水利工程圍堰施工工序與方法

安德貴

(思南縣水務(wù)局馬畔塘水系工程管理所，貴州 思南565100)

1 工程概況

思南縣雙魚關(guān)電站工程主要以發(fā)電為主，大壩為空腹重力壩，最大壩高16 m。本工程選用不過水圍堰一次攔斷河床，利用泄洪洞泄流的導(dǎo)流方式。大壩級(jí)別按2 級(jí)建筑物設(shè)計(jì);次要建筑物為4 級(jí)，臨時(shí)性建筑物為5 級(jí)。根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》SL303—2004 規(guī)定，導(dǎo)流建筑物為4 級(jí)，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10 ～20 a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。上游圍堰擋水標(biāo)準(zhǔn)按全年20 a 一遇洪水流量設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)流量389 m3/s，經(jīng)水力學(xué)計(jì)算，上游圍堰擋水水位為455.2m。上游圍堰457.000 ～453.000 為砂巖石渣回填，453.000 以下為砂礫石層覆蓋層～基巖。

2 圍堰施工

2.1 覆蓋層清理

圍堰覆蓋層開挖分兩期進(jìn)行，截流后完成河床水位以上的開挖，初期排水完成后進(jìn)行河床覆蓋層開挖。覆蓋層采用1.6 m3液壓反鏟開挖，220HP 推土機(jī)配合，填筑利用料就近堆放，棄料采用25 t自卸汽車分別運(yùn)輸至上游右岸棄渣場(chǎng)堆存［1］。

2.2 混凝土蓋帽施工

圍堰初期完成EL657 m高程后，在完成高噴板墻后隨即開始蓋帽混凝土施工。此施工階段由戧堤擋水，滲水不是很大，分段澆筑，不影響蓋帽混凝土澆筑，采取分段挖排水溝排除滲水的方法，分段完成刺墻開挖及混凝土澆筑。刺墻混凝土采用C20 二級(jí)配，混凝土在拌和站拌制，采用6.0 m3混凝土攪拌車運(yùn)輸至工地現(xiàn)場(chǎng)直接入倉的方法，插入式振搗器振搗，人工拆模、養(yǎng)護(hù)。

2.3 圍堰堰體填筑

2.3.1 作業(yè)區(qū)劃分

為適應(yīng)機(jī)械平行流水作業(yè)要求，心墻及堆石料填筑壩面均按鋪料、碾壓、質(zhì)檢三工序劃分作業(yè)區(qū)。心墻和復(fù)合反濾料沿軸線方向劃分流水作業(yè)面，心墻兩側(cè)堆石料分兩個(gè)填筑區(qū)，均沿壩軸線方向劃分流水作業(yè)面。流水作業(yè)面長(zhǎng)度(平行壩軸線方向)取碾壓機(jī)械正常作業(yè)長(zhǎng)度40 ～80 m。鑒于心墻土料和堆石料取樣質(zhì)檢時(shí)間約需2 h，作業(yè)區(qū)內(nèi)碾壓一般控制在2h 左右完成，為取樣、試驗(yàn)和補(bǔ)壓留出時(shí)間余量［2］。

2.3.2 施工方案

堆石體采用1.6 m3液壓反鏟挖裝，25 t自卸汽車運(yùn)輸，土料和反濾料分別采用1.6 m3液壓反鏟和3.0 m3裝載機(jī)裝料，20 t自卸汽車運(yùn)輸。心墻土料和堆石料采用進(jìn)占法鋪筑，推土機(jī)平料;反濾料采用后退法鋪筑，反鏟平料。土料采用16 t振動(dòng)碾，反濾料采用18 t振動(dòng)平碾，堆石料采用18 t振動(dòng)平碾進(jìn)退錯(cuò)距法碾壓。迎水面邊坡用反鏟削坡后同時(shí)進(jìn)行塊石護(hù)坡的施工，采用反鏟配合人工按照設(shè)計(jì)線砌筑。

2.3.3 施工方法

2.3.3.1 心墻防滲土料

在鋪填土料前，填筑0.8 ～1.0 m厚的復(fù)合反濾料;清洗干凈與黏土接觸的混凝土蓋帽表面，并涂刷一層厚度3 ～5 cm的濃黏土漿，隨填隨刷，保持其濕潤(rùn)，利于堰體與基礎(chǔ)之間的結(jié)合［3］。

心墻土料的鋪筑沿圍堰軸線方向進(jìn)行，采用進(jìn)占法卸料，25 t自卸汽車在已平好的松土層上行駛，220HP 推土機(jī)向前進(jìn)占平料，采用鋼釬和定點(diǎn)測(cè)量方式控制鋪土厚度，不得超厚。心墻土層采用18 t振動(dòng)碾碾壓，其行駛方向平行圍堰軸線。分段碾壓時(shí)，相鄰兩段交接帶碾跡彼此搭接，垂直碾壓方向搭接帶寬度＞0.5 m;順碾壓方向搭接帶寬度為1.5 m。

每一填土層按規(guī)定參數(shù)施工完畢，經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后才能繼續(xù)鋪筑上一層。在繼續(xù)鋪筑上層新土之前，在壓實(shí)土層表面采用刨毛器和灑水車進(jìn)行刨毛、潤(rùn)濕處理，以利土層間結(jié)合。心墻面積較小，不留縱橫接縫，平起施工。

