劉 斌
(江西省水利水電建設有限公司,江西 南昌 330025)
水利工程中的土方填筑施工技術(shù)
劉 斌
(江西省水利水電建設有限公司,江西 南昌 330025)
以江西省鄱陽湖區(qū)二期防洪工程第六個單項紅旗聯(lián)圩除險加固工程紅旗 4標工程的實際施工為例,對工程中所采用到的土方填筑施工技術(shù),包括施工流程、施工準備、施工方法等基本環(huán)節(jié)及質(zhì)量驗收標準進行了較詳細的介紹。
土方填筑;土料壓實;施工技術(shù)
紅旗聯(lián)圩位于南昌市的東北部,贛江南支與撫河(故道)尾閭之間,西起南昌縣尤口,東沿贛江南支大抱圩,經(jīng)滁槎,鯉魚洲堵圩,折南經(jīng)程家池閘、湘子口轉(zhuǎn)西,過八字腦沿撫河故道北岸至謝埠街慶豐閘,與棠墅港左堤相接。堤線全長81.95km。
圩堤保護南昌市五星墾殖場和將軍洲良種場、青山湖區(qū)羅家鎮(zhèn)、昌東工業(yè)園、高新開發(fā)區(qū)昌東鎮(zhèn)、麻丘鎮(zhèn)、南昌縣塘南鎮(zhèn)、幽南鎮(zhèn)等7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)場;保護南昌鋼鐵廠、江西氨廠等主要工礦企業(yè)、保護中央 561廣播電臺,省500kV變電站等重要基礎設施。保護面積395.89km2,保護耕地30.67萬畝,保護人口29萬人。
該圩堤數(shù)十年來抗御了多次洪水侵襲,對圩區(qū)人民生命財產(chǎn)安全起了重要的保護作用。但同時也出現(xiàn)了岸坡坍塌、堤身滲漏及脫坡、堤基滲漏與管涌等險情,為充分發(fā)揮現(xiàn)有圩堤工程防洪效益,保護人民群眾生命財產(chǎn)安全,急需進行除險加固處理。
2.1 施工流程(見圖1)
2.2 施工準備
(1)填土表面清基。土方回填前,先將地表及建基面雜物、表面浮土清除干凈,準備施工期間完成施工道路、施工用水、電布置、碾壓試驗、材料、人員的準備。堤基基面清理范圍包括堤身、鋪蓋、壓載的基面,結(jié)合處生填一層前先用推土機將邊坡推在臺階狀,交接寬度不小于 50cm,地表先進行壓 實及基礎處理,測量出地面標高,斷面尺寸,經(jīng)驗收合格后方可進行回填。
圖1 土方填筑施工技術(shù)施工流程
(2)測量放樣。依據(jù)施工坐標控制進行導線、中線、水準點復測,根據(jù)施工的設計要求放出中線、邊線及水準控制點,打邊樁以每 30m進行作業(yè),如果地形變化較大時和轉(zhuǎn)彎路段適當加密。土方填筑開工前,在基礎開挖驗收合格后,進行填筑區(qū)的平、剖面地形的現(xiàn)場實測,并將地形測量資料報送監(jiān)理人確認后作為填筑工程量的計算原始依據(jù)。根據(jù)施工圖要求放出填筑區(qū)的邊線,并按放出的填筑邊線灑白灰,以利填筑作業(yè)的施工控制。
(3)填筑料質(zhì)量控制。填筑料優(yōu)先選用本工程合格開挖料和指定的料場開采區(qū)合格土料,在監(jiān)理工程師指定的料場進行取樣檢驗,滿足要求方能使用,以確保土方填筑料滿足施工要求。填料中不允許夾雜草、樹木等有害物質(zhì)。
2.3 土方填筑施工方法說明
2.3.1 卸料及攤鋪
該工程填筑土料均采用自卸汽車運輸?shù)交靥罟ぷ髅嫘读?,回填工作面底部狹窄部位采用人工攤鋪,當寬度滿足機械攤鋪后,采用推土機鋪料。
土方填筑時,應在設計邊線外側(cè)各超填一定余量:人工鋪料為10cm,機械鋪料為30cm。填筑到設計高程后,削坡到設計要求斷面。
