南水北调中线漳古段高填方施工工艺

2012-09-21谢爱花

中国科技信息 2012年24期

谢爱花

吉林省永吉县口前镇水电一局第三分局经营部

前言

本标段桩号为165＋681～172＋751，起点自临城县李家韩，终点至临城县东渎村，总长7.07km，其中渠道长6.736km，建筑物长0.334km，包括大型交叉建筑物1座，左岸排水建筑物4座，渠渠交叉建筑物1座，节制闸、退水闸、排冰闸各1座。

高填方段位于166+581～168+881处。填方高为8m以上，最高达16.41m；半挖半填渠段长度2.498km，占37%，均为土质渠段。

1 渠道土方填筑施工技术

1.1 施工工序安排

首先利用本标渠道内的可利用土进行半挖半填段渠堤填筑回填均采取先河床段后滩地段、先低部后高部分层填筑的施工顺序。

具体各单元回填施工程序如下：

图1

1.2 填筑现场试验

渠道填筑料包括土方筑堤料的填筑碾压及泥粒混合料的填筑及碾压，试验应根据不同料源分别进行试验。

1）碾压试验场地布置在取土场。粗粒土碾压试验场地为长×宽=30×20m；细粒土碾压试验场地为20×15m。在试验前，需对试验场进行抄平，并碾压密实。

2）设备选择：对于本工程，计划投入的碾压设备型号和性能见下表：

表1

1.3 碾压参数初选

根据选定的不同的碾压设备、不同的碾压类型、拟定碾压参数，并对碾压参数进行组合，初选试验参数如下：

①碾压设备：用YZ18JD型自行式振动碾。

铺料厚度：选取30cm、35cm、40cm。

铺料方法：采用20t自卸汽车进占法铺料，TY220推土机平整。

碾压遍数选取：6遍、8遍、10遍。

②碾压设备：SR25M型自行式振动碾

铺料厚度：选取30cm、35cm、40cm。

铺料方法：采用20t自卸汽车进占法铺料，TY220推土机平整。

碾压遍数选取：6遍、8遍、10遍。

③碾压试验步骤

用选定的碾压机械进行碾压，机械走行速度控制在2Km/h～3Km/h。在前四遍中，各试验段每压完一遍，进行一次压实度检测，并作好记录；在第五遍至第八遍时，每两遍进行一次测试，经检测后，如果测试值达到规范要求，则停止该层的碾压试验。

按相同的方法填筑第二层，按同上频次检测作好试验记录。根据前两层测试资料，求得填料各项压实指标和含水量的关系，并结合填料压实特性，确定压实试验填料最佳含水量的范围，作业施工控制含水量。施工时将派专人详细记录下填料种类、各填筑层厚度、最佳含水量、碾压遍数等有关数据。

④取样检查：每一种铺料厚度，都进行三种碾压遍数的压实度检测，每一个碾压遍数的试验数量不少于六个检测点。

室内击实试验取得土料的最大干密度及最优含水量，现场碾压试验时土料的含水量应接近于土料的最优含水量。现场碾压试验时细粒土采用环刀法、粗粒土采用灌水法检测土的湿密度、室内进行土的含水量检测，根据土的湿密度与含水量算出土的干密度，公式为ρ干=ρ湿/（1+w），再根据土的干密度、含水量、最大干密度计算土的压实度，公式α压实度=ρ干密度/ρ最大干密度。通过压实度和含水量及与其对应的铺料厚度、碾压遍数的关系画出干密度、含水量与铺料厚度、碾压遍数的关系曲线，从而获得满足设计要求压实度的碾压遍数、铺料厚度。

2 填筑土料开采与运输

渠道所用的回填土料采用取土场土料及本标段渠道内可利用的土料，进行回填时，由1.6m3反铲装20t自卸汽车运至施工现场直接进行回填。

3 施工工艺

3.1 堤基清理

在回填土方开始填筑之前，首先清除表土30cm，清理范围为堤身设计基面边线外50cm，堤基表层不合格土、杂物必须清除。堤基范围内的坑、沟、槽等按堤身要求进行回填处理。堤身清理后及时报验，监理工程师验收合格后，抓紧施工。不能及时施工的做好基面保护工作，复工前进行检查。堤基清除的弃土、废渣等，运至监理工程师指定的堆放场地。堤基清理并经碾压抽检合格后方可分层铺筑筑堤。

3.2 填筑标准

所有渠道堤身及防洪堤压实度不小于0.98；黏性土压实度不小于0.92，砂性土相对密度不小于0.67；砾质土堤基相对密度不小于0.7，渠底、渠坡的建基面土方填筑必须干场作业。

3.3 土料要求

粘粒含量10%～30%，塑性指数7～20，且不得含植物根茎、瓦砾垃圾等杂物；有机质含量不大于5%；水溶盐量不大于3%；渗透系数不大于1×10-4cm/s，有较好的塑性和渗透稳定性。填筑含水量控制在最优含水量附近，其上、下限偏离最优含水量不超过-3%～+3%。

