上水库堆石面板坝坝体填筑施工措施.docx
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上水库堆石面板坝坝体填筑施工措施
江苏沙河抽水蓄能电站工程
上水库堆石面板坝坝体填筑施工措施
签发:
校核:
编写:
中国水利水电第十四工程局江苏沙河电站项目部
一九九八年十月二日
一、概述
沙河抽水蓄能电站上水库由环库公路、主坝(南、北坝段)、东副坝及库盆四部分组成。
库容244.97×104m3,发电库容205.5×104m3。
主、副坝均为钢筋混凝土面板堆石坝。
最大坝高分别为47m和31m,主坝坝顶长528.71m,副坝坝顶长236.55m,环库公路长803.00m,坝顶高程137.00m,坝顶宽6.3m,东副坝上、下游坡比均为1:
1.3,主坝上游坡比为1:
1.405,下游坡比EL117.00以上为:
1:
1.3,以下为:
1:
1.4,EL117.00处设有2m宽的马道。
主、副坝下游面均设有浆砌石踏步。
坝体防渗系统由混凝土面板及止水、趾板、趾板上覆盖的粘壤土等组成,坝及北段环库公路防渗采用帷幕灌浆,并辅以固结灌浆。
坝体由主堆石区、次堆石区、垫层、过渡层及面板等组成。
二、施工布置
1、水、电的布置
a供水:
主要由500m3的水池供水。
沿环库公路上边壁接4″钢管至东副坝北坝头处,供东副坝填筑、趾板浇筑等用水。
主坝填筑用水可直接从上进出水口处的供水管接2″管,供填筑洒水使用。
b供电:
东副坝和主坝均由环库已架设的四平线接引。
2、施工道路布置
施工道路主要结合上水库开挖、趾板浇筑等修筑的道路而布置,同时考虑不同时段、不同工序的施工要求,尽量合并,以减少施工道路数量,使相关运距最短。
具体布置详见《坝体填筑施工道路布置图》。
(1)主坝南坝段
a、由于道路及场地的限制,计划填筑主要分Ⅲ期进行。
第Ⅰ期主要利用2#后坝坡线填筑次堆石区低凹处,基本上填至EL95高程,与上游3#支线相接。
利用3#支线进入坝体(进坝高程EL100.00),填筑主、次堆石区、小区及过渡层、垫层至EL100,再以坝内斜坡道继续上升,填至与新1#支线相接,此为第Ⅰ期填筑。
(考虑到3#支线要穿过趾板,由于南坝段Ⅰ期填筑量较小,道路不易布置,又据施工进度情况,采用先进行第Ⅰ期的填筑,后浇筑趾板混凝土的顺序。
)
b、第Ⅱ期填筑主要由新1#支线完成,填筑至EL110左右,再利用坝内斜坡道完成EL110~EL120的填筑,即完成主坝南坝段的第Ⅱ期填筑。
c、主坝南坝段第Ⅲ期填筑,由于道路的限制,主要利用北坝段处的环库公路,结合北坝段的第Ⅲ期填筑一起进行。
(2)主坝北坝段
主坝北坝段地势较开阔,各种机械运转灵活,大体可分为Ⅲ期填筑:
第Ⅰ期用开挖时的新4#支线(进坝高程EL90)进入坝内填筑至EL110高程,与1#后坝坡线相接。
第Ⅱ期填筑时,由于工作面开阔,道路易布置,利用新3#支线与1#后坝坡线同时进行,填筑至EL120高程左右,与主坝北支线相接。
第Ⅲ期填筑的前期工程主要利用主坝北支线(进坝高程EL125)填筑至与环库公路相接。
后期填筑主要利用环库公路与主坝南坝段一起填筑至EL136.55高程。
即完成主坝南北段的填筑任务。
(3)东副坝
由于地势局限,要配合反铲填筑EL110高程以下部分。
具体道路布置
下:
a、前期填筑用开挖时的EL110线路把坝体后部填筑至EL115高程,(进坝高程110左右),填筑坝内斜坡,使之与东副坝北支线(进坝高程EL120)相接。
b、第Ⅱ期利用东副坝北支线进坝(进坝高程EL120)形成的坝内斜坡道把坝体填筑至与环库公路(进坝高程EL136.55)相接。
再利用环库公路把坝体填完。
这就完成了东副坝的填筑任务。
施工道路的布置基本按双车道考虑,路面宽7m(主坝北支线路面宽4.5m),坡度为8~10%(重车下坡坡度为10~12%)。
三、填筑方法
1、填筑工序
填筑工序为:
测量放线→卸料→平料→洒水→碾压→检查
1)测量:
由测量队放出坝轴线、坝料分界线以及坝轴坐标网络和高程点,
以便进行地质编录和基础分区分段验收。
2)卸料:
小区料、垫层料和过渡料采用后退法,主堆石和次堆石区用
占法。
3)平料:
除周边小区料、垫层料需人工配合反铲进行平料外,其余均用推土机平料。
4)洒水:
坝面采用胶管进行洒水,一般在碾压前进行,洒水量由试验
确定。
5)碾压:
除小区料采用小型振动碾碾压外,其余均采用YZ12重型振动碾碾压(采用错距碾压法)。
6)检查:
除有经验的工程师在施工全过程进行直观检查外,还要由试验室按规范规定频率进行取样试验检查。
2、填筑原则
开始填筑坝体主堆石前,在清理合格并经验收合格的基础表面先铺一层50cm厚、粒径小于20cm的石料层,并碾压6~8遍(试验确定);在主堆石区靠岸坡2m范围内用粒径小于20cm的细料铺填。