2.3.3.2 反濾料填筑

反濾料填筑采用先砂后土的方法，與心墻及堆石填筑面平起施工，填筑兩層土料，一層放濾料，跨縫碾壓;填筑兩層反濾料，鋪筑一層堆石料，跨縫碾壓。反濾層采用25 t自卸汽車運(yùn)輸，后退法卸料;其在挖裝前保持濕潤(rùn)狀態(tài)，避免挖裝和鋪筑過程中顆粒分離。心墻填筑過程中，在經(jīng)過反濾層的路段鋪設(shè)20 mm厚鋼板，防止汽車輪胎將雜物與其他料物混入，污染反濾料。

反濾料采用1 m3反鏟進(jìn)行攤鋪，嚴(yán)格控制鋪料厚度，做到鋪料均勻，確保不發(fā)生分離;反濾層界面上出現(xiàn)超徑石后，采用1 m3反鏟將其移放至鄰近的粗料區(qū)。與反濾料接觸的堆石料中分離出的＜100 mm的石料采用1 m3反鏟予以清除。反濾料采用18 t振動(dòng)平碾平行于壩軸線方向碾壓，防止心墻土被帶至反濾層面發(fā)生污染。反濾層與岸邊接觸處采用振動(dòng)平碾順岸邊進(jìn)行壓實(shí)。

2.3.3.3 堆石料填筑

堆石料采用25 t自卸汽車運(yùn)輸，進(jìn)占法卸料，卸料時(shí)控制好料堆分布密度;堆石料采用220HP 推土機(jī)攤鋪，攤鋪厚度符合設(shè)計(jì)要求。堆石料鋪料厚度80 cm，與心墻防滲體平起填筑。堆石料采用18 t振動(dòng)平碾壓實(shí)，行駛方向平行于圍堰軸線，與岸坡結(jié)合處2 m寬范圍內(nèi)平行岸坡方向碾壓，不易壓實(shí)的邊角部位減薄鋪料厚度，用平板振動(dòng)器壓實(shí)，壓實(shí)遍數(shù)按監(jiān)理工程師指示作出調(diào)整。

雨天堆石料填筑施工措施:在圍堰兩岸高邊坡的合適位置設(shè)置截水溝，并結(jié)合施工道路排水溝排除邊坡匯水至填筑面以外。雨天圍堰填筑施工，為防止雨水明流對(duì)填筑面及邊坡的沖蝕，及時(shí)對(duì)運(yùn)輸上壩料攤鋪、整平、碾壓;在每一層填筑面碾壓后，使填筑面形成向下游傾斜的坡面(坡度不陡于1%)，以利水流順暢下泄。雨天圍堰填筑施工，對(duì)運(yùn)輸?shù)缆芳訌?qiáng)養(yǎng)護(hù)，及時(shí)清除路面障礙物及路基排水溝，以利水流下泄。

2.3.3.4 護(hù)坡塊石填筑

上、下游圍堰護(hù)坡塊石隨壩體上升逐層砌筑，各層的護(hù)坡塊石和同層的堆石料采用交替鋪筑的方法進(jìn)行;先填筑一層堆石料，再進(jìn)行護(hù)坡塊石施工。砌筑護(hù)坡前，修整該層堆石料邊坡。在料場(chǎng)及棄渣場(chǎng)選取質(zhì)地堅(jiān)硬的塊石或卵石，采用25t 自卸汽車運(yùn)至堰面，采用1.2 m3挖掘機(jī)進(jìn)行平整，要求上游坡面平順，無明顯凸起，滿足穩(wěn)定坡面的要求。

3 質(zhì)量控制措施

質(zhì)量控制措施包括8個(gè)方面:①施工前應(yīng)對(duì)施工人員進(jìn)行質(zhì)量交底，及質(zhì)量意識(shí)教育;②安排專職質(zhì)檢員進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督、檢測(cè)，嚴(yán)格執(zhí)行“三檢制”;③黏土心墻鋪料和碾壓過程中加水濕潤(rùn)，加水量在最優(yōu)含水量附近;④砂礫料的卸料高度不宜過大，以防分離，鋪料時(shí)做到粗細(xì)搭配，靠近岸邊地帶鋪填細(xì)料，以防架空現(xiàn)象;⑤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≥0.5 m，垂直碾壓方向的搭接寬度為1 ～1.5 m;⑥振動(dòng)碾行駛方向平行于圍堰軸線，靠岸邊碾壓不到的地方，可以順坡向行駛，并適當(dāng)增加碾壓遍數(shù);⑦岸邊地形突變而振動(dòng)碾碾壓不到的局部地帶，采用薄層鋪筑和小型振動(dòng)碾碾壓;⑧高噴灌漿應(yīng)通過灌漿試驗(yàn)確定鉆灌參數(shù)，確保生產(chǎn)型灌漿質(zhì)量。

［1］周漢林，易家平. 鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算與施工［J］.石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006(02):78 －79.

［2］王君堂，郜滿珍. 鋼板樁圍堰的設(shè)計(jì)與施工［J］. 山西建筑，2007(04):23 －24.

［3］梁嵐. 通過改進(jìn)圍堰施工工藝，提高水中圍堰質(zhì)量［J］.科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2011(08):56 －57.