有关水库混凝土面板堆石坝填筑施工探索

2014-12-23王爱芳

中国科技纵横 2014年24期

关键词：铺料堆石坝石料

王爱芳

(葛洲坝集团第一工程有限公司,湖北宜昌 443000)

有关水库混凝土面板堆石坝填筑施工探索

王爱芳

(葛洲坝集团第一工程有限公司,湖北宜昌 443000)

混凝土面板堆石坝是当前水库建设中常见的坝体,具有很强的优势和竞争力。本文以笔者参与建设的某水库为例,重点探讨了水库混凝土面板堆石坝填筑施工的顺序、原则以及坝体填筑的施工方法。

水库混凝土面板堆石坝填筑施工方法

1 案例介绍

中梁水电站位于我国重庆市巫溪县境内,于2007年11月28日开始一级大坝的填筑施工,填筑工程量为110万立方米,在高强度施工下为期5个月顺利完成。拦河坝采用的是混凝土面板堆石坝填筑技术,坝顶达到高程630．5m,最低建基面高程512．0m,最大坝高118．5m。

2 坝体填筑施工的顺序及原则

2.1 坝体各区域填筑顺序

第一,划分填筑单元的目的:为了使大坝填筑各个工序尽量连续施工,不停顿,填筑时不是整个工作面一起填筑,而是划分成若干单元,以提高坝面上各类施工机械的使用效率,提高上坝强度和日产量。

第二,工作面单元的划分:每个单元面积的大小,依施工设备的品种、型号、数量而定。单元太小,会给车辆卸料以及洒水、碾压造成困难；单元太大,单元数必然减少,会给单元的循环造成困难。根据类似工程经验,每个单元面积控制在2000～4000m2为宜。

第三,单元的循环:单元循环的原则是:一个单元在填筑,另一个单元在洒水碾压,第三个单元已经(或接近)通过验收,照此循环往复。这三个环节必须衔接有序,若有一个环节跟不上,就会影响上坝产量。坝体填筑坚持先细后粗,粗料不占细料原则。填筑之前首先对填筑平面进行测量,料边线测量、洒灰,然后进料卸料,洒水、推平、再次洒水、碾压,之后超径石处理、补碾,最后挖坑检查。其中上坝料顺序为特殊垫层料-垫层料-过度料-堆石料。

2.2 填筑原则

第一,在进行填筑施工前,要对填筑面清理,同时要对其地质状况进行编绘、记录,处理由于地质勘探而留下的坑、槽、孔、洞,排除基面积水等。第二,在进行装料卸料的过程中,要避免垫层料、过度料粒径分离,影响局部级配。在对接触岸坡部位的坝料选择时,为了保证不能出现大块石集中,尽量选择细料。第三,要二次回填,填筑因为冲刷、塌滑带来的坡面受损,为了避免破坏基础,防止渗漏,保证二次回填部位与原坝体的粘合,此时坝料的采用要比之前更细,要进行手扶式平板振动碾,或者可以采用薄层、轻碾的方法。填筑时边坡必须按规定为后续削坡留足余量,因此回填时要超出20-30cm。

3 坝体填筑施工方法

3.1 垫料层、过渡料填筑

特殊垫料层连接着趾板与面板,特殊垫层料最大料径是30mm,用15t—20t的自卸式汽车到填筑部位,由液压挖掘机现场搅拌完成后,运到特殊垫层区下料,用测量放线等标注铺料范围,通过测量保证铺料厚度为28cm左右,推平后碾压,洒水,静压2遍,振动碾压8遍,再逐层进行下一层特殊垫料层的填筑,铺料、加水、碾压,施工人员和质检员要严格按照要求进行施工,待每层碾压完毕之后,取样检测特殊垫料层的压实密度,进行干容量、孔隙率、渗透实验,检测其是否符合设计要求。

此外,应注意的是填筑施工时,同一层面要高出下游面,以免雨水冲刷上游坡面,同时,为了减少两岸坡集水对坡面冲蚀,要在两岸坡部位安排堵排设置。

3.2 过渡区料填筑

过度区进行填筑时,首先要清除上游主堆石料的坡面大于30cm的分离块石。过度区料最大粒径是30cm,过大石块要在料场解小后由自卸汽车运到过渡料区。卸料时采用后退法,从中间到两边倒料。再用推土机将过度料推平,人工进行平整,铺层厚度要严格照规定执行。之后要对超径石处理,并且过渡区料位置不可以由主堆石区料占用,如有被占用的情况,要清除掉主堆石料。最后洒水、碾压。铺筑方法基本和垫层区一样,碾压可以一并展开。碾压可以是自行式振动碾碾压,也可以是拖式振动碾碾压,但其行走的方向要顺坝轴线往复操作,洒水量、遍数、振幅、频率和填料厚度以及行走速度都要符合规定。

3.3 主堆石料填筑

堆石区料由自卸车运输卸料,填筑则采用进占法,料堆之间要留有间隙,以60cm为宜。为了保证平整和碾压,使粗径石料处于中下层,细石料位于面层,超径石需要料场解小后才能使用。碾压时采用振动平碾,同时使用错距法顺坝轴线方向低度行驶。碾压要根据坝料分区分段进行,为了防漏搭接不得少于1m,铺料厚度、碾压遍数要严格控制,并通过碾压试验确定参数后再施工。

3.4 接缝处理

如果空间受到限制,就可以使用稳定边坡收坡,但回填接坡时,要使用反产或者推土机削坡,直到达到合格面,然后铺料、碾压。在进行碾压时要紧贴接坡面碾压,设备无法到达的部位,要人工碾压,以免造成碾压不密实。需要注意的是接合部要做好界面清理清除大块石。同时填筑时,不仅要采用过度层料,还要降低铺料厚度。

3.5 干砌石护坡

干砌石护坡厚度不应大于35cm,所以堆石料选取过程中仔细测量,挑选合格的块石进行逐层砌筑。经自卸车运送块石,送至每一填筑层,用推土机推至坝坡边缘,再经过严格测量后定位,且采用人工砌石,与填筑平起施工。块石大面朝外而且外缘与坡线不能超过10cm,以求坡面颜色外观的均匀和整齐。同时,各层护坡石要与同层的堆石料交替铺筑,同样也是块石大面朝外,砌缝宽度要小于25mm,保证砌石外缘的牢固和整齐。另外,外漏面坡顶和侧边的砌筑也要讲究整齐匀称,因此要选择整齐的石块完成砌筑。

3.6 排水措施

排水措施处理不当会造成集中水流反向渗透,破坏垫层料,挤压边墙,给施工带来困难。因此,大坝在进行坝体填筑施工时,要做好坝面和两岸的排水工作,尤其是遇到雨季施工,更应该提前采取堵排措施。坝体填筑要尽量保持上游坝面高于下游坝面,以防水流集中流向垫层。在两岸高边坡挖排水沟,将基面水和岸坡上下游的水流引导坝区外,还可以在河床最低趾板设计反向排水孔,将坝体渗水排至集水坑,再由水泵抽出。