結(jié)合工程地形條件和岸墻結(jié)構(gòu)要求,回填土施工方法采用自卸汽車運輸,挖掘機平土。每一工作面填土原則上由低往高逐層填筑施工,每一層填土鋪料厚度小于 30cm,實際厚度由壓實試驗確定。雨后填筑新料時應減蒲鋪料厚度,同地清除表面浮土。平料過程中為了防止擋土墻位移和沉降,嚴禁任何大型施工機具靠墻平土或碾壓。應及時檢查鋪層厚度,發(fā)現(xiàn)超厚部位要立即進行處理,要求平土厚度均勻,表層平整,為小型蛙式夯實機壓實創(chuàng)造條件。
2.3.2 土料壓實
平整完一段填土,即可進入下一段平土,對平整好的這一層土料,采用機進行小型蛙式夯實機分段夯實。壓實遍數(shù)初步定為4~6遍,準確數(shù)由現(xiàn)場試驗來確定,具體見表1。分段夯實時,采用前進后退錯距夯實方式,如圖 2所示,相鄰兩段交接帶壓跡應彼此拾接,順夯實方向,搭接長度不小0.3m,新老土結(jié)合處搭接長度就不小于0.5m。粘性土的鋪料與碾壓工序必須連續(xù)進行,如需要短時間停工,其表面風干土層應經(jīng)常灑水濕潤,保持含水量在設計控制范圍內(nèi)。碾壓完成后即進行蝕毛深(1~2cm)處理并灑水至表面濕潤,此道工序完成質(zhì)檢合格后即進行下一層土料的填筑。
2.3.3 主要施工設備
土料開挖機械選用1m挖掘機,其每臺生產(chǎn)定額為60m3/h。土方運輸機械選用5t東風自卸汽車,每輛運距1km的生產(chǎn)定額按照24m3/h。土方壓實機械選用T2-60型推土機進行平土和縱向壓實。斜坡采用挖掘機壓實。
表1 每層鋪土厚度與壓實遍數(shù)
圖2 前進后退錯距夯實方式示意圖
2.3.4 土方填筑質(zhì)量保證措施
(1)土方填筑前進行碾壓試驗是重要的技術(shù)工作,它為以后填筑提供最有效的施工技術(shù)參數(shù),碾壓試驗包括鋪料方式、鋪料厚度、碾壓遍數(shù)、鋪料的含水量等,最終確定滿足設計要求的施工參數(shù):鋪土厚度、壓實遍數(shù)、含水量及相關的壓實設備、行駛方式等。本工程碾壓試驗采用基坑外試驗。填筑壓實度指標必須根據(jù)碾壓試驗結(jié)果確定,即通過土料的擊實試驗獲得回填土的最大干密度(在最優(yōu)含水量下的),最大干密度與壓實度之積即為填筑過程中土的設計干密度,通過設計干密度控制土方填筑質(zhì)量。
(2)分段碾壓時,相鄰兩端交接帶碾壓寬度順縱軸線方向不小于3~5m,對于機械碾壓不到的邊角地方,采用振動夯板輔以人工進行夯實。進行碾壓試驗,確定碾壓參數(shù):
①根據(jù)料場核查的結(jié)果,對設計提供的技術(shù)指標及部分參數(shù)進行驗證及修正。
②按試規(guī)范進行碾壓試驗,并進行整理分析試驗結(jié)果,根據(jù)碾壓試驗結(jié)果確定最佳含水量,正式施工時的虛鋪層厚度,壓(夯)實遍數(shù)及機械碾壓行駛速度等壓實參數(shù)。
③把碾壓試驗結(jié)果報送監(jiān)理審批,取得監(jiān)理同意后,即可進行正式的回填碾壓施工。
(3)填筑過程注意土料含水量的控制,測定回填填料的含水量,檢測含水量有沒有在控制范圍內(nèi)可采取必要的翻曬或灑水處理措施,一旦發(fā)現(xiàn)“彈簧土”、層間光面、層間中空、松土層或剪切破壞等質(zhì)量問題時,應及時進行處理,并經(jīng)驗合格后,方準鋪新土。
(4)土方填筑時,運輸、卸料、鋪填、碾壓等工序盡量保持連續(xù)進行,以免土料含水量變化過大影響填筑質(zhì)量。渠道填筑與防滲施工同時進行,后期又與混凝土施工同時進行,相互之間存在一定的干擾和影響,因此必須統(tǒng)一指揮,加強現(xiàn)場的生產(chǎn)組織、協(xié)調(diào)管理及各工序之間的銜接,確保填筑施工順利進行。
