防汛工程土石坝坝体施工要点探讨
2021-04-03郭继宏
郭继宏
太和县应急救援中心 安徽 阜阳 236600
1 施工准备
首先,做好施工场地空间规划,料场位置应以设备进出交通便捷为重要依据,场内坡度较缓保障重型车辆下坡安全且尽量减少土石料上坝运距。其次,做好相关前期试验工作,如料石含水量、密度、夯实试验等,明确相关材料的性质、技术参数、相关系数等,以为后期填筑施工提供依据。最后,做好相关施工资源配置,包括施工人员、设备、材料的前期准备工作,以为工期施工的顺利推进奠定基础。
2 填筑与碾压
2.1 填筑施工
填筑作业前应结合施工实际在坝面划分工作面,工作面的位置应保持与坝轴线平行,并且综合考虑施工机械作业幅度确定平面尺寸。另外,对于坝面填筑要按照施工流程进行顺序操作,保证压实质量,并在压实达到标准后再继续填筑新料。
(1)卸料铺散。首先,采用自卸汽车进行卸料及平料,施工设备应在已平整完成的松土层上行驶及卸料,并结合推土机进行前进平料直至达到设计厚度。在铺料时需要注意的是,施工作业方向应与坝轴线保持平行,遵循“随时卸料、随时平料、随时检查”的原则,并且在铺筑达到标准厚度时设置一定的坡度,坡度为1%~2%为宜。若铺料中有较大粒径的石料,需要将石料打碎直至满足平均粒径要求并清除杂物。其次,对于在大坝中的防渗体内进行铺料时,考虑到自卸汽车在作业中会对压实的土层造成剪力影响,因此在采用进占法施工时应保持倒退铺料。与此同时,自卸汽车从反滤层向防渗体铺料时,容易将反滤料掺入防渗体内部,对防渗土料的质量造成一定影响,因此可设置专用的“路口”来确保填料的分类,便于进行下料控制和集中处理下料问题。最后,要做好铺料的整体平整度检查,确保铺料完成后不会在表面造成过大起伏,以免路面积水而对铺筑坝面的质量造成影响。
(2)含水量调整。当采用黏性土料且土料含水量偏低时,首先判定含水量偏低程度,从而针对性的调整加水作业,加水作业一般安排在填筑前1~2天内进行。当采用非黏性填料时,考虑到运输过程中容易失水,可在坝面处进行加水作业,加水遵循“少量、多次、匀加”的原则。另外,适当增加含水量有助于多层填筑层之间结合紧密,因此可以在每层填筑前采用洒水车或人工洒水等多种方式对上层填筑面洒水,保持湿润度。需要注意的是,若采用光轮震动碾进行碾压作业时,应于下层铺料施工前对上层进行刨毛处理(刨毛深度不小于5cm)。
2.2 碾压施工
碾压作业应严格按照相关规范流程进行,“边施工、边检查”,不能出现漏压、超压等问题。在进行大坝防渗体内部碾压时,应保持与坝轴线平行的方向,坝料分区边界处应保持20~30cm的重叠量,以防止分区边界处漏压而造成渗漏问题。
(1)碾压设备选型。结合碾压施工方案及需求选择经济合理的碾压设备,碾压设备的选择应考虑压实系数、填料情况及作业面尺寸等。
(2)碾压方式选定。碾压方式对碾压效果及质量有重要影响,结合工程实践经验,在土石坝坝体碾压施工中常用的有两种,一种是进退错距法,一种是圈转套压法。前者操作简单方便,尤其适合分段流水作业,压实效果也较为显著,后者对施工作业面尺寸要求较为严格,并且适用于碾滚组合的方式,其优点在于施工作业效率高,但是缺点在于交接部位多,容易出现漏压、重压,并且容易在转弯的地方出现剪力破坏,对压实质量影响较大,施工技术难度高。
3 特殊部位施工
3.1 结合面施工
(1)坝基结合面。土石坝的坝基部位承受着坝体自重及外加荷载,其承载性与稳定性是确保土石坝安稳运行的关键。在进行防渗体与坝基结合面处理时,应根据坝体设计的自重情况、外部荷载情况、坝体高度及坝基材料等予以综合考虑。若采用土质坝基,要对其表层含水量进行调整直至施工含水量允许上限,保持与防渗填料同样的压实系数,再进行刨毛后填筑压实。另外,若坝基材质为非黏性土,可以先压实后填铺土料,再进行含水量的调整,并选用轻型碾压设备进行压实。若坝基采用岩基,则无须进行铺料的特殊处理,只需要在填筑前对岩基部位进行修整,保持表面平整度,对节理、裂纹等部位做好封闭防渗工作。
(2)岸坡结合面。防渗体与岸坡的结合面是土石坝施工控制重点,处理不当易造成渗漏水,甚至造成“管涌”而引发质量安全问题,因此,必须要充分重视防渗体与岸坡结合面的处理工作。第一步应当先通过冲洗方式去除岸坡结合面的杂质、污物、松动岩石等,并使得表面具有一定的湿润度,随后将按要求配置的水泥砂浆或浓黏土浆在结合面位置涂刷,涂刷厚度以5cm为宜,并保持涂刷、填筑、压实工作同步进行。对于施工便道的处理,要在施工到设计标高位置时进行挖除,随后进行铺筑压实工作,检测合格后做好隐蔽再进入下一环节工作。需要注意的是为了避免原有的岸坡土基被破坏,在岸坡结合位置边缘1.5~2m宽度以及边角位置处,禁止使用羊角碾和夯板等工具,并保持坝体压实搭接宽度不小于1m。
(3)砼结合面。对于防渗体和混凝土结合面的处理,主要的工作在于对混凝土的保湿养护,填筑宜以小型机具为主,填筑范围不大于3m,严禁使用重型设备进行填筑作业,必要时可采用人工摆砌至孔隙率满足要求。另外,需要注意混凝土浇捣工作应做好钢筋预留、混凝土与土工布结合的处理工作等。
3.2 反滤层施工
(1)对于砂石的反滤层处理主要有两种方式,分别是先土后沙及先沙后土法,铺设的顺序按照由下至上进行,注意要对不同粒径材料组成的反滤层厚度进行区别处理,并且保持层间不混杂。对反滤层进行分段铺设时,确保接缝位置清晰,不得出现错位等情况。铺设完成后进行质量检查,保证铺设厚度、填料均匀度及石料级配参数等达到设计标准,如有质量不达标应及时进行处理。
(2)在施作土工布反滤层时,要对反滤料杂质予以清理,避免过尖、过硬的材质破坏土工布,铺设完成后应及时进行覆土,避免长时间暴晒,土工布搭接面宽度不小于30㎝。