用鋤頭、鐵鍬進(jìn)行開挖，斗車配合裝載機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸。溝槽開挖完成后應(yīng)清除浮土，進(jìn)行槽底修整，夯實(shí)基底復(fù)核槽底標(biāo)高。

4.9.3 砂漿抹面

(1)砂漿抹面前應(yīng)敷設(shè)一層土工布，并采用10cm長φ8圓鋼固定，錘入土體，外漏2cm～3cm彎鉤。

(2)敷設(shè)完畢后用噴壺將土工布均勻?yàn)⑺槐椤?/p>

(3)在鋪設(shè)水泥砂漿之時，應(yīng)先涂刷一層水泥漿，涂刷面積不宜過大，隨刷隨鋪面層砂漿。

(4)水泥砂漿鋪設(shè)后，應(yīng)使用木刮杠刮平，木抹子搓平，并用1m靠尺檢查其平整度。

(5)木抹子刮平后，立即用鐵抹子將砂漿表面壓平壓光，必須在終凝前完成。

(6)水泥砂漿施工完成后應(yīng)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，保持濕潤，養(yǎng)護(hù)時間不少于3d。

5 結(jié)語

針對壩體防滲工程的壩后平臺施工技術(shù)措施，既確保了主壩結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定，規(guī)避了汛期施工的風(fēng)險(xiǎn)，為壩體防滲施工創(chuàng)造了有利條件，也為此類防滲工程提供了極具價(jià)值的施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，值得推廣。