临城水库拦河坝填筑施工施工工艺

来源：职称驿站所属分类：建筑施工论文
发布时间：2013-01-17浏览：47次

　　摘要：根据施工地域环境及施工现场实际情况，要配合施工组织设计，进行设备选型，通过土石料的开采、运输、上坝压实等系列工序来完成。坝面的填筑，主要包括铺料、平料、洒水、压实、质检等工序。

　　关键字：设备选型,碾压试验,卸料及铺筑,压实

　　临城水库位于子牙河系滏阳河支流泜河南北支汇流处。坝址坐落在临城县西竖村西南，距京广铁路、京深高速公路约20km2，总库容1.7125亿m3。该水库是一座以防洪为主，结合灌溉、发电、水产养殖等综合利用的大(Ⅱ)型水库。水库枢纽现状主要建筑物有拦河坝、三座溢洪道、电站、泄洪洞及尾渠等。临城水库拦河坝坝顶高程133.0m，防浪墙顶高程134.2m，最大坝高33.0m，大坝总长1428m。

　　拦河坝坝坡加固采用砂砾进行赔坡填筑，压坡后边坡自上而下为1：2.25、1：2.5、1：2.75，并在122m、112.0m高程设马道，马道宽1.5m，坝顶130.0m至133.0m范围内填筑壤土。

　　临城水库拦河坝坝体填筑采用挖掘机装土料，自卸汽车运输，推土机平料，自行振动碾压实。

　　一、主要施工机械选择

　　1、挖掘机械的选择

　　(1)设备选型

　　选用日立建机(上海)有限公司生产的1.2m3反铲挖掘机，(ZAXIS240LC)

　　主要技术参数：

　　整机工作质量24300kg，铲斗容量1.2m3。履带板宽度600mm

　　行走速度3.4～5.5km/h。爬坡能力35°，铲斗挖掘力180KN。

　　功率：125KW

　　作业范围：最大挖掘半径10.27m;最大挖掘深度6.95m，最大垂直挖掘深度6.02m，最大挖掘高度9.63m，最大卸料高度6.76m，最小回转半径3.87m。能满足本工程土方开挖的要求。挖掘机示意图1-1

　　(2)生产率计算

　　q—铲斗容量，1.2m3

　　Kch—铲斗充盈系数，本工程主要开挖砂砾料取0.5。

　　Ke—土壤可松性系数，取0.6

　　Kt—施工机械时间利用系数，取0.75

　　T—挖掘机铲装一次工作循环时间，16s

　　Kz—撑子高度和挖装旋转角度校正系数，本工程开挖难度小，取1.5。

　　经计算生产率为：729m3/台班。

　　(3)数量配备

　　按施工进度计算的施工强度结果，高峰期5280m3/d，土方施工考虑两班作业，因此本工程选配4台1.2m3挖掘机。根据施工规划土方调配距离不超过2.6km，使用30辆15t自卸汽车。

　　2、回填机械的选择

　　(1)设备选型

　　选用LT220B型自行式振动碾，其主要性能参数如下：

　　1)工作重量20t/18t;

　　2)振动轮宽度2298mm;

　　3)行驶速度：0～11km/h;

　　4)振动频率：30HZ;

　　5)振幅：2.0/1.0mm;

　　6)激振力360/220kN。

　　(2)生产率计算

　　其中B—有效压实宽度，振轮宽度-搭接宽度=2.298-0.5=1.798m

　　h—压实的厚度，取0.8m

　　v—压实作业行走速度，取3km/h

　　n—碾压遍数，取做6遍

　　Kt—时间利用系数，因工作条件较好取0.6。

　　计算生产率为：3452m3/台班。

　　(3)数量配备

　　根据施工进度的总体安排日填筑量为3401m3/d。填筑工程安排两班连续施工。

　　选用振动碾2台即可满足填筑的需要。分片夯实时，夯迹搭压宽度大于1/3夯径。

　　二、主要施工方案的选择

　　1、碾压试验

　　填筑施工前，先进行碾压试验，通过试验取得有关碾压施工技术参数，根据试验结果与施工监理共同研究确定施工压实控制参数，包括含水率、铺筑厚度、碾压机械类型、压实遍数、压实方法等。

　　2、基础处理

　　砂砾料、堆石拆除后，人工配合推土机进行平整，填筑前洒水，保持基面湿润。

　　3、新老坝体结合面处理

　　下游砂砾料填筑过程中，由人工配合推土机、挖掘机进行开蹬，确保新老坝体结合紧密，避免形成薄弱带。

　　4、坝顶开挖基层基面处理

　　坝顶拆除过程中，预留10-20cm保护层，填筑前人工配合推土机清除，保持基础面整洁，土料填筑前，清除表面浮土、杂物，表面洒水保持湿润，确保新旧坝体结合良好。

　　5、下游砂砾料填筑

　　(1)作业方式

　　主坝填筑范围▽105.5m~▽133.0m，高差27.5m，其中桩号(0+000~0+340、0+900~1+428)填筑净宽平均5~7m，桩号(0+340~0+900)填筑净宽平均为10~15m下游贴坡填筑总体呈现作业面狭窄的特性，自卸汽车不能在作业面回转，为尽可能使自卸汽车正常作业，做如下安排：

