付默菡
(錦州市水利工程建設(shè)管理局,遼寧 錦州 121013)
錦凌水庫(kù)一期圍堰填筑施工工藝與方法探究
付默菡
(錦州市水利工程建設(shè)管理局,遼寧 錦州 121013)
錦凌水庫(kù)工程位于遼寧省錦州市的小凌河干流上,為大(Ⅱ)型水利樞紐工程,水庫(kù)一期圍堰工程包括上、下游橫向圍堰,縱向圍堰及圍堰防護(hù)工程。文章對(duì)錦凌水庫(kù)的一期圍堰工程填筑施工工藝和施工方法進(jìn)行了分析與研究,從中可以看出該建設(shè)方案具有可操作性,方案切實(shí)可行。
臨時(shí)工程;圍堰;施工措施;填筑
DO I:10.3969/j.issn.1672-2469.2016.08.042
錦凌水庫(kù)工程位于遼寧省錦州市的小凌河干流上,水庫(kù)控制流域面積3029km2,為大(Ⅱ)型樞紐工程。圍堰填筑施斷面形式為梯形斷面,主要包括上、下游圍堰及縱向圍堰。一期圍堰體采用砂礫料填筑,防滲下部采用高噴防滲墻,上部接防滲土工膜。一期圍堰工程包括上、下游橫向圍堰,縱向圍堰及圍堰防護(hù)工程。
施工布置遵守科學(xué)合理,各施工道路暢通,同時(shí)又方便施工,不影響或少影響相鄰工程的施工,保證施工和工程安全等原則。
2.1 供電系統(tǒng)
發(fā)包人在右岸壩頭為承包人提供容量為3260kVA變壓器作為生產(chǎn)、生活用電電源。由于配電房距離施工現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn),為使施工機(jī)械正常運(yùn)行,保證施工質(zhì)量與進(jìn)度,將2臺(tái)630KVA變壓器移至上游圍堰指定位置,并架設(shè)高壓輸電線路。在本工程施工期間,將配備1臺(tái)100kVA柴油發(fā)電機(jī),作為事故備用電源,以保證上述施工供電電源點(diǎn)停電時(shí)能繼續(xù)進(jìn)行必要的施工。
2.2 供水系統(tǒng)
圍堰填筑用水取自小凌河,根據(jù)施工進(jìn)度隨機(jī)設(shè)取水點(diǎn),采用2寸泵配合灑水車進(jìn)行供水。
2.3 施工通信
利用3臺(tái)程控電話、手機(jī)與對(duì)講機(jī)配合使用作為現(xiàn)場(chǎng)施工通信設(shè)施。
2.4 施工道路
根據(jù)圍堰施工分區(qū),在各施工區(qū)布置一條圍堰臨時(shí)施工道路,施工道路布置與圍堰走向相一致,隨著圍堰填筑的升高,上圍堰道路也逐步升高。道路寬10m,坡比為8%。
3.1 圍堰填筑
3.1.1 施工分區(qū)及施工程序
由于圍堰施工面較大,將圍堰填筑分三個(gè)獨(dú)立的作業(yè)區(qū),三個(gè)作業(yè)區(qū)平行進(jìn)行作業(yè)。工程開工后首先進(jìn)行下游圍堰河道內(nèi)的第三區(qū)填筑施工,下游圍堰填筑的同時(shí)進(jìn)行上游圍堰第一區(qū)及縱向圍堰第二區(qū)的填筑,填筑完成后進(jìn)行圍堰基礎(chǔ)第一層找平施工,并進(jìn)行碾壓。第一層施工結(jié)束后,各區(qū)進(jìn)行填筑并均衡上升。
3.1.2 施工方法
圍堰填筑施工過程中先將圍堰砂礫石料采用20 t自卸汽車運(yùn)輸,D85推土機(jī)推平。鋪料采取后退法施工。砂礫石料鋪料厚度50cm。砂礫石料鋪料厚度達(dá)到50cm后,根據(jù)實(shí)際含水情況檢查,以確定是否需要灑水,如含水量不夠,采用灑水車或供水管道灑水,灑水量按施工圖紙要求,并根據(jù)碾壓試驗(yàn)確定。灑水后采用13.5 t振動(dòng)平碾,碾壓8遍。振動(dòng)平碾行使方向平行于壩軸線,靠岸邊處可順岸行駛。振動(dòng)碾難于碾及的地方,采用手扶式振動(dòng)碾或蛙式夯進(jìn)行壓實(shí)。分段碾壓時(shí),相鄰兩段交接帶碾跡彼此搭接,順碾壓方向,搭接長(zhǎng)度不小于0.3~0.5m,垂直碾壓方向,搭接寬度為1~1.5m。對(duì)于圍堰砂礫石料采取大面積鋪筑的方法,以減少接縫。當(dāng)分塊填筑時(shí),接坡方式采取留臺(tái)法。每當(dāng)圍堰填筑2~3m高后,采用1.6m3反鏟自下而上修整坡面,人工配合,反鏟站在圍堰填筑面上。施工過程中必須嚴(yán)格控制壓實(shí)參數(shù),壓實(shí)機(jī)具的類型、規(guī)格等必須符合施工規(guī)定。壓實(shí)合格后才能鋪筑上層新料。坡面碾壓施工應(yīng)分層、分塊、分條帶進(jìn)行,經(jīng)壓實(shí)后的邊坡坡面必須平整順直。