(5)密實度檢驗。
①回填土方每層填筑壓實后,立即按《土工試驗方法標準》GB123-88的規(guī)定進行環(huán)刀法取樣,采用灌砂法測出回填土的密實度,達到要求后,方能進行上一層的鋪土。如檢驗結(jié)果不合格,應立即進行重新碾壓或換土返工處理,保證每一層的填筑質(zhì)量均達到設計要求。
②密實度取樣必須在監(jiān)理在場的情況下見證進行,以保證取樣規(guī)范。具有代表性。
③壓實度試驗結(jié)束,立即將試驗資料報送監(jiān)理審批,做到每一層的回填質(zhì)量都經(jīng)監(jiān)理簽證認可。
以上內(nèi)容均根據(jù)學員實際工作中遇到的問題整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正。
(6)配備足夠數(shù)量性能好、容量大、效率高的機械設備,并加強對這些設備的管理、維護和保養(yǎng),確保其保持良好的狀態(tài)投入運行。自卸汽車在土層面上行駛,易成光面,鋪下一層土前須將該層面進行灑水潮濕并做刨毛處理。
(7)鋪料前必須清除結(jié)合部位的各種雜物、雜草、表層浮土,清除表土厚度以能清干凈雜物、雜草、表層浮土為準。鋪料前還應將老土坡挖挖成臺階狀,再分層填筑。
(8)含水量調(diào)整與橡皮土處理。含水量過大——翻松、晾曬、摻入干土或石灰;含水量過小——灑水潤濕、增加壓實功;橡皮土——徹底清除,輕壓薄鋪。
表2 土方回填工程質(zhì)量驗收標準
每填筑完一層土,即按試驗規(guī)程要求進現(xiàn)場密實度檢測。該工程采用環(huán)衛(wèi)法取樣試驗。檢測合格后才能進行下一層填土。每填筑完一層土,還要對標高、平面尺寸、坡度等參數(shù)按照工程質(zhì)量驗收標準進行檢測。
(1)填筑前,首先對回填段進行地形、剖面的測量復核,并把測量資料報送工程師復檢。其次對測量后的基槽進行基礎面的清理,然后報工程師進行回填前的驗收,驗收合格后方可回填。
(2)土方填筑時,對填筑段選派有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員在現(xiàn)場填筑中進行監(jiān)督并密切配合工程師監(jiān)督人員的工作。
(3)在土方填筑過程中,根據(jù)工程師批準的土方填筑檢測計劃對每步土進行檢測,檢測合格后把檢測資料報送工程師并報請工程師進行抽檢,復檢合格并經(jīng)批準后進行下步土的回填。
(4)在堆土料場,不定期對土料的含水量進行檢查,對于含水量較高的土料必須翻曬,待其含水量達到要求后方可進行回填。
(5)在工程師檢查后對不合格的回填土,徹底按工程師的指示進行返工、修理和補強。
(6)土方填筑完工后,首先對工程全部填筑部位按國家有關規(guī)范規(guī)程規(guī)定的有關內(nèi)容進行自檢,自檢合格后報請工程師進行驗收。該工程質(zhì)量符合驗收標準(見表 2)。
[1]劉志強.水利河堤工程土方填筑施工質(zhì)量控制[J].城市建設理論研究,2012(27).
[2]譚少峰.水庫大壩土方開挖及其填筑施工技術(shù)探析[J].科技與企業(yè),2012(21).
TV541
:B
:1008-1305(2015)05-0091-04
DO I:10.3969/j.issn.1008-1305.2015.05.033
劉 斌(1984年—),男,助理工程師。