　　1)桩号(0+000~0+340、0+900~1+428)填筑净宽平均5m~7m，超填2m，并在0+340、0+900修筑两条上坝路，通过作业面可满足卸料要求;

　　2)桩号(0+340~0+900)填筑净宽平均为10~15m，坝体超填宽度1.5m，保持自卸汽车能够在作业面正常回转;

　　坝体填筑的主要施工作业方式为：

　　分段分层循环流水作业。因整个工程的填筑作业面较狭窄，采用自卸汽车进占法卸料，推土机平整作业面，砂砾料填筑用水由右坝头蓄水池供水管洒水，自行式振动平碾顺坝轴线方向采用进退错距法压实。工序流程见坝体填筑工艺流程图2-1：

　　(2)卸料及铺筑

　　自卸汽车运土至回填区，卸料方式采用进占法，顺坝轴方向分层铺料，回填料摊铺采用推土机平料并辅以人工进行。分层向上铺料填筑。分段作业面最少长度不小于100m，作业面加强统一管理，做到统一铺土，统一碾压，严禁出现界沟。相邻填筑作业面做到均匀上升，尽量减少施工接缝。如段与段之间不可避免出现高差，应以斜坡相连接，连接处斜坡坡度控制在1∶3～1∶5。卸料及铺筑过程中，严格控制铺料厚度，施工测量人员层层用水准仪进行检测。为防止铺土过厚或欠铺，每层铺土前，在旧坝坡上打上控制桩，用白灰线连接，用以控制铺料厚度符合要求。

　　(3)压实

　　碾压机具采用振动碾压实填筑料，选用自行式振动碾。

　　振动碾行走方向要平行于坝轴线。相邻作业面碾迹搭接宽度，平行管身轴线方向应不小于0.5m，垂直轴线方向不小于3m。

　　每填一层按规定的施工碾压参数施工完毕后，随即用核子密度仪检测其压实质量，并用灌水法进行校核，压实质量检测的取样位置，选在压实段有代表性的部位，并均匀分布取样点。

　　砂砾料压实密度、含水量经检测达到设计要求并经监理人机构检验认可后，继续填铺下一层;若压实度未能满足设计要求，则需进行补压直至检测达到设计要求。

　　铺料与压实工序连续进行，以防止砂砾料被晒干，影响填筑质量。对表面已风干的砂砾料，作洒水湿润处理。对已检验合格的填筑层，因故未继续施工，复工前进行洒水，并经监理人机构检验合格后才能进行铺筑下一层，以保证层间结合质量。

　　6、坝顶填筑

　　坝顶填筑指坝顶拆除后130.0m至设计高程133.0m范围内的填筑，包括壤土和砂砾料两部分。根据规范要求采用砂砾料与土料平起填筑法施工，自卸汽车进占法卸料，振动碾顺坝轴线方向碾压，砂砾料采用振动平碾，土料采用凸块碾。先填筑砂砾料后填粘土。挖掘机削坡，削坡土料、砂砾料分别填筑最后一层土料、砂砾料。

　　7、削坡

　　临城水库拦河坝下游坝坡压坡后边坡自上而下为1：2.25、1：2.5、1：2.75，为了保证设计断面内压实干容重达到要求，铺料时要求预留30cm余量，每2.5m-3m高差削坡一次。削坡的方法：采用挖掘机削坡，人工配合，测量人员采用DTM-532全站仪跟踪控制。

　　8、施工注意事项

　　(1)铺料厚度由碾压试验确定，施工严格控制。

　　(2)地面起伏不平时，按水平分层由低处开始逐层填筑。

　　(3)分段填筑时，各段设立标志，以防漏压、欠压、过压，上下层的分段接缝位置错开。

　　(4)振动碾行走方向平行坝轴线，碾压控制时速3km/h以内。

　　(5)对占压坝身断面临时坡道作缺口处理，将板结老土刨松，与新铺料统一按填筑要求分层压实。

　　三、结论

　　通过在本工程的应用，在成本控制、工期控制、质量控制等方面取得了良好的效果，一方面施工技术有较大提高，保证了施工质量，缩短施工工期;另一方面在土石坝施工中积累了丰富的施工经验，为以后土石坝施工打下了坚实的基础。

　　参考文献

　　[1]SL274-2001，碾压式土石坝设计规范[S]。北京：中国水利水电出版社，2002