王志飛
(昆明市水利水電工程建設(shè)質(zhì)量監(jiān)督站,云南 昆明 650000)
做好象鼻嶺防護(hù)工程建設(shè),可以真正保障移民安置區(qū)的安全,避免對(duì)人們的居住安全造成威脅,同時(shí)滿足庫區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,緩解移民安置的壓力。在工程建設(shè)中,以提高整體質(zhì)量為目標(biāo),改善所在區(qū)域的自然環(huán)境狀況,創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)保效益。特別是在高填方大體積防護(hù)堤施工中,會(huì)受到自然環(huán)境、材料設(shè)備和技術(shù)工藝等各類因素的影響,如果未能制定有效的技術(shù)方案,會(huì)對(duì)工程質(zhì)量安全形成威脅。為此,必須做到逐步提高組織施工的精致化程度,保障施工技術(shù)的全面性及先進(jìn)性,針對(duì)過往施工經(jīng)驗(yàn)加以總結(jié)和反思,以優(yōu)化重點(diǎn)工序,逐步實(shí)現(xiàn)質(zhì)量、環(huán)保和造價(jià)目標(biāo)。
象鼻嶺防護(hù)工程范圍為金東大橋橋頭位置的狹長(zhǎng)地帶,金沙江和小江兩江交匯處,為白鶴灘水電站庫區(qū)唯一一座高填方墊高造地工程,包括堤防工程和場(chǎng)地回填工程:堤線從象鼻嶺南端高程827.5 m的邊坡處起始,向北沿金沙江側(cè)布置約700 m,然后轉(zhuǎn)至小江側(cè),沿小江側(cè)向南布置約685 m與現(xiàn)狀827.5 m高程地形銜接。防護(hù)堤全長(zhǎng)約1.45 km;內(nèi)側(cè)場(chǎng)地填高作為居民安置點(diǎn),用地面積約35萬m2。金沙江側(cè)堤型采用斜坡式,堤身采用土石混合料填筑,迎水面820 m高程以下坡度1∶1.7;820 m高程以上坡度1∶3。堤頂寬度
8 m(路面寬度6.75 m)?,F(xiàn)狀坡面采用土工布+碎石墊層+預(yù)制混凝土塊型式防護(hù)(距路面7.5 m坡面范圍采用植草護(hù)坡),坡腳采用碎石墊層+現(xiàn)澆C20混凝土大方腳+干砌塊石處理。水庫蓄水后象鼻嶺防護(hù)工程成為一座三面環(huán)水的半島形場(chǎng)地,如圖1所示。
圖1 象鼻嶺防護(hù)工程
高填方大體積防護(hù)堤施工的復(fù)雜程度較高,因此應(yīng)該做好全面的準(zhǔn)備工作,降低施工中的風(fēng)險(xiǎn),保障工程項(xiàng)目的順利推進(jìn)。在此期間,增進(jìn)技術(shù)人員和施工人員之間的交流溝通,了解具體的技術(shù)資料和文件等,嚴(yán)格遵循相關(guān)技術(shù)規(guī)范來施工。做好現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查工作,明確現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)狀況、水文條件、地形地貌和控制樁等,制定環(huán)保措施,防止在施工中對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。保證與其他工程建設(shè)工作的協(xié)調(diào),防止出現(xiàn)嚴(yán)重的沖突和矛盾問題。編制切實(shí)可行的施工組織計(jì)劃,降低意外因素的影響。做好現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作,嚴(yán)格控制水準(zhǔn)點(diǎn)、邊線和中線位置,尤其是針對(duì)邊線位置要做好復(fù)測(cè)工作,降低對(duì)后續(xù)施工的影響??刂茦兜膽?yīng)用,可以滿足控制高程的設(shè)置要求,間距在50 m以內(nèi)并做好標(biāo)記處理[1]。明確《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》中的相關(guān)要求,做好取樣試驗(yàn)工作,了解具體含水量、粘稠度、相對(duì)密度、顆粒大小和有機(jī)含量等,以便得到更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù),滿足具體施工要求。
