張正貴,何 猛
(中國電建集團中國水利水電第十二工程局有限公司,杭州 310000)
(1)圍堰描述。廣西左江治旱馱英水庫及灌區(qū)工程馱英東干渠東攀暗涵跨東攀水庫直線距離約300 m,因跨水庫段暗涵基礎(chǔ)開挖深,施工周期長達5個月,對圍堰防滲要求高,所以在跨水庫段施工前需布設(shè)一道擋水圍堰,為暗涵施工創(chuàng)造干地條件,同時保證現(xiàn)場施工人員及機械設(shè)備的安全。
(2)圍堰技術(shù)參數(shù)。跨水庫圍堰總長約300 m,堰頂高程167.390 m,堰頂寬6 m,迎水側(cè)邊坡坡比1∶1,背水側(cè)邊坡坡比1∶1,堰高7.0 m,迎水側(cè)拋填塊石護腳,編制土袋護坡。截流戧堤堤頂高程165.000 m,迎水側(cè)邊坡坡比1∶1,背水側(cè)邊坡坡比1∶1,堤高4.6 m,為跨水庫圍堰干地施工創(chuàng)造條件,分層攤鋪,每層沿圍堰/截流戧堤軸線方向碾壓4遍,每層松鋪厚度45 cm。
(3)氣象條件。馱英水庫及灌區(qū)工程所在區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L氣候區(qū),年降雨量約為1200 mm;雨量年內(nèi)分配不均,一般集中在5~10月(汛期),汛期時間長,對圍堰截流施工較大影響。
施工工藝流程見圖1。
2.2.1 進站法戧堤截流
在東攀暗涵開挖工作面采用1.2 m3反鏟挖機配合20 t自卸汽車將開挖的土料經(jīng)已施工完成部分暗涵布設(shè)的施工便道運至截流戧堤填筑作業(yè)面,自卸汽車采用倒退法進站戧堤截流(戧堤頂面高出現(xiàn)水庫水面0.5 m),截流戧堤及圍堰布設(shè)在東攀水庫中間段,水庫兩岸之間距離最短處,截流戧堤堤頂高程165.000 m,迎水側(cè)邊坡坡比1∶1,背水側(cè)邊坡坡比1∶1,堤高4.6 m。跨水庫圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計剖面圖見圖2。
圖2 跨水庫圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計剖面圖
在戧堤高出水面后采用3 m3裝載機進行鋪料,松鋪厚度45 cm,再采用20 t自行式振動碾進退錯距法碾壓,高頻低振碾壓4遍,平行戧堤軸線方向低速行駛,行走速度控制在2 km/h。嚴禁欠碾和漏碾,碾處搭接寬度為1.0 m。采用1.2 m3反鏟挖機對迎水面邊坡按1∶1坡比進行削坡處理。
2.2.2 基坑抽、排水
截流戧堤完成后打開東攀水庫排洪涵洞閘門,排除截流戧堤至暗涵開挖工作面之間的積水,采用3臺功率為5.5 kW水泵抽排基坑積水至水庫排水區(qū)域。排洪涵洞閘門打開至跨水庫段暗涵施工完成后關(guān)閉。
2.2.3 黏土截水槽+復合土工膜防滲體系施工
水庫河床覆蓋層為淤泥質(zhì)砂質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉土質(zhì)砂或淤泥質(zhì)土,采用1.2 m3反鏟挖機開挖槽寬2 m×深1 m 的截水槽,開挖截水槽的淤泥再采用自卸汽車運至附近渣場。截水槽中回填黏土,復合土工膜設(shè)置在截水槽中間底部并延伸到堰頂,復合土工膜為二布一膜。具體要求如下:
(1)氣候及現(xiàn)場環(huán)境要求。土工膜鋪設(shè)及焊接應在現(xiàn)場環(huán)境溫度5℃以上、風力在5 級以下且無雨、無雪的氣象條件下進行,并加強對土工膜的防護和壓覆。
(2)現(xiàn)場施工要求。進入現(xiàn)場的所有人員嚴禁吸煙,也不得將火種帶入現(xiàn)場;所有人員進入土工膜施工現(xiàn)場時,必須穿軟底鞋,不得穿高跟鞋及硬底鞋;已完成鋪設(shè)的土工膜需要及時采用砂袋壓重,防止陣風吹翻損傷土工膜;已完成焊接鋪設(shè)的范圍內(nèi)禁止車輛、施工機械直接碾壓。
(3)土工膜施工工藝流程。施工準備→鋪膜、搭齊→擦拭塵土→縫下層布→膜焊接→檢測、修補→復檢→縫上層布→保護(不連續(xù)作業(yè)時)→下道工序。
