摘要:目前,由于大多數(shù)病險(xiǎn)水庫(kù)建設(shè)早,標(biāo)準(zhǔn)低,施工質(zhì)量差,主要建筑物均有不同程度的損壞。這些水庫(kù)帶病運(yùn)行,嚴(yán)重威脅人民生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。為保證水庫(kù)安全運(yùn)行并使其發(fā)揮最大效益,采取相應(yīng)的加固措施消除病險(xiǎn)危害不僅非常必要,而且十分迫切。在加固工程中,水庫(kù)壩體的培厚加固是其中一個(gè)重要內(nèi)容,現(xiàn)根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合相應(yīng)規(guī)范闡述如下。
關(guān)鍵詞:水庫(kù)加固;施工技術(shù);質(zhì)量控制
中圖分類號(hào):O213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
一、土方填筑施工的特點(diǎn)
在病險(xiǎn)水庫(kù)加固工程中,需實(shí)施土方填筑質(zhì)量控制的:一是壩置換放水涵管后的土方填筑(破壩回填);二是壩背水坡培厚加固(含反濾體接觸部位);三是壩迎水坡培厚加固;四是壩頂加高等。如果壩體培厚加固的土方量少,其施工工作面必然較小,受限制的條件多,則對(duì)壩體土方填筑的施工質(zhì)量要求較高。實(shí)施的部位不同,對(duì)土方填筑的施工工藝、質(zhì)量控制方法的要求也不同,故在施工中應(yīng)根據(jù)不同的部位,制定出一套便捷而有效的措施方案,對(duì)保證土方填筑的施工質(zhì)量,加快工程進(jìn)度是很有必要的。
二、壩體填筑質(zhì)量的控制
2.1 土料的質(zhì)量控制
土料的質(zhì)量是保證壩體土方填筑質(zhì)量的基礎(chǔ),是控制填筑質(zhì)量的源頭。注重土料質(zhì)量的選擇,可以減少施工過(guò)程中的“再加工”,對(duì)壩體的質(zhì)量控制是非常有利的。一般土料的選取:破壩回填的土料,原則上優(yōu)先采用原來(lái)開(kāi)挖的土料,不足的才外運(yùn)滿足防滲要求的粘性土;其他部位可以依據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況盡量采用粘性土,如因條件限制可采用粘性土、砂質(zhì)土和卵礫石的摻和料,盡量不選用含水量較難控制的粉質(zhì)土。為保證上壩土料的質(zhì)量,施工前應(yīng)對(duì)土料進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn),確定含水率、最優(yōu)含水量、最大干密度值,為施工時(shí)提供控制依據(jù)。試驗(yàn)分原壩土料和料場(chǎng)土料,土料的含水量過(guò)高時(shí),采取翻曬,在夏季和中午的時(shí)間段施工;土料的含水量過(guò)低時(shí),可采用在施工攤鋪面灑水的方法處理。土料上壩時(shí),如發(fā)現(xiàn)有明顯不合格的土料,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清理,對(duì)土料中混進(jìn)的雜草、樹(shù)根等必須安排專人清除。
2.2 填筑壓實(shí)試驗(yàn)
壩體填筑前,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)是質(zhì)量控制的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)試驗(yàn)的進(jìn)行,可以確定不同部位所應(yīng)采用的施工機(jī)械、碾壓厚度、碾壓遍數(shù)等有關(guān)的施工參數(shù)。按最優(yōu)含水率、最優(yōu)含水率±3% 三種土料分別試驗(yàn),并結(jié)合已建類似的工程經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),初選三種土料的碾壓機(jī)械及碾壓參數(shù)。根據(jù)不同的鋪土厚度和碾壓遍數(shù),測(cè)得其相應(yīng)的含水量及干密度,作出對(duì)應(yīng)的關(guān)系曲線,再按鋪土厚度、壓實(shí)遍數(shù)、最優(yōu)含水率和最大干密度進(jìn)行整理并繪制出相應(yīng)曲線。結(jié)合設(shè)計(jì)干密度,從曲線上分別得出不同鋪土厚度所對(duì)應(yīng)的壓實(shí)遍數(shù)及最優(yōu)含水量,最終確定適合的壓實(shí)厚度及松攤厚度。
