马 黎 明

(中国水利水电第十二工程局有限公司，浙江 杭州 310004)

谈平原围封水库土坝施工质量控制

马 黎 明

(中国水利水电第十二工程局有限公司，浙江 杭州 310004)

以墙框堡水库土坝施工工程为例，介绍了该坝体施工的主要程序，依据其工程质量目标，制定了相应的质量管理体系，并针对施工中出现的问题，提出了具体的质量保证措施与方法，为今后的均质土坝施工提供参考依据。

均质土坝，压实度，质量控制

1 工程概况

1.1 工程实例

墙框堡水库位于山西省引黄工程北干线末端大同南郊墙框堡村南，为平原围封水库。坝轴线总长约2.8 km，水库总库容218.4万m3；正常蓄水1 034.87 m。建筑物主要由大坝、进水系统、出水系统及事故放空系统等建筑物组成。

水库大坝为碾压均质土坝，坝顶高程1 038.50 m，防浪墙顶高程为1 039.70 m。坝顶宽6.0 m，最大坝高12 m，上游坝坡1∶2.5，下游坝坡1∶2.0。土方填筑工程量(压实方)640 000 m3。

1.2 坝体土方填筑主要控制指标

1)上坝土料最优含水量：13%～17%；

2)压实后干容重不小于1.75 t/m3；

3)压实后相对密度不小于98%；

4)压实后渗透系数小于1×10-5cm/s；

5)坝体施工竣工验收时预留35 cm～45 cm的沉降量。

2 主要施工方法及程序

2.1 坝体填筑碾压试验

坝体填筑前进行坝体填筑碾压试验，以确定坝体填筑施工参数。通过碾压试验主要确定坝体填筑铺土厚度、碾压机械型号、碾压遍数、碾压机行走速度等施工参数。

通过现场的碾压工艺性试验，确定坝体填筑的铺土厚度、碾压遍数等施工参数，经碾压后坝体的干密度变化情况等。选定合理的碾压参数(填筑料含水量、铺土厚度、碾压遍数等)，核实设计坝体碾压设计标准的合理性，确定达到设计填筑标准的施工方法、施工参数以及施工过程的质量控制。

通过现场压实试验确定最终施工参数为坝体填筑土料松铺厚度为50 cm，压实后厚度不大于40 cm。18 t，20 t凸块碾碾压10遍，前2遍和最后2遍采用静碾，其余采用慢速低频振动的碾压方式。坝体碾压设备行走速率不得大于3 km/h。

2.2 料场土方开挖

土方开挖前，先进行测量放样，标定开挖开口线和开挖深度、坡度。同时，在开挖区采用洛阳铲或挖掘机挖探孔、探坑、探槽，对比复核开挖区的地质、水文资料，以便为正式开挖工艺提供条件。

土料开挖主要采用反铲挖掘机、推土机和人工进行。反铲挖掘机主要承担表层覆盖的耕植土和下层有用土方的粗挖；推土机承担反铲挖机开挖预留下的保护层(约10 cm～20 cm)推运开挖。待机械开挖结束，人工对开挖基础面进行整平处理。

本工程地下水位较浅，重型机械设备在开挖区难以行走，施工中我们采取倒退法、预留岩埂的方法进行施工。开挖施工前，先在库区设置纵横向排水明渠，并在坝基(主要是南区、东区部分坝段)两侧设轻型井点排水以降低地下水的影响、改善施工环境。

开挖施工中，经常检查开挖坡度和基础平整度。发现存在地质不良段或墓穴、涌泉等，及时与设计单位沟通，并采取有效措施确保开挖质量。

2.3 运输

上坝填筑料采用10 t～15 t自卸车运输，1 m3～1.6 m3挖掘机装车。填筑采用进占法施工，禁止重车直接在已碾压完成的坝面上行驶，上坝路口交替使用以免重复碾压。主要的运输线路派专人负责养护，保持路面清洁，及时洒水减少道路扬尘。同时，装车时注意不宜装得过满，重车下坡时严格控制行车速度。

2.4 摊铺、碾压

1)摊铺。

坝体填筑采取分段、分层填筑。每100 m为一个填筑段，分层厚度根据生产性试验确定在40 cm～50 cm之间。铺土前，对基础开挖高程、平整度进行检查验收，并在施工、监理、设计和建设单位共同组织的隐蔽工程验收合格后才允许填筑坝体。铺填过程中，采用拉线、钉桩的方式控制铺土厚度、铺土范围。