做好填筑材料質(zhì)量的檢測(cè),確保其符合高填方大體積防護(hù)堤施工的相關(guān)要求,本工程所有筑壩材料均為Ⅰ、Ⅱ料場(chǎng)開采加工而成。針對(duì)自卸車性能實(shí)施檢測(cè)后運(yùn)輸填料,在運(yùn)輸前還需做好清潔工作,防止輪胎和車廂雜物較多而影響料源的清潔性,有效保護(hù)填筑區(qū)域。做好不同施工環(huán)節(jié)的有效銜接和組織協(xié)調(diào),包括裝料、運(yùn)輸、卸料和鋪料等,降低對(duì)填料含水量的影響。在運(yùn)輸和卸料過程中應(yīng)該做好防護(hù)處理,避免顆粒中出現(xiàn)嚴(yán)重的分離狀況,根據(jù)自卸車高度控制卸料高度。在現(xiàn)場(chǎng)做好檢測(cè)工作,如果混合料質(zhì)量無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,則嚴(yán)禁用于施工作業(yè)。
堤身建筑是施工中的重點(diǎn)環(huán)節(jié),針對(duì)地表腐殖土實(shí)施清理后開展碾壓工作,壓實(shí)度應(yīng)該在95%以上,為路堤填筑創(chuàng)造良好的條件。做好地下水的預(yù)防和處理,通過翻曬處理的方式能夠控制其中的含水量,防止對(duì)后續(xù)碾壓工作造成影響。臺(tái)階開挖中對(duì)其寬度加以控制,通常在2 m以上,回填施工中每層厚度應(yīng)該在0.5 m以內(nèi),為后續(xù)機(jī)械碾壓提供保障。在大溝槽堤段施工中,做好便道處理,挖設(shè)2 m寬臺(tái)階,若存在高邊坡的情況,則應(yīng)該控制臺(tái)階高度在3 m以內(nèi)。如果路堤位于水庫正常蓄水位以下,則控制邊坡坡率在1∶2左右,坡高和寬度分別為10 m和3 m。
高填方施工的難度較大,因此應(yīng)該做好地基的分層壓實(shí),確保工程質(zhì)量達(dá)到要求,做好沉降監(jiān)測(cè)工作,針對(duì)異常參數(shù)實(shí)施評(píng)估和處理。設(shè)置控制網(wǎng),做好復(fù)測(cè)工作,明確填筑邊線和中線位置,運(yùn)用護(hù)樁改善整體穩(wěn)定性。砂礫類填料的性能較好,嚴(yán)格檢測(cè)確保其各項(xiàng)性能參數(shù)符合施工標(biāo)準(zhǔn)。及時(shí)采集各類數(shù)據(jù)資料,了解地基承載力情況,路基表面清理完成后,可以借助于混凝土管樁、碎石樁和水泥攪拌樁等實(shí)施加固處理。在碾壓施工前應(yīng)該做好測(cè)量放線工作,確保邊線和軸線位置正確,明確具體的碾壓參數(shù),在正式施工前應(yīng)該做好試驗(yàn)工作,確保其達(dá)到設(shè)計(jì)要求后再大規(guī)模施工,獲得更加可靠的參數(shù),包括振動(dòng)功率和碾壓遍數(shù)等。在施工中通常采用20 t以上的振動(dòng)壓路機(jī),以基地土層自振頻率為依據(jù)確定振動(dòng)頻率,了解現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)筑物和管線情況,提前做好防護(hù)處理,避免在碾壓施工中造成嚴(yán)重的破壞[2]。做好現(xiàn)場(chǎng)平整工作,及時(shí)處理坑穴、溝槽和土坎等,控制好水源,避免施工中受到地下水和地表水影響。按照由兩側(cè)向中間的順序開展碾壓,確保碾壓速度的緩慢性和均勻性,兼顧靜壓處理、弱壓處理、強(qiáng)振處理和最終靜壓處理工作之間的有效協(xié)同。嚴(yán)格檢測(cè)地基狀況,達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后才能開展填筑。振動(dòng)碾壓施工工藝流程如圖2所示。
圖2 振動(dòng)碾壓施工工藝流程