在病險(xiǎn)水庫(kù)加固工程中,壩體填筑主要進(jìn)行兩種試驗(yàn):一種是壩體的填筑,常用施工機(jī)械組合壓路機(jī)輔以推土機(jī)平土或履帶拖拉機(jī)輔以推土機(jī)平土等;另一種是防滲部位的填筑,主要是破壩后土方回填,施工場(chǎng)地狹窄,新設(shè)置涵管的附屬結(jié)構(gòu)多,無(wú)法進(jìn)行機(jī)械化施工。涵管面以上1m 高程至涵管底高程間的回填土,采用病險(xiǎn)振動(dòng)沖擊夯輔以人工平土的施工方法,其施工參數(shù)可根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)初定,松鋪厚度15cm,壓實(shí)厚度10cm 左右,具體的參數(shù)統(tǒng)計(jì)方法也如上所述。
三、壩體施工的質(zhì)量控制
3.1 壩體新舊結(jié)合面的處理
壩面的清基含植被清理和表土清理,將其范圍內(nèi)的樹(shù)根、雜草、垃圾及其他有礙物清除干凈。用人工配合推土機(jī)將表層土及植被堆積成堆后,裝運(yùn)至指定地點(diǎn)分類堆放。破壩后兩邊坡開(kāi)挖面以及各類壩坡面的新舊結(jié)合部位,新舊土體采用臺(tái)階法接縫,接觸面刨毛,灑水潤(rùn)濕。修臺(tái)階時(shí),在挖掘機(jī)斗齒上加焊30 mm 厚鋼板,避免破壞原堤土料,修筑臺(tái)階按有關(guān)規(guī)定實(shí)施。
3.2 壩體與岸坡結(jié)合面處理
壩體與岸坡的結(jié)合面是壩體施工控制的關(guān)鍵部位,若處理不當(dāng),極易形成滲水通道,甚至形成管涌、不均勻沉降及裂縫,使壩坡面出現(xiàn)軟弱面,影響壩體的穩(wěn)定。填土前,先將結(jié)合面的污物沖洗干凈,清除松動(dòng)的巖石,在結(jié)合面上灑水濕潤(rùn)后,涂刷厚約5cm 的濃粘土漿或水泥粘土漿,邊涂刷邊鋪土碾壓。在正常施工至相同標(biāo)高時(shí),施工中形成的近岸坡處臨時(shí)便道必須挖除,重新依照施工方案層層鋪土及碾壓。
3.3 壩體與結(jié)構(gòu)物的結(jié)合面處理
結(jié)構(gòu)物包括涵管、混凝土截水環(huán)、進(jìn)出口漿砌石邊墻、壩后反濾體等。填筑時(shí),應(yīng)對(duì)稱進(jìn)行,均勻上升,以免產(chǎn)生過(guò)大的側(cè)壓力影響安全。結(jié)構(gòu)物周邊的土方回填,宜在建筑物強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度50 ~ 70%的情況下施工,鋪土的厚度依據(jù)試驗(yàn)的參數(shù)進(jìn)行,應(yīng)采用病險(xiǎn)振動(dòng)沖擊夯輔以人工平土的施工方法夯實(shí);邊角及機(jī)械碾壓不到的部位,可采用木錘人工打夯,但須按 “薄鋪土、勤夯實(shí)、常灑水”的原則實(shí)施。
3.4接縫的處理
壩體填筑中,層與層之間分段接頭必須錯(cuò)開(kāi),避免在高度方向形成施工通縫,同時(shí)分段條帶要與壩軸線大致均等布置,防止順滲水方向出現(xiàn)施工通縫?v向接縫宜采用不同高度的斜坡和平臺(tái)相間的形式,坡度與平臺(tái)寬度可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)合理設(shè)置,但應(yīng)滿足穩(wěn)定需要。壩體施工臨時(shí)設(shè)置的接縫,通常高差以不超過(guò)鋪土厚度的1 ~ 2 倍為宜,分縫在高程上也應(yīng)適當(dāng)錯(cuò)開(kāi)。以上要點(diǎn)必須在實(shí)際施工中靈活把握。
四、關(guān)鍵工序的控制
4.1 土料鋪填