3.1.3 接縫處理
與岸坡接合部位的施工為保證圍堰與岸坡接合部位的施工質(zhì)量,采取以下措施加以控制:限制鋪料層的厚度,在靠近岸邊一定寬度范圍內(nèi)減薄鋪料層的厚度。限制粒徑,在結(jié)合部位附近減小填筑料的粒徑。充填細(xì)料,若填筑料分離較嚴(yán)重時(shí),根據(jù)石料的孔隙率添加一定數(shù)量的細(xì)料,用水沖填,以保證填筑料的壓實(shí)質(zhì)量。采用小型的壓實(shí)機(jī)械直接對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)施工。
分段填筑時(shí)在內(nèi)部形成了縱向或橫向填筑料接縫。圍堰內(nèi)部接縫必須嚴(yán)格處理,以保證接合質(zhì)量??v向接縫:圍堰內(nèi)部的縱向接縫,采取留臺(tái)法對(duì)其進(jìn)行處理。施工先期鋪料時(shí),每層預(yù)留1~1.5m的平臺(tái)。新填料松坡接觸。振動(dòng)碾進(jìn)行騎縫碾壓。橫向接縫:橫向接縫采取推土機(jī)削坡法進(jìn)行施工,施工時(shí)推土機(jī)逐層削坡,其工作面比新鋪料層面抬高一層。削除松料水平寬度為1.5~2.0m。新填料與削坡松料相接,共同碾壓。
3.1.4 圍堰轉(zhuǎn)彎段施工
圍堰彎曲段施工按設(shè)計(jì)圖紙彎曲段施工的彎曲半徑為20m,施工方法與直線段施工相同。
3.2 圍堰防護(hù)工程
3.2.1 復(fù)合土工膜施工
復(fù)合土工膜具有防滲性好、適應(yīng)變形能力強(qiáng)、施工簡(jiǎn)單、拆除容易、不易老化等特點(diǎn)。復(fù)合土工膜采用兩布一膜型式(150g/PE0.3mm/150g),即兩側(cè)為無(wú)紡布,中間用0.3mm厚的主膜粘接而成。
(1)復(fù)合土工膜的加工制作。復(fù)合土工膜的拼接方式及搭接長(zhǎng)度嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行,復(fù)合土工膜拼接采用熱熔焊法,防滲膜土工膜焊接機(jī)。復(fù)合土工膜熱熔與防滲土工膜焊接均要進(jìn)行試驗(yàn)。相鄰兩塊土工膜重疊15cm,用尼龍線縫合在一起。為保證土工布的縫結(jié)質(zhì)量,離邊寬 5cm、10cm、15cm處各縫合一道,共縫合三道。一定要保持其連續(xù)性,絕對(duì)不能漏縫。選擇適用于主膜和無(wú)紡布的粘接劑,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)保證粘接劑粘接后的復(fù)合土工膜強(qiáng)度不降低、粘接劑遇水浸泡后粘接強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度,并報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后才能使用。
