花凉亭水库石渣料帮坡填筑施工

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1、花凉亭水库石渣料帮坡填筑施工汪胜利( 安徽省安庆市水利局小水电管理所 安庆 246003)嵇红光( 中国水电基础局有限公司 天津 301700)【摘 要】 安庆市花凉亭水库除险加固工程上游坝坡采用石渣料帮坡和水下抛石帮坡加固两种施工措施进行施 工， 本文主要介绍石渣料帮坡填筑施工的情况。 【关键词】 石渣料帮坡 填筑 施工技术安庆市花凉亭水库位于长江流域皖河支流长河的上游， 坝址座落于太湖县城西北约 5km 处， 是一座以防 洪、灌溉为主， 结合发电、供水、养殖、航运、旅游等综合 利用的大( 1 ) 型水利枢纽工程。水库控制流域面积1870km2 ， 总库容 23. 98 亿 m3 。地理位置

2、十分重要， 防 洪责任重大。大坝全长 566m， 坝顶高程 99. 25m， 坝顶宽 6. 7m， 最大坝高 58m。 坝基采用混凝土防渗墙处理， 上游坝坡采用加高培厚的施工方法， 高程 66. 5m 以下采用水下抛石帮坡加固， 高程 66. 5m 以上采用石渣 料帮坡加固。 加固后上游坡比为 1 2. 75、1 3. 0、1 3. 0、1 3. 5、1 3. 5， 高程 88. 5m 处设 8. 5m 宽马道， 高程80. 0m 处设 2. 0m 宽马道， 高程 72. 0m 处设 18. 0m 宽 平台， 高程 60. 5m 处设 18. 5m 宽平台。加固后的剖面 如图 1 所示。图 1

3、 加固后的剖面颗粒含量大于 65% ， 干容重大于 20. 5kN / m3 ， 孔隙率小于 25% 。1 设计技术指标1. 1 原材料技术指标石渣料由爆破开挖的弱风化和微新岩石组成， 石 质坚硬， 不 易 破 碎 或 水 解， 岩 石 饱 和 抗 压 强 度 大 于30MPa， 软化系数不小于 0. 8; 石渣料应具有良好的级 配， 且不得含有黏壤土块、植物根茎等有害物质， 碾压 后最大粒径应小于铺层厚的 2 /3 ( 小于 40cm) ， 粒径小于 0. 1mm 的颗粒( 含泥量) 小于 5% ， 粒径大于 5mm 的施工技术要求a. 施工方法: 采用分层填筑碾压的方法施工。b. 填筑作业

4、采用分层平行摊铺， 振动碾行驶方向 应平行于坝轴线， 靠近岸坡碾压不到的地方可以顺坡 行驶， 但碾压遍数应适当增加; 重叠碾压带宽度应大于 20cm。1. 223c. 为满足混凝土防渗墙施工工期要求， 应先进行河床段帮坡， 再进行两岸帮坡。尽早完成 80m 高程以 下河床段填筑施工， 为防渗墙施工提供工作面。d. 石渣料帮坡厚度控制原则: 高程 72. 0 80. 0m 平台石渣料帮坡铅直厚度按不小于 5. 5m 控制， 88. 5m 高程平台至坝顶的石渣料帮坡厚度应根据平台宽度、 坡比及坝坡线控制。e. 石渣料帮坡透水率按一个单元检测一次的原 则， 透水率按不小于 10 3 cm / s 控

5、制。2施工工艺填筑施工工艺流程见图 2。5原材料质量控制项目部通过前期料源考察， 选定太湖刘羊陈屋、江 塘甘加龙等料场作为石渣料场。进场石渣料， 均由具有相应资质的试验检测单位 试验、检测。在施工过程中按规定的频次进行送检， 并 由监理见证取样或平行检测。进场石渣料由现场监理工程师验收， 不合格、过期 或失效的材料严禁使用。碾压后每 200m 测 4 处干密 度， 采用“灌砂法”试验。6石渣料填筑施工方法6. 1 机械设备选用6. 1. 1 石渣料运输设备石料主要采用 ZL50 装载机装料， 10 15t 自卸汽 车运输。回填料的运输车辆均设置标志， 以区分不同的回 填区。6. 1. 2 填筑