考虑到边坡两侧碾压密实、坝体越冬保护和凸块碾水平安全作业距离，坝体填筑时，按直线段超宽50 cm控制、圆弧段超宽80 cm控制。分层填筑边线、中轴线和松铺厚度均采用彩色方钢管、拉线控制。纵横向留槎坡度均采用拉线方式进行控制。

坝体由低处向高处填筑、均衡上升。土料采用8 t～15 t自卸汽车运输至填筑作业面附近后，利用T140，T220推土机从填筑区的最低点开始采用进占法铺料。自卸汽车卸土过程中由专人指挥，铺料方向平行于坝轴线。推土机摊铺过程中产生的错台或局部不平整，由人工铲平。小型自卸汽车在松土上行驶时，禁止沿同一条路线行驶。

2)碾压。

本工程均质土坝采用18 t，20 t凸块振动碾进行碾压，坝面碾压时禁止不同型号的凸块碾同时在一个工作面上作业。凸块碾采取进退错距法进行碾压施工，碾压方向平行于坝轴方向，行走速度控制为2.0 km/h～3.0 km/h，碾压条带清楚，行走偏差控制在10 cm范围内，相邻碾压条带须重叠20 cm～30 cm，相邻填筑面搭接部位叠压1.5 m～2 m。

2.5 含水量控制

根据开采运输条件和天气等因素，经常观测料场含水量的变化，并作适当调整。一般天气干燥或风速较大的，控制料场含水量稍高些；在夜间、雾天或湿度较大时，则含水量应稍低。料场含水量的控制数值与填筑含水量的差值应通过试验确定。

含水率在击实试验最优含水率控制范围内的土料直接运输上坝，含水率不符合要求的土料需经翻晒或洒水处理后方可上坝。坝面通过洒水保持湿润，使结合面含水量控制在技术要求之内。

根据测定的含水率选择合理的开挖方式，含水率高的区域采取整断面的开挖方式，利于降低土体的自然含水率；含水率合适或在最优含水率上限的范围采取立式开挖，避免土体水分散失，含水率下降。

3 施工质量控制与管理

3.1 质量目标

工程质量目标：确保工程满足合同、设计及施工技术规范要求，分部工程质量合格率达100%，优良率达到70%以上。

3.2 质量管理体系和保证措施

3.2.1 质量管理体系

建立项目部质量管理领导小组，由项目部经理任组长，总工程师和副经理任副组长，成员有质检、技术、物资、经营、调度、质量管理工程师等职能部门负责人和相关专业人员组成。领导小组下设质量管理办公室，定期召开质量分析会，针对施工中存在的质量问题和质量隐患，制订纠正和预防措施，以加强质量管理过程控制能力。

按ISO9000系列标准的要求，项目经理部与各级部门及相关责任人均签订质量责任书，为明确各级部门、人员的管理责任和应做的主要工作，提高全体员工的自觉性和责任感，使各项工作能够有条不紊地进行，以不断提高全员工作质量来确保工程质量。这样，通过全员参与质量管理来保证质量体系的有效运行，保证工程质量全过程、有效控制。项目部质量管理机构图见图1。

3.2.2 质量保证措施

1)做好施工方案的优化工作，施工方案经监理工程师审批后执行。在施工过程中，施工人员须严格按施工方案的要求实施。

2)做好图纸会审和各项技术交底工作，让所有施工人员领会设计意图和质量技术要求。

3)施工人员及管理人员严格执行国家建设部颁布的现行规范、规程、标准及技术文件组织施工，任何人不得随意更改。发现问题及时上报，并会同相关人员、部门研究处理。

4)质量控制人员实行现场施工过程的质量监督，施工过程中发现问题及时处理。对不按设计要求、施工验收规范、操作规程及施工方案的行为，质量控制人员有权停止现场施工，并勒令其限期整改。

5)项目经理部建立完善的质量“三检制”。制订项目质量计划及质量检验计划并严格执行落实。项目经理部设立质量技术办公室，设立专职质检员，负责日常质量监督检验，班组设立专职或兼职质检员，负责工序自检。