需統(tǒng)一鋪土,統(tǒng)一碾壓,其層厚由碾壓試驗(yàn)確定。土料鋪填分卸料及平料兩道工序,采用進(jìn)占法施工,即汽車在已平好的松土層上卸料,用推土機(jī)向前進(jìn)占攤鋪料,后用平路機(jī)平料。施工過(guò)程中嚴(yán)禁汽車在已處理的層面輾壓處行駛,以免土料產(chǎn)生剪力破壞。每邊超填寬度30 ~ 50cm。在填筑高度達(dá)到2.5m 后,用挖掘機(jī)修坡至設(shè)計(jì)要求。攤鋪后的土料要做到厚度均勻,表面平整 ,無(wú)粗粒集中,邊線整齊。土料鋪筑時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制鋪料層厚度及防止土料剪力破壞,為此,常采用如下措施:1)保持填土表面平整、均勻,防止超厚;2)算方上料。根據(jù)鋪土厚度,計(jì)算出每車土料控制的面積,在填筑面上均勻卸料,呈梅花狀傾卸;3)在推土機(jī)平料過(guò)程中,要及時(shí)檢查鋪土層厚度,發(fā)現(xiàn)超厚部位立即進(jìn)行處理;4)在填筑前設(shè)高程控制樁,在高程控制樁上標(biāo)識(shí)每層的填土厚度;5)土料填筑施工過(guò)程中嚴(yán)禁汽車等機(jī)械在已處理好的層面上碾壓行駛。
4.2土料整平、壓實(shí)
整平及壓實(shí)是土方填筑工程施工的重要關(guān)鍵工序。土料攤鋪后,用平路機(jī)或推土機(jī)整平,盡可能沿平行壩軸線的方向進(jìn)行碾壓,嚴(yán)禁垂直于壩軸線方向進(jìn)行碾壓。同時(shí),應(yīng)考慮碾壓機(jī)械工作的適宜條件,避免局部漏壓形成橫穿壩體的集中滲流帶。壓實(shí)時(shí)主要采用進(jìn)退錯(cuò)距法,碾壓順軸線方向搭接進(jìn)行,無(wú)漏壓,表面平整,無(wú)彈簧、起皮、脫空和剪切破壞現(xiàn)象。為控制碾壓質(zhì)量,可根據(jù)碾壓面積、機(jī)械行駛速度算時(shí)碾壓,設(shè)專人專職負(fù)責(zé)記錄碾壓遍數(shù)及時(shí)間。
4.3 土層間的層面處理
在土料填筑前,為保證上、下層土體結(jié)合良好,必須對(duì)結(jié)合層面進(jìn)行處理,其處理方法為:將表面松土、砂礫及其他雜物徹底清除干凈,表面用刨毛機(jī)刨毛,刨毛深度為1 ~ 2cm。刨毛要均勻,深度要一致,且無(wú)漏刨現(xiàn)象。土層面較干時(shí),須灑水濕潤(rùn)。在清基完成驗(yàn)收合格后,應(yīng)立即進(jìn)行第一層土料填筑。
五、填筑質(zhì)量的檢測(cè)
檢測(cè)試驗(yàn)是質(zhì)量控制的量化指標(biāo),施工中除按要求進(jìn)行試驗(yàn)取樣外,在接縫處、與原岸坡結(jié)合處、分段施工結(jié)合處等需進(jìn)行加密取樣,具體的檢測(cè)取樣及部位應(yīng)依據(jù)《碾壓式土石壩施工規(guī)范》的要求進(jìn)行,通過(guò)檢測(cè)試驗(yàn)徹底消除施工中的薄弱環(huán)節(jié)。
干密度的測(cè)定,除采用核子密度儀測(cè)定以外,對(duì)于粘性土可用環(huán)刀法測(cè)定,其他的可用灌砂法或灌水法測(cè)定。在每一填筑層自檢、抽檢后,凡取樣不合格的部位應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)壓或作局部處理,經(jīng)檢驗(yàn)合格后再進(jìn)行下一道工序。
結(jié)論
總而言之,病險(xiǎn)水庫(kù)加固工程中土方填筑工程的施工質(zhì)量控制,必須嚴(yán)格按施工填筑參數(shù)控制好壓實(shí)、鋪筑厚度、土料的質(zhì)量。認(rèn)真依據(jù)施工規(guī)范及設(shè)計(jì)要求實(shí)施,做到“試驗(yàn)先行、嚴(yán)抓重點(diǎn)、檢測(cè)緊跟、合理統(tǒng)籌”的方針,結(jié)合每個(gè)工程的實(shí)際情況合理進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì),使壩體的加固質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目的。