3.4 土料填筑方法

土方填筑前，先由测量放出边线和填高，做明显标识。填筑的土料根据各部位要求选用合格土料进行填筑，土料采用 PC220型反铲装20t自卸车运至填筑作业面，倒退法卸料，铺料厚度控制在30cm～40cm。按水平层次由低到高开始填筑，不得顺坡填筑；渠堤基底纵向与横向断面上的地面坡度陡于1:5时，将地面坡度削至缓于1:5。左岸排水沟回填时，每层土与堤肩两岸的沟坡连接要开挖成台阶，然后碾压。

堤身填筑时，在设计边线外侧各超填20cm～30cm余量，填筑到设计高程后，进行削坡，而后采用履带吊牵引10t斜坡碾进行由下至上的碾压，碾压的遍数通过碾压试验确定。

填筑施工时采取分段施工，每个作业面长度控制在200m左右，每层接缝处做成斜坡型，上下层分段位置错开，错缝间距不小于1m。每层碾压结束后，进行压实度、干密度抽检试验，不合格的进行补夯。

碾压采用18t振动碾进行碾压，碾压遍数通过试验确定。碾时采用进退错距法，碾迹搭压宽度0.5m～1.0m。行驶速度不超过2km/h。震动碾分片、分段碾压时，相临作业面应搭接碾压，搭接宽度：平行于堤轴线方向不小于0.5m，垂直堤轴线方向不小于3.0m。机械碾压不到的部位，辅以人工夯实，夯实采用连环套打法，双向套打，夯压夯1/3，行压行1/3，分片夯实时，夯迹搭压宽度应不小于1/3夯径。对于边角部位采用2.8kw的蛙式打夯机夯实或人工夯实。

在新层铺料前，应对压光面作刨毛处理，刨毛深度3cm～5cm，如因搁置较久或经雨淋干湿交替使表面产生疏松时，复工前需进行复压并刨毛处理。对于占压堤身断面上的上堤临时坡道作补缺口处理，将板结老土刨松，与新铺土料统一按填筑要求分层压实。凡已压实表面出现光面时，铺土前应湿润凿毛。若出现局部弹簧土、层间光面、剪切破坏，应及时进行处理。

3.5 与交叉建筑相连接时的回填施工

建筑物周围的填土在混凝土强度达到设计要求的70%后且龄期超过7d后再进行。填筑前清除建筑物表面的粉尘、乳皮及油污等，对表面外露铁件进行割除，并对铁件残余露头用水泥砂浆覆盖保护。填筑时，须将建筑物表面湿润，并边涂刷浓泥浆、边铺筑、边压实，涂浆高度与铺土厚度一致，涂层厚度为3mm～5mm,并与下层涂层衔接；严禁泥浆干涸后再铺筑压实。制备泥浆应采用塑性指数IP大于17的黏土，泥浆的浓度为1:2.5～1:3.0（土水重量比）。紧靠建筑物边线两侧的填土，回填时保持均匀上升；贴边填筑每层铺土厚度15cm～20cm，采用2.8kw的蛙式打夯机夯实或人工夯实，保证压实度达到0.98。

3.6 黏性土换填施工

换填施工前分别进行水平地基和斜坡堤基的现场碾压试验，取得试验结果后选定施工参数，报监理工程师审批，然后进行正式换填施工。换填施工由低到高分层摊铺碾压上升，每层铺土厚度控制在30cm以内。为增加边坡换填的稳定性，斜层摊铺碾压自渠道中心向渠坡倾斜，坡度2%～3%，并对渠坡基土逐层开蹬铺土碾压，压实度不小于0.98。换填施工分段进行，分段长度为200米左右。换填施工在雨季前完成，经历一个雨季的沉降期后方可进行后续的混凝土衬砌施工。

3.7 沉降期控制

填高3.0m以下的渠段，填筑与衬砌时间间隔根据现场实际情况确定，填高3.0m以上的渠段，填筑与衬砌时间间隔不少于6个月，并在衬砌前复验堤顶高程。

3.8 与上下标段连接段施工措施

与上下标连接段土方填筑施工时，由监理工程师组织，我标与上下相邻标段的测量人员对连接段填筑范围进行联合测量。若本标段先施工，按土方回填分段施工要求，连接处预留1:3的坡，搭接宽度不小于2m。若本标段后施工，则按连接段填筑碾压要求进行施工，保证连接段平顺连接。

3.9 高填方段施工保证措施

渠道1 6 5+6 8 1～1 6 6+6 7 9段及167+831～168+869段高填方段土方回填施工，我标现场设专门的质量、试验、技术管理人员，对此段的回填施工进行死看死守。严格按照施工技术要求及碾压试验确定的试验参数进行施工，严格控制铺料的厚度，碾压时不允许出现少碾、漏碾现象。定期对参与高填方段回填施工的人员进行施工质量教育。建立奖罚制度，对不按技术要求施工的人员进行处罚；对认真负责，严格按照要求施工的人员给予奖励。