錦凌水庫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。文章對錦凌水庫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。

臨時工程;圍堰;施工措施;填筑

DO I:10.3969/j.issn.1672-2469.2016.08.042

1 基本概況

錦凌水庫工程位于遼寧省錦州市的小凌河干流上，水庫控制流域面積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。

2 施工總體布置

施工布置遵守科學(xué)合理，各施工道路暢通，同時又方便施工，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臺程控電話、手機(jī)與對講機(jī)配合使用作為現(xiàn)場施工通信設(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 施工工藝及方法

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，將圍堰填筑分三個獨(dú)立的作業(yè)區(qū)，三個作業(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振動平碾，碾壓8遍。振動平碾行使方向平行于壩軸線，靠岸邊處可順岸行駛。振動碾難于碾及的地方，采用手扶式振動碾或蛙式夯進(jìn)行壓實(shí)。分段碾壓時，相鄰兩段交接帶碾跡彼此搭接，順碾壓方向，搭接長度不小于0.3～0.5m，垂直碾壓方向，搭接寬度為1～1.5m。對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，接坡方式采取留臺法。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，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)械直接對其進(jìn)行壓實(shí)施工。

分段填筑時在內(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。縱向接縫:圍堰內(nèi)部的縱向接縫，采取留臺法對其進(jìn)行處理。施工先期鋪料時，每層預(yù)留1～1.5m的平臺。新填料松坡接觸。振動碾進(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度嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙的要求進(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，絕對不能漏縫。選擇適用于主膜和無紡布的粘接劑，經(jīng)現(xiàn)場檢驗(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)計強(qiáng)度，并報監(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，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%。

4 質(zhì)量安全保證措施

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)，建立健全各級責(zé)任制，要求各級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，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況同時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，來對主壩填筑施工進(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)計人員及時勘察、測繪、試驗(yàn)和攝影，提出處理措施或修改設(shè)計，經(jīng)檢查驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行填筑施工。

4.1.2 料場質(zhì)量控制

對砂礫石料場嚴(yán)格控制填筑料的規(guī)格級配，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、灑水濕潤等情況，發(fā)現(xiàn)問題及時進(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)計要求范圍內(nèi)。填筑施工因故停工時，在復(fù)工前要對整個填筑層進(jìn)行一次質(zhì)量檢查。

4.1.4 壓實(shí)質(zhì)量現(xiàn)場檢驗(yàn)

圍堰填筑施工時，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)場取樣檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時采取相應(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，隨時檢查施工安全情況。堅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。

5 結(jié)語

通過對錦凌水庫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，同時加強(qiáng)了工程質(zhì)量的各種保障措施。錦凌水庫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。

［1］高勇.沿海灘涂鋼構(gòu)架圍堰施工技術(shù)［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計，2011(04):46-48.

［2］董鳳新.錦凌水庫大壩壩型比較與選擇［J］.黑龍江水利科技，2014(01):74-76.

［3］任永超，謝中華.淺談堆石壩施工［J］.內(nèi)蒙古水利，2012 (03):39-40.

［4］李江，王健.布爾津山口水電站圍堰型式選擇與風(fēng)險分析［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計，2014(08):73-76+94.

［5］彭曉蘭，劉敬忠.富池大閘加固工程導(dǎo)流圍堰防滲處理［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計，2003(05):52-54.

TV697

A

1672-2469(2016)08-0133-03

2015-04-14

付默菡(1984年—)，女，工程師。