水库大坝填筑施工技术探讨

来源:   2024-02-21 14:38:33

摘要:填筑开始前,应将开挖验收合格的建基面零填碾压6遍,并取样检测合格。对于开挖过程中出现的坑、洞、沟、槽及软弱夹层等应先清理夯压齐平后再开始零填碾压6遍;建基面上若果存在渗水,甚至存在承压涌水,应先处理好后才能进行填筑,尤其是粘土心墙部位更应慎重处理。

摘 要:大坝是堤坝式水电站中的主要壅水建筑物,又称拦河坝,大坝可分为混凝土坝和土石坝两大类。文章结合多年工程实践经验就水库大坝填筑施工技术进行叙述,可为相关工作者提供参考。

1 基面处理

填筑开始前,应将开挖验收合格的建基面零填碾压6遍,并取样检测合格。对于开挖过程中出现的坑、洞、沟、槽及软弱夹层等应先清理夯压齐平后再开始零填碾压6遍;建基面上若果存在渗水,甚至存在承压涌水,应先处理好后才能进行填筑,尤其是粘土心墙部位更应慎重处理。

2 心墙料填筑工艺及方法

土料摊铺:心墙土料摊铺采用进占法施工,即汽车边卸料,推土机边摊铺,进料的汽车在刚摊铺开的松土层上行驶碾压,对刚摊铺开的土层进行了初步的碾压封闭,这不仅避免了暴雨的突袭造成的被动,更重要的是减少了雨水造成的损失和雨后的影响天数。进占法另一施工特别之处,它避开了在已验收合格的层面上重车行驶,反复碾压而导致的剪力破坏的发生。

铺土厚度:心墙采用30 cm(压实厚度)一层填筑施工,松铺系数1.3,松铺厚度不超过40 cm,必须予以严格控制。采用定点测量方式解决超厚问题。

碾压采用10 t以上的振动平碾进行,碾压完成检验合格后,采用推土机刀架下部的刀片后面加装的齿耙推毛,解决新老层面结合问题。相邻两段交接带碾压时,其碾迹应互相搭接,垂直碾压方向(横缝)搭接宽度应不小于0.3~0.5 m,顺碾压方向(纵缝)搭接宽度应为1.0~1.5 m。

天气干燥时,土层表面水分易蒸发,铺料前,压实表土适当洒水湿润,严禁干燥情况下在其上铺新土碾压。碾压应沿坝轴线方向进行,以避免横向碾压可能产生的渗透通道。心墙分段施工的横向接头采用不小于1:3的斜坡搭接。

3 碾压施工中的接触带处理

3.1 与心墙盖重砼板的接触处理

心墙填筑施工,除了常规的用浓泥浆涂刷盖重砼板的接触面外,尚须注意如下事项:心墙上下游两侧碾压时,由于振动碾的外框架限制,有30 cm左右的空挡,振动碾不可能碾压到边,应采用冲击夯等小型机具予以补夯。冲击夯的夯击功能达不到30 cm以上的深度,可采用分层冲击。

心墙盖重砼表面上填土碾压,必须待砼表面以上的填筑厚度达到1.0 m左右时,振动碾才可上到心墙上进行正常施工,这是基于振动碾错距碾压,当盖重板上填土太薄,又在偏心受振动碾压情况,砼可能受到的损坏,尤其接缝间的止水片。

3.2 与岸坡的接触处理

除了常规的浓泥浆涂刷岸坡的岩石或砼,浆砌石表面外,在碾压过程中须加注意:碾压是平行坝轴线进行的,当碾压到岸坡时,可能会遇到是凸岸坡或凹岸坡,加之振动碾框架前端抵触边坡岩石,而留下较大的空当无法碾压。在岸坡1~2 m范围内应改变振动碾的行进方向,使其顺着岸坡边线碾压,剩下振动碾框架影响的局部部位,采用小型夯机补缺。这种碾压方法同样也适用于反滤料和过渡料的碾压。

4 过渡料填筑工艺及方法

过渡料区1.5 m宽,压实厚度为30 cm,松铺厚度为40 cm。过渡料紧随反滤料之后进行填筑。过渡料区介于反滤料区和堆石(渣)之间,宽仅1.5 m,汽车无法在仅1.5 m宽的条带上行走,因此,堆石料区晚一步填筑,空出位置让过渡料区先进料填筑,连续填三层时达到1 m的高度时,填筑1 m高堆石料,摊铺碾压,又一次平起,碾压时,从堆石区骑缝到过渡料区一个碾压错距。