明確碾壓施工中的具體要求,尤其是土質(zhì)含水量是決定施工質(zhì)量的主要因素,因此應(yīng)該以50 cm深度處的土質(zhì)含水量為依據(jù)實(shí)施針對(duì)性控制,確定施工中的最佳含水量,誤差不能超過2%[3]。當(dāng)含水量較大時(shí),可以采取翻曬的措施降低含水量,以確保其達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)。明確填料的類型,同時(shí)分析設(shè)備壓實(shí)性能,通過綜合分析來確定填筑厚度,同時(shí)保障松鋪厚度符合具體施工要求。在每一層完成施工后都要進(jìn)行檢測(cè),確保壓實(shí)度通過驗(yàn)收后再開展后續(xù)施工。壓路機(jī)按S形走行,相鄰兩行碾壓輪跡至少重疊30 cm,防止在施工中出現(xiàn)漏壓的情況。
在象鼻嶺防護(hù)工程建設(shè)中,還應(yīng)該做好沉降監(jiān)測(cè)工作,明確施工中的沉降狀況,并及時(shí)采取有效應(yīng)對(duì)措施,防止影響高填方大體積防護(hù)堤施工質(zhì)量及安全,水準(zhǔn)校核基點(diǎn)、垂直位移測(cè)點(diǎn)和水準(zhǔn)工作基點(diǎn)數(shù)量分別為3、20、6個(gè)[4]。針對(duì)基巖狀況實(shí)施評(píng)估,確保穩(wěn)定性達(dá)到施工要求后設(shè)置校核基點(diǎn)和工作基點(diǎn),根據(jù)施工要求確定合理的位置。做好垂直位移量誤差的控制,以便在2.0 mm以內(nèi),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)氣候狀況確定合理的觀測(cè)頻次,以確保及時(shí)獲取垂直位移情況,為施工建設(shè)提供更加可靠的數(shù)據(jù)信息。為了滿足維護(hù)管理的工作要求,在設(shè)置水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí),應(yīng)該確保蓋板在擋墻頂部以上。在頂部設(shè)置集線箱,運(yùn)用專業(yè)的監(jiān)測(cè)儀器開展監(jiān)測(cè)工作。明確施工中變形的具體影響區(qū)域,在此之外設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn),獲得更加可靠和詳細(xì)的觀測(cè)數(shù)據(jù)。根據(jù)圖紙要求,嚴(yán)格控制監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位置,獲得該區(qū)域的變形特征,保證變形量參數(shù)的精確性。做好電位的保護(hù)工作,確保不會(huì)在施工中造成嚴(yán)重的遮擋或者擾動(dòng)情況。做好觀測(cè)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)處理,為后期管理提供保障。對(duì)于鋼筋應(yīng)力的檢測(cè)則依靠鋼筋計(jì),應(yīng)用于結(jié)構(gòu)物內(nèi)部,在安裝過程中明確主筋位置,做好焊接處理,保障連接穩(wěn)固性。及時(shí)做好冷卻處理,防止鋼筋計(jì)受到高溫影響而出現(xiàn)零漂。以圖紙為依據(jù)設(shè)置鋼筋設(shè)計(jì)位置,重點(diǎn)關(guān)注擋土側(cè)和開挖側(cè),精度控制在0.25%F.S以內(nèi)[5]。水準(zhǔn)儀配備徠卡電子水準(zhǔn)儀LS10型在變形觀測(cè)中的應(yīng)用較多,將精度控制在0.3 mm/km左右,邊角交會(huì)法是實(shí)施表面變形觀測(cè)的主要方法,水平位移測(cè)量中誤差應(yīng)該在3 mm以內(nèi)。
為了降低雨水對(duì)施工的影響,應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置相應(yīng)的截排水溝,滿足料場(chǎng)的排水要求。按要求設(shè)置臨時(shí)高線道路、臨時(shí)低線道路,采取逐層開挖的方式,高程每降10 m設(shè)置5 m馬道,坡度控制在1∶1.8左右。為了強(qiáng)化對(duì)邊坡的防護(hù)效果,還應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的警示線,防止隨意進(jìn)出而影響施工效果。在棄渣場(chǎng)當(dāng)中也要運(yùn)用截排水溝做好雨水導(dǎo)流,同時(shí)借助于鋼筋籠填筑塊石的方式處理坡腳,坡度控制在1∶2.25左右[6]。植草護(hù)坡的方式具有環(huán)保性特點(diǎn),能夠改善棄渣坡面的穩(wěn)定性,避免出現(xiàn)嚴(yán)重的水土流失問題。