6、料摊铺平整设备填筑料采用 HD100 型推土机进行平料摊铺， 1m3反铲配合人工修坡。6. 1. 3 压实机械设备采用 14t 自行式振动碾压实， 辅助采用手扶振动 碾压实或振动夯板夯实。6. 1. 4 洒水机械设备坝面填筑洒水采用 6t 洒水车喷雾洒水。图 2 坝体填筑施工工序3施工道路布置石渣料运输利用现已修筑坝体的下坡斜道进入， 为防止大量车辆出入造成交通阻塞， 在右坝肩开辟一 条回车道。4生产性试验为取得合理的铺料方式、铺料厚度、碾压机械类型 及重量、碾压遍数、行进速度， 及压实后的干密度等施 工参数， 在土料填筑前， 进行与实际施工条件相仿的现 场生产性试验。按设计要求， 根据现场实

7、际情况， 与相关单位沟通 后， 选定在桩号 0 + 120 0 + 200 之间， 宽度为 30m 作 为试验区， 进行了石渣料帮坡填筑生产性试验。经试 验， 碾压后的干密度、孔隙率、透水性均满足设计文件 要求。由于在太湖县城附近不能找到满足设计要求的 石渣料料源， 项目部建议有关单位将石渣料粒径进行 调整优化。经监理、设计、代建、业主单位同意， 将粒径 大于 5mm 渣料， 含量由大于 70% 调整为大于 65% 。石渣料材料的优化方案为混凝土防渗墙施工争取了时间， 保证了混凝土防渗墙工程按期完工。填筑前施工准备a. 基础面的软弱夹层等缺陷已按要求进行了处理。b. 按设计要求进行了必要的清理

8、杂物。c. 回填基础按设计要求进行了平整和夯实。d. 上述各项工作都经单项检查后， 再请业主、设 计、监理等单位进行基础联合验收， 合格后才能开始 填筑。6. 3 原料运输与卸料石渣料运输以 10 15t 自卸汽车为主， 采用进占 法卸料。6. 4 铺料a. 填筑前， 必须清除上游坡面的植物及根茎等 杂物。6. 224汪胜利等 / 花凉亭水库石渣料帮坡填筑施工b. 根据施工图纸在填筑基础面上逐层放出各区的分界线， 作出明显的标记( 如: 洒白灰线或在岸坡上 涂抹水泥砂浆) ， 为保证边缘压实度、预留接头部位碾 压收边量， 整个铺料层在坝面法线方 向 向 两 侧 各 超 填 20cm。c. 采用

9、 HD100 型推土机进行平料摊铺， 1m3 反铲 配合人工修坡。6. 5 超径石处理对于石料在推土机平料过程中， 出现个别超径石 时， 由反铲机将超径石清出。6. 6 回填料洒水土石料回填质量的一个主要指标是洒水， 根据生 产性试验， 本工程采用洒水车洒水。按照碾压试验确定的加水量， 在运输过程中加一 部分水量， 在坝面上补充剩余的水量。运输过程中加 水 5% 7% ; 在填筑作业面洒水车补充加水 8% 12% ， 加水量应根据土料含水量确定。6. 7 回填料碾压 经生产性试验实践论证取得可靠的施工方法和技术参数。即采用分层填筑碾压的方法施工。采用机械 碾压， 碾重 14t， 铺筑厚度为 0

10、. 3 0. 4m， 碾压 6 8 遍。 a. 填筑作业采用分层摊铺， 振动碾行驶方向平行 于坝轴线， 靠近岸坡碾压不到的地方可以顺坡向行驶，但碾压遍数应适当地增加; 重叠碾压 带 宽 度 应 大 于20cm。压实度不得低于设计值的 98% 。b. 每一填层填筑碾压后， 经监理人检查合格后才能继续铺筑上一层。在继续铺筑上层新料之前， 应对压实层表面残留的和半压实层进行处理( 包括含水量 的调整) ， 以免形成料层间结合不良的现象。c. 由于气候、施工等原因停工的填筑工作面应加 以保护， 复工时必须仔细清理， 经监理工程师验收合格 后， 方可继续填筑。6. 8 特殊区域的碾压建筑物周边或边角地带

11、的回填料， 采用小型振动 平碾碾 压， 振 动 碾 碾 压 不 到 的 部 位， 采 用 振 动 夯 板 夯实。7质量控制及效果7. 1 质量控制质量控制包括对填筑料强度、颗粒级配、含泥量、 孔隙率、渗透系数， 以及填筑施工中填料铺料、碾压、边 线预留、结合处碾压情况、铺料厚度等施工工艺及参数 进行检查。每一填筑单元碾压后， 采用“灌砂法”对填 料进行抽样检查试验， 测定填料的干密度、含水量、孔 隙率及渗透系数等。7. 2 质量控制效果项目部制定健全的质量保证体系， 责任到岗， 现场 安排专职质检员， 循环监督每道工序质量。质量检查严格执行“三检制”， 并接受监理机构和 代建单位现场值班人员的