(4)土工膜鋪設(shè)。為了施工方便,保證拼接質(zhì)量,復合土工膜應盡量采用寬幅,減少堰坡現(xiàn)場拼接量,施工前應根據(jù)復合土工膜幅寬、現(xiàn)場長度需要,在專用場地剪裁,并拼接成符合要求尺寸的塊體,人工搬運到工作面鋪設(shè)。堰體土工膜鋪設(shè)采用自下而上(復合土工膜長幅平行于堰軸線)鋪設(shè),鋪設(shè)時復合土工膜兩側(cè)放置人行木板,并注意張馳適度,要求復合土工膜與黏土斜墻結(jié)合面務(wù)必吻合平整,避免人為和施工機械的損傷。施工人員均應穿平底布鞋或軟膠底鞋進行鋪設(shè),嚴禁穿釘鞋以防踩壞土工膜,復合土工膜鋪設(shè)要與保護層鋪設(shè)相協(xié)調(diào),做到隨鋪隨壓。
(5)土工膜焊接。復合土工膜焊接質(zhì)量的好壞是復合土工膜防滲性能成敗的關(guān)鍵,所以務(wù)必做好土工膜的焊接,確保焊接質(zhì)量,因此,土工膜焊接應由專業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場操作,采用土工膜專用焊接設(shè)備進行。復合土工膜的連接分2 個程序進行,即下、上層無紡織布的縫接;中層PE膜的連接。無紡織布的縫接用手提縫紉機、尼龍線進行雙道縫接,搭接寬度10 cm;PE膜采用焊接工藝連接,焊接工具采用自動調(diào)溫(調(diào)速)ZPR-210V型土工膜焊接機。
2.2.4 圍堰填筑
待截水槽施工完成后進行圍堰填筑,根據(jù)合同文件及咨詢水庫管理處的工作人員,為保證施工進度及機械設(shè)備、人員安全,圍堰及東攀暗涵跨水庫段均在汛期,東攀水庫水位按照50 a 一遇洪水位166.69 m(85 年基準)考慮,根據(jù)以上數(shù)據(jù)及相關(guān)資料分析將圍頂高程定為167.390 m,高出汛期最高水位0.7 m。土石圍堰結(jié)構(gòu)形式:堰底寬約20 m,堰頂寬約6 m,迎水側(cè)坡比1∶1,背水側(cè)坡比1∶1,堰高約7.0 m。
采用3 m3裝載機進行鋪料,松鋪厚度45 cm,20 t 自行式振動碾進退錯距法碾壓,高頻低振碾壓4遍,平行堰體軸線方向低速行駛,行走速度控制在2 km/h。嚴禁欠碾和漏碾,碾處搭接寬度為1.0 m。采用1.2 m3反鏟挖機對迎水面邊坡按1∶1坡比進行削坡處理,對背水坡按1∶1坡比進行削坡處理。
2.2.5 拋石護腳
圍堰迎水面拋石粒徑為500~800 mm,石料采用場外購買,采用20 t自卸汽車運至作業(yè)面,再采用1.2 m3反鏟挖機拋填圍堰上游至高出現(xiàn)水庫水面0.5 m,以抗擊波浪。
2.2.6 迎水面編織袋碼砌
黏土料來自東攀暗涵開挖,采用1.2 m3反鏟挖機配合20 t自卸汽車運輸?shù)絿咛钪鳂I(yè)面適宜位置集中堆放,采用人工進行編織袋裝土(投放袋裝量為袋容量的1/2~2/3,袋口采用麻繩或綁扎絲綁扎,并進行平整),由于工作面狹窄,兩人一組進行裝土編織袋搬運及疊放,要求上下層互相錯縫堆碼,且盡可能堆碼整齊,同步進行振搗振實,保證圍堰穩(wěn)定性,加強堰堤的強度和穩(wěn)定性。每只袋裝土均勻緊密分層錯位平鋪,人工踩實,最頂層用素土填實袋裝土之間的空隙。
2.2.7 圍堰、戧堤拆除
待東攀暗涵跨水庫段暗涵工程施工完成后,圍堰、戧堤采用1.2 m3反鏟配合自卸汽車挖除后棄運至附近棄渣場,保持原水庫容量。
(1)雨天應停止施工,碾壓完成的接頭部位,采用塑料布覆蓋保護。
(2)土工膜焊接應有生產(chǎn)廠家派專業(yè)技術(shù)人員到現(xiàn)場操作,采用土工膜專用焊接設(shè)備進行焊接。
(3)填筑時采用進占法施工,碾壓密實。
(1)汛期成立專門的水情信息室,安排專人負責日常管理、氣象信息、雨情水情監(jiān)測工作。
(2)測量人員在圍堰上選取安全監(jiān)控點,對圍堰進行變形觀測,檢測圍堰是否發(fā)生位移。
(3)對暗涵施工開挖基坑滲水情況監(jiān)測,隨時檢查開挖基坑內(nèi)滲水流量,保證基坑穩(wěn)定排水。
本文介紹長距離跨水庫圍堰施工方法,經(jīng)實踐,順利完成了戧堤截流、黏土截水槽、復合土工膜防滲體系、圍堰填筑施工,圍堰防滲效果滿足暗涵施工要求,且未發(fā)生安全事故。該施工工藝可為其它類似項目提供參考。