砂礫石在低洼地填筑和堤身填筑中的應(yīng)用較多,為了確保邊坡的良好穩(wěn)定性及承載力,應(yīng)對(duì)堤身實(shí)施加寬處理,通常在30~50 cm。在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸填料時(shí)需劃定合理的卸料區(qū)域,防止對(duì)正常施工作業(yè)造成影響,做好攤鋪整平和壓實(shí)處理。振動(dòng)壓路機(jī)20 t碾壓的方式較為常用,在采取分層壓實(shí)工藝時(shí),嚴(yán)格控制每層厚度,一般在50 cm以內(nèi),不能低于10 cm[7]。做好碾壓試驗(yàn),確定符合現(xiàn)場(chǎng)施工條件的壓實(shí)參數(shù),以確保工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)根植土和淤泥、草坡等實(shí)施清理,為后續(xù)填筑施工提供保障。土石混合料是填筑施工中的常用材料類型,不均勻系數(shù)和曲率系數(shù)分別在5和1以上,含泥量不能超過10%,碎石含量不能低于50%,最大粒徑不超過0.3 m。在碾壓施工后做好全面檢測(cè)工作,應(yīng)該保障承載力在150 kPa左右[8]。
在施工中還應(yīng)該做好嚴(yán)格的試驗(yàn)工作,碾壓場(chǎng)次、試驗(yàn)參數(shù)組合見表1,填料區(qū)厚度不同時(shí),其加水量和壓實(shí)厚度都存在一定的差異性,一律使用20 t振動(dòng)碾施工,避免在冬季寒冷天氣下施工。挖坑灌水法在密度試驗(yàn)中的應(yīng)用較多,套環(huán)直徑在600 mm左右,同時(shí)要做好篩分試驗(yàn),200 mm以上的顆粒用鋼尺量記其代表粒徑,運(yùn)用大篩在200 mm以下的實(shí)施篩分處理,確保達(dá)到20 mm,采用四分法取樣的方式對(duì)20 mm以下的實(shí)施篩分。在復(fù)核層土工試驗(yàn)中,加強(qiáng)對(duì)各類參數(shù)的嚴(yán)格檢測(cè),包括滲透系數(shù)、壓縮模量和承載力等[9]。沖擊碾壓效果試驗(yàn)是本工程試驗(yàn)檢測(cè)中的重點(diǎn),需要增進(jìn)安全員、技術(shù)員和質(zhì)檢員等各人員之間的交流,針對(duì)其沉降量、壓實(shí)度和承載力實(shí)施科學(xué)檢測(cè)。沖壓前及每沖壓10遍后的標(biāo)高是定點(diǎn)沉降量檢測(cè)的主要內(nèi)容,在檢測(cè)壓實(shí)度時(shí)應(yīng)該至少設(shè)置4個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),根據(jù)壓實(shí)度檢測(cè)中的點(diǎn)數(shù)和點(diǎn)位情況設(shè)置承載力檢測(cè)點(diǎn)。
表1 碾壓場(chǎng)次、試驗(yàn)參數(shù)組合
高填方大體積防護(hù)堤施工是象鼻嶺防護(hù)工程中的重點(diǎn)內(nèi)容,其施工質(zhì)量會(huì)對(duì)整個(gè)防護(hù)工程的運(yùn)行狀況產(chǎn)生影響,因此在施工中應(yīng)該強(qiáng)化對(duì)各個(gè)技術(shù)要點(diǎn)的控制,以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,創(chuàng)造良好的綜合效益。在做好準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上,明確填筑材料與運(yùn)輸、堤身填筑、沉降監(jiān)測(cè)、開挖防護(hù)、高填方施工技術(shù)和試驗(yàn)檢測(cè)等不同環(huán)節(jié)的重點(diǎn)與難點(diǎn),采取有效的質(zhì)量控制措施,以降低施工過程中的風(fēng)險(xiǎn),保障工程項(xiàng)目的順利推進(jìn)。