12、检查和监督。施工过程中未 发生质量事故。7. 2. 1 石渣料帮坡填筑工序质量检验石渣料填筑工序施工质量检查明细见表 1。表 1石 渣 料 填 筑 工 序 施 工 质 量 检 查、检 测 验 收 明 细25项 次保 证 项 目总 检 验 项 次1强度、颗粒级配、含泥量共检测 66 项次， 均满足质量标准2坝体每层填筑时共检测 66 项次， 均满足质量标准3铺料、碾压共检测 66 项次， 均满足质量标准4纵横向结合部位与岸坡结合处填料共检测 9 项次， 均满足质量标准5设计断面边缘压实质量、填筑时每层上下游边线共检测 3 项次， 均满足质量标准项 次允 许 偏 差 项 目实测点数合格点数合格(

13、% )1孔隙率11881188100. 02铺设厚度1020925913铺料边线13801380100. 04渗透系数1313100. 07. 2. 2 石渣料填筑碾压后现场试验成果石渣料填筑碾压后现场试验成果见表 2。表 2石 渣 料 填 筑 碾 压 后 现 场 试 验 成 果 12. 19 10 27. 3 第三方检测检测成果: 抽检 60 组干密度， 合格率 95% ， 且不合 格点干密度大于允许值的 95% 。粒径大于 5mm 的颗 粒干重量百分比小于 65% 的有 3 组， 粒径大于 5mm 的 颗粒干重量百分比合格率为 95% ， 满足设计要求。8结 语花凉亭水库除险加固工程坝坡石

14、渣料帮坡填筑工 程质量合格。施工总体布置和施工工艺满足大坝帮坡 加固技术、质量和工期要求。为防渗墙施工争取了时间， 得到了监理和业主的肯定。檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯檯( 上接第 28 页)b. 在对混凝土进行通冷却水冷却时， 应当每 4h 测量一次冷却管进出口处的冷却水温度， 并且要及时 做好相关记录。c. 及时记录测量结果并以测量报告的形式每周 提交一次， 需要测量混凝土的平均温度时， 应将其中一 条冷却水管停止供水 72h 后再进行测量， 在坝体混凝 土浇筑结束后的 3 天内应当对加密温度测量， 当出现 寒潮或者室外温度骤降

15、时， 应当加密混凝土测量的次数。程试验方面， 还需保证混凝土强度、弹性等方面满足要求， 以增强防裂能力; 最后， 有效监测混凝土温度变化 情况， 从而避免因为混凝土温度过高而出现温度裂缝的现象， 最终保证大坝的施工质量。参考文献方言 水利水电工程施工十大技术标准规范及工程建设标准强制性条文: 卷二M 北京: 中国水利水电出版社， 2007 1 马传龙 朝阳水库大坝混凝土温度控制措施J 东北水利水 电， 2006( 12) : 18 19杨凡， 刘建林 龙口水利枢纽工程混凝土浇筑温度控制J水利发电， 2009( 10) : 7 19胡波 浅析大体积混凝土浇筑的温度控制J 采矿技术，2008( 2

16、) : 74 75梁志林， 简宜端 三峡三期工程大坝混凝土内部温度监测浅 析J 葛洲坝集团科技， 2005( 4) : 38 40郭德强 水库大坝混凝土浇筑温度的控制J 技术与市场，2011( 6) : 95 97123 4结语4该大坝水库位于我国南方地区， 气候温度差别较大， 大坝混凝土浇筑期间包括搅拌、浇筑前、浇筑后采 取了一系列措施来控制浇筑温度， 达到了有效的控制 温度裂缝的目的， 到目前为止该大坝未出现危害性裂 缝。实践证明， 关键是要把温控理论、已有经验和实际情况相结合， 才能制定出有效的施工和温控方案; 在工5626部位桩 号高程( m)颗粒含量( % )孔隙率( % )透水率( cm / s)上 游 石 渣 料 帮 坡0 + 120. 0 0 + 160. 067. 10 67. 70 5mm 颗粒含量 66. 0% 72. 0