6)健全测量“两级”交接制，把好施工制作、测量、试验关。

7)建立健全工地试验室，按照规范进行取样自检、监理抽检和平行检测。

8)认真做好数据统计分析，使施工质量处于可控状态。

3.3 质量技术保证措施

1)进场后对整个工程地质条件复查，将库区划分54个区域，分别取土样做试验，详细了解工程施工条件，为坝体填筑提供详细施工参数。

2)坝体填筑施工前，进行坝基碾压试验和坝体填筑试验，确定施工机械、铺土厚度、碾压遍数等施工参数。

3)对坝基和库区进行降水，以降低土料含水率，满足上坝要求。

4)对进场的全体职工进行质量方针、质量意识、质量目标和质量管理的教育，从每一个人、每一个环节把好质量关。

5)对进场的施工机械设备，测量、检验和试验装置，进行入场检查并建立台账，制定维护保养计划，严格按计划实施，确保设备处于良好状态。对测量、检验和试验装置制定周期校验计划，定期校验，保证满足施工要求。

6)加强质量管理，建立管理机构，把质量职责分解到各职能部门和施工班组，并定期检查，实行考核奖罚。

7)严格按照设计要求施工，严格执行《强制性条文》，并进行技术创新，严格控制管理，确保不发生重大建设事故。

8)制定本工程“土建工程质量管理大纲”，规定质量管理，质量检查，质量考核办法，制定高于现行标准的验收准则，确保工程优良。对每道工序施工，都要进行技术交底工作，坚持“自检”“专检”“交接检”三检制度，坚持上道工序施工质量达不合格、下道工序不得施工的原则。

9)加强和建设单位、设计单位、监理单位的联系和沟通，及时解决和商讨可能出现的问题，确保质量的持续改进。

3.4 主要施工过程质量控制要点

坝体土方填筑过程质量控制方法如下：

1)坝基严格按设计要求或施工规范规定处理。

2)施工中，清除树根、杂草、耕植土等，避免杂物混入坝体填筑土方中。

3)回填土按规定分层碾压。取样测定碾压后土的压实度及干密度是否达到设计及规范要求。若不满足要求，则采取开挖、置换处理或重新碾压。

4)坝体填筑时，安排项目部测量人员对松铺厚度及边线严格测量控制，禁止出现超厚填筑施工现象。

5)坝体填筑时始终保持填筑结合面湿润，坝体填筑不允许留有纵缝，横缝施工按照1∶5坡面预留施工接缝。填筑时相邻坝段要求均匀上升，施工中尽量避免产生横缝。若实在难以避免，填筑时施工横缝错开搭接10 m，避免总在同一个断面预留施工横缝。

6)填筑坝体表面任何车辆禁止在其上面行走。

7)雨季施工采用塑料布防雨保护。土坝冬季采用松铺100 cm厚的土方覆盖防冻。

8)坝体削坡采用人工配合反铲挖掘机进行，并拉线控制边坡平整度。

3.5 质量检测成果

3.5.1 干密度、压实度

坝体填筑设计压实干密度不小于1.75 t/m3，压实度不小于98%。坝体填筑共取617层，3 713组(规范标准200 m3取一组土样，取2 820组)，一次合格601层，3 697组。一次检测没有通过的填筑层经过重新碾压、返工等措施重新检测全部合格。

3.5.2 渗透系数

坝体土方填筑渗透系数检测5组，渗透系数为8.27×10-8cm/s～4.14×10-6cm/s，小于设计要求的1×10-5cm/s。

3.6 单元工程质量验收评定

本分部工程共629单元，一次性验收合格率100%； 其中优良583单元，优良率92.7%。

坝体填筑施工符合设计及规范要求。根据SL 176-2007水利水电工程施工质量检验与评定规程的有关规定，该分部工程施工质量等级自评定为优良。

4 结论与建议

坝体土方填筑前先进行碾压试验，以确定铺土厚度、碾压机械、碾压遍数、碾压机行走速度等施工参数。

土方填筑尽量采用重型振动碾，增加铺填厚度，提高生产效率和施工质量。

[1] 徐玉杰.土石坝施工质量控制技术[M].郑州：黄河水利出版社，2008.

On quality control of earth dam of enclosed reservoir in plains

MA Li-ming

(SinohydroBureau12Co.,Ltd,Hangzhou310004,China)

Taking the earth dam construction project of Qiangkuangbao Reservoir as the example, the paper introduces the main order of the dam construction, makes respective quality management system by referring to its engineering quality aims, and points out the factual quality guarantee measures and methods according to some problems in the construction, so as to provide some reference for the homogeneous earth dams.

homogeneous earth dam, compression, quality control

1009-6825(2014)28-0237-03

2014-07-22

马黎明(1974- )，男，高级工程师

TV641.2

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