(2)復(fù)合土工膜的鋪設(shè)。土工合成材料鋪設(shè)前,先進(jìn)行基礎(chǔ)錨固槽開挖的驗(yàn)收堰體坡面的清理、平整碾壓等工作。土工合成材料鋪設(shè)面上應(yīng)清除一切樹根、雜草和尖石,保證鋪設(shè)面平整,不允許出現(xiàn)凸出及凹陷的部位,并應(yīng)碾壓密實(shí)。為防復(fù)合土工膜被刺破,復(fù)合土工膜下面先鋪10cm厚的粗砂,平整后再鋪復(fù)合土工膜,在復(fù)合土工膜上再鋪10cm厚的粗砂。復(fù)合土工膜鋪設(shè)采用自上而下滾鋪,應(yīng)注意張馳適度,采用波浪形松馳方式,富余度約為1.5%。復(fù)合土工膜通過粘土連接槽與基礎(chǔ)防滲墻緊密聯(lián)結(jié),頂部采用混凝土條帶固定,以形成整體防滲。復(fù)合土工膜、反濾土工布與基礎(chǔ)及支持層之間應(yīng)壓平貼緊,避免架空,清除氣泡,以保證安全。復(fù)合土工膜鋪設(shè)過程中嚴(yán)禁一切可能引起材料損壞的施工作業(yè);當(dāng)天鋪設(shè)的復(fù)合土工膜應(yīng)在當(dāng)天全部拼接完成;規(guī)劃好施工道路,當(dāng)車輛、設(shè)備等跨越土工合成材料時(shí),必須采取妥善保護(hù)措施。
3.2.2 墊層料填筑
墊層料填筑采用自卸汽車將填筑的中粗砂運(yùn)輸?shù)交靥畈课桓浇?,采用反鏟將回填用的中粗砂回填到堰體坡面和鋪設(shè)合格的土工膜表面,采用人工將中粗砂平整到設(shè)計(jì)要求。
3.2.3 坡面干砌石砌筑
石料用ZL50(3m3)裝載機(jī)裝5 t自卸汽車運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)或就近使用二次利用石料。毛石由人工搬運(yùn)至工作面,進(jìn)行砌填。各層的護(hù)坡塊石和同層的圍堰填筑料采用交替鋪筑的施工方法。
3.2.4 粘土連接槽填筑施工
粘土連接槽填筑指圍堰基礎(chǔ)擺噴防滲墻與圍堰斜坡土工膜連接處的粘土回填,在相應(yīng)部位基礎(chǔ)防滲墻施工完成后進(jìn)行。粘土填筑前,應(yīng)按施工圖紙的要求將擺噴防滲墻開挖至設(shè)計(jì)高程,并將接觸面清理干凈,然后將土工膜應(yīng)通過粘土連接槽與基礎(chǔ)防滲墻緊密聯(lián)結(jié),之后進(jìn)行土工膜兩側(cè)粘土的填筑。土工膜兩側(cè)的填土應(yīng)平衡上升,采用人工夯實(shí),嚴(yán)格防止施工過程中損壞擺噴防滲墻。粘土壓實(shí)度不小于93%。
在圍堰施工過程中,為保證圍堰填筑碾壓施工的壓實(shí)質(zhì)量,積極推行全面質(zhì)量管理,并加強(qiáng)人員培訓(xùn),建立健全各級(jí)責(zé)任制,要求各級(jí)施工人員在施工中必須樹立“預(yù)防為主”和“質(zhì)量第一”的觀點(diǎn)。在施工過程中制定施工技術(shù)、確定施工方法和施工工藝時(shí),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況同時(shí)制訂每一道工序的質(zhì)量指標(biāo),并采取一定的質(zhì)量保證措施,來(lái)對(duì)主壩填筑施工進(jìn)行質(zhì)量控制。
4.1 質(zhì)量控制內(nèi)容
4.1.1 基礎(chǔ)與岸坡處理質(zhì)量控制
基礎(chǔ)和岸坡處理過程中,必須有地質(zhì)、設(shè)計(jì)人員參加,處理完畢后系統(tǒng)地進(jìn)行地質(zhì)鑒定、編錄和地形、地貌的測(cè)繪等項(xiàng)工作,再經(jīng)聯(lián)合檢查驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行填筑施工。施工中,發(fā)現(xiàn)地基與岸坡的實(shí)際地質(zhì)情況與原地質(zhì)資料和結(jié)論有較大出入或發(fā)現(xiàn)新的地質(zhì)不利因素,應(yīng)由地質(zhì)、設(shè)計(jì)人員及時(shí)勘察、測(cè)繪、試驗(yàn)和攝影,提出處理措施或修改設(shè)計(jì),經(jīng)檢查驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行填筑施工。
4.1.2 料場(chǎng)質(zhì)量控制
對(duì)砂礫石料場(chǎng)嚴(yán)格控制填筑料的規(guī)格級(jí)配,嚴(yán)禁使用不合格料。
4.1.3 堰體填筑質(zhì)量控制