过渡料采用农用车,车厢后部焊成喇叭口状,采用料堆卸料形式,反铲摊铺,人工收边。过渡料的碾压和反滤料一样,振动碾从反滤料区错缝横向推进到过渡料区骑缝碾压,碾压完成后,取样检测合格,才能进行下一层的施工。

5 堆石料填筑工艺及方法

堆石料铺厚度分别为80 cm。采用退占法进料摊铺。摊铺以反铲为主,突出层面的大石块必要时用反铲挖出或将其击碎。反铲初步摊铺好的层面上,高低不平,岩石棱角如刀,对振动碾轮胎和汽车胶轮损坏极大。因此表面上用进占法铺一层粒径10 cm以下的碎石盖面,推土机摊铺后,再进行振动碾碾压作业。

堆石(或渣石)与岸坡接触处,沿岸坡或刚性构造物边线应设置一条过渡料带从堆石向岸坡方向逐渐减小粒径。以避免大石与岸坡接触形成较大的空隙。振动碾碾压时,应沿岸坡方向推进,其碾压宽度(距岸坡边)为2.0 m范围,不易压实时,可减少层厚,分层碾压,或采用轻型夯机逐层夯实。

6 堆石体雨天填筑施工

雨天堆石坝填筑分上下游两个作业区,早期以岸坡式道路直接进入作业区内,后期以坝坡式道路进行堆石填筑施工,在堆石料作业区内,以堆石料区的中线为准,其外侧边坡以主坝上下游设计边线控制,随着填筑层的升高,按设计边线收坡。

堆石料区的内侧坡则与心墙反滤和过渡料填筑相适应,采用坝坡式道路,从中线起,汽车沿坝坡道路进入临近过渡料区。卸料摊铺碾压,在雨天后或雨后影响天的日子里,心墙区、反滤区和过渡区不能填筑的情况下,堆石料以1:3的坡比收坡,以维持连续升高的填筑层作业。

7 干砌石护坡砌筑

坝面干砌石自下而上随坝体填筑上升而逐层砌筑。干砌石护坡所需的石料从Ⅲ2石料场专门开采,并由自卸汽车运至施工现场,人工抬码砌筑。块石错缝铺砌,相邻块石间的较大间隙必须用碎石填塞,砌面做到密实、平整、美观。

坡面上的干砌块石砌筑,在夯实的砂砾石垫层上,层间错缝、丁石拉结,砂砾垫层料的粒径不大于50 mm,含泥量小于5%,垫层与干砌块石铺砌层配合砌筑,随铺随砌。护坡表面砌缝的宽度不大于25 mm,砌石边缘顺直、整齐牢固。砌体外露面的坡顶和侧边选用较整齐的石块砌筑平整。为使沿石块的全长有坚实支承,所有前后的明缝用小片石料填塞紧密。

8 填筑中的注意事项

①当填筑面出现高低不平时,应根据水平分层运用从低处开始的填筑施工,禁止顺坡进行填筑。当大坝填筑横坡断面上地面坡度超过1:5时,应对地面坡度进行削除,使其缓于1:5即可。

②分段作业面的最小长度不小于100 m,人工施工时段长可适当减短。作业面分层统一铺土、统一碾压,严禁出现界沟。

③在填筑过程中若有局部弹簧土、层间中空、层间光面、剪切破坏一击松土层等质量问题产生时,都应对其进行及时处理,通过监理工程师进行验收达标以后,即可对新土进行填铺。

④按设计要求将土料铺至规定部位,严禁将砂(砾)料或其它透水料与粘性土料混杂,土料中的杂质予以清除。

⑤在铺设到填筑边线之后,应在设计边线外侧进行一定余量的超填。运用人工进行铺料时,其厚度应保持在10 cm。而运用机械进行铺设时,其机械则应保持在30 cm。

⑥当气候干燥、土层表面水分蒸发较快时,铺料前,压实表土适当洒水湿润,严禁在表土干燥状态下,在其上铺填新土。

9 结 语

在对水库大坝填筑进行施工的过程中,管理人员一定要提升管理意识,做好协调与统筹,对于施工中遇到问题需要及时给以妥善处理。技术人员一定要熟悉施工工艺流程,对关键环节和重要工序加强施工的过程控制,保证工程质量。


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