堰體填筑質(zhì)量根據(jù)施工規(guī)范要求,嚴(yán)格對(duì)以下項(xiàng)目進(jìn)行控制:料區(qū)在規(guī)定范圍內(nèi)開采,將草皮、覆蓋層等清除干凈。填筑料的質(zhì)量控制,要求砂礫料必須符合施工質(zhì)量和工程監(jiān)理人的要求,嚴(yán)禁使用不合格料。要求填筑施工的鋪筑部位、鋪筑厚度和施工碾壓參數(shù)必須符合施工規(guī)范的要求和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)性碾壓試驗(yàn)確定的碾壓參數(shù)值。碾壓施工所用壓實(shí)機(jī)械的規(guī)格、重量和行車速度等均按照碾壓試驗(yàn)確定的數(shù)值進(jìn)行施工。施工過程中嚴(yán)格檢查壓實(shí)層面的平整、刨毛、灑水濕潤(rùn)等情況,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行處理。嚴(yán)格檢查結(jié)合處的壓實(shí)方法和壓實(shí)質(zhì)量。按要求進(jìn)行取樣,并使填筑料的壓實(shí)干容重控制在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)。填筑施工因故停工時(shí),在復(fù)工前要對(duì)整個(gè)填筑層進(jìn)行一次質(zhì)量檢查。
4.1.4 壓實(shí)質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)
圍堰填筑施工時(shí),要求技術(shù)和質(zhì)檢人員依據(jù)《土工試驗(yàn)規(guī)程》和工程監(jiān)理人的要求,隨時(shí)檢查圍堰的填筑施工質(zhì)量,并由試驗(yàn)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取相應(yīng)措施加以糾正。
4.1.5 圍堰防護(hù)工程質(zhì)量進(jìn)度控制
為保證圍堰土工膜、鉛絲石籠及塊石護(hù)坡施工質(zhì)量、施工進(jìn)度,再選擇機(jī)械設(shè)備配置時(shí)根據(jù)招標(biāo)合同文件的規(guī)定及圍堰土石方填筑工程的施工特點(diǎn),按照施工總進(jìn)度的安排和高峰施工強(qiáng)度進(jìn)行圍堰土工膜、鉛絲石籠及塊石護(hù)坡施工機(jī)械設(shè)備的選型及配置。選型及配置兼顧施工強(qiáng)度、機(jī)械效率、設(shè)備性能、施工布置、相互匹配、施工場(chǎng)地的運(yùn)行條件及現(xiàn)有的資源狀況等,盡量選用容量大、性能好、效率高的機(jī)械設(shè)備,以滿足圍堰土工膜、鉛絲石籠及塊石護(hù)坡施工高強(qiáng)度的施工需要。
4.2 施工安全
工程在施工期間要建立健全安全保證體系,制訂相應(yīng)的安全管理辦法和規(guī)章制度。配備專職安全員,隨時(shí)檢查施工安全情況。堅(jiān)持每周一次的安全教育與學(xué)習(xí)。在施工區(qū)和施工道路上設(shè)置足夠的安全標(biāo)志和安全信號(hào)。
通過對(duì)錦凌水庫(kù)的一期圍堰填筑工程的施工工藝和方法的分析,可以看出該填筑措施的技術(shù)方案在工程的施工布置合理,在圍堰填筑與圍堰工程防護(hù)的施工工藝和施工方法上嚴(yán)格執(zhí)行了的水利工技術(shù)規(guī)范,工程施工符合工程實(shí)際情況,滿足施工了要求,同時(shí)加強(qiáng)了工程質(zhì)量的各種保障措施。錦凌水庫(kù)一期圍堰填筑工程施工方法和施工工藝具有可操作性、技術(shù)方案切實(shí)可行,為類似工程施工提供參考。
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1672-2469(2016)08-0133-03
2015-04-14
付默菡(1984年—),女,工程師。