面板附近小区料、垫层料、过渡料、堆石料的铺填按先细后粗的原则进行,即按:
小区料→垫层料→过渡料→堆石体的顺序进行,填筑施工中坝面尽量保持均衡上升,特别是上游20m的填筑更应如此,在此范围内相邻区高差任何时候均不宜超过一个铺填厚度。
两种料的界面避免粗料集中。
坝体施工中容易漏压的部位,主要有:
坝料分区交界带,分段碾压接触带,已填筑的临时坡面与岸坡接触带。
为此,坝料分区交界带在相邻两种料平齐时,用振动碾骑缝碾压处理,为齐平,用反铲清除较高区料水平50~100cm后,骑缝碾压。
坝体由于分期填筑和保留填筑运输斜坡道等形成的临时坡面,在低高程部位填筑时,每填筑一层用反铲将坡面上的松散层挖至待填面上,与新填料一起碾压,新老交界面作搭接碾压处理。
填筑与岸坡接触带,以及与砼墙接触带尽量用细料填筑,用振动碾顺坡脚碾压,以免出现架空和碾压不密实现象。
岸坡接触带除用细料填筑外,应铺成弧形,碾子沿弧面碾压更为密实。
3、各种坝料的填筑方法
1)小区料填筑方法:
用3m3装载机配5.0T自卸车运输,后退法卸料,铺层厚度20cm(试验确定),人工配合1.0m3反铲铺料。
大面用YZ12型振动碾碾压,边角用小型振动碾夯实,最终的斜面层做20cm厚的沥青砂浆柔性保护层与趾板和面板底脚相接。
2)垫层料填筑方法:
采用3.0m3装载机配合15T或20T自卸车运输,后退法分散卸料,人工配合反铲摊铺,层厚40cm(试验确定),上游坡面超铺10cm左右(水平向)以便削坡处理。
水库前沿适当超高形成反坡,以便碾压时安全。
碾压采用YZ12型振动碾先静压一遍,然后再振动碾压4遍(试验确定),先碾压过渡料、后骑缝碾压,最后碾压垫层料,碾压速度控制在2km/h左右,水库前沿(约50cm,水平向)无法碾压处留待斜面碾压时处理。
3)过渡料填筑方法:
用3.0m3装载机配15T或20T自卸车运输,后退法铺料,TY220推土机平料,YZ12型振动碾碾压。
人工配合1.0m3反铲处理边角粗料集中部位,铺料厚度和碾压参数与垫层料相同.
4)堆石体填筑方法:
用4m3挖掘机及3.0m3装载机配15T、20T自卸车运输,主堆石区及次堆石区采用进占法卸料。
主堆石铺厚100cm,次堆石铺厚100cm(通过现场试验确定)。
D115上海320和D85推土机平料,YZ12型振动碾碾压6—8遍(试验确定),1.0m3反铲对边角粗料集中部位和临时坡面进行处理。
5)护坡块石施工:
护坡块石在上坝料中选取,反铲配合人工砌筑。
测量队放线后,打钎拉钢丝为准线,随坝体上升逐层砌筑。
6)上游垫层斜坡面碾压及砂浆护面施工:
斜面碾压每20—25m斜长进行一次。
斜碾前,先对坡面测量放线,人工削坡至法线方向略高于设计坡5cm左右,由D115A推土机、1.0m3反铲及导向滑轮联合牵引YZT-10型振动碾,采用错距法碾压,错距宽度(d)按碾压遍数(n)、碾筒长度(l)确定:
即d=l/n。
削坡后视坡面情况对坡面待压区提前3-12h进行适当洒水。
据以往施工经验,斜碾分三个阶段连续作业,以保证砂浆面平滑和与垫层面结合良好,防止脱壳,使面板获得平整、坚定的基础。
第一阶段:
全面静压一遍;
第二阶段:
全振动动碾压六遍,放线测量后,进行二次削坡处理,超挖欠补;
第三阶段:
砂浆摊铺后,先静压一遍,尔后全振动二遍,最后全面静压一遍。
砂浆由混凝土拌和系统拌制,15T自卸车运至坝顶卸料于坡面,人工用木长柄耙铺抹,直至整平,铺料厚度6cm。
碾压时,上振下不振,上下一个循环为碾压一遍。
砂浆标号为50#,采用干硬性砂浆,碾压完成待砂浆终凝后,洒水养护14d。
7)粘壤土铺盖填筑:
粘土料由厂房西侧土料场开采,1.0m3反铲配5T自卸车运输,退铺及进占法卸料,运输车辆和堆土机碾压。
碾压范围应离开面板和趾板水平向1.0m左右。
4、冬季施工时的措施
工程区域内,气温最低月份为1月份,极端最低气温-17℃。
在负温下的填筑,要尽量减少洒水量或不洒水,并增加碾压功能。
雪天施工时,垫层、过渡层区的积雪、冰霜应予以铲除,堆石区积雪不得超过10cm。
四、人员劳动力组合
劳动力组合表
工
种
项目领导
队
长
副队长
技术人员
推土机工
振动碾工
小振动碾
反铲人员
装载机工
驾驶员
修
理工
测量人员
电
工
试验人员
质安人员
杂
工
合
计
人数
1人
1人
2人
3人
6人
4人
4人
2人
4人
18人
2人
3人
2人
4人
2人
16人
74人
注:
小型振动碾操作人员和杂工都用民工。
本表所列人员每天均采用两班制。
五、机械设备配置
机械设备配置表
序号
名称
型号
台数
工作面
1
振动平碾
YZ12
2
坝面
2
推土机
TY220,D85,D115A
3
坝面2台料场1台
3
反铲
1m3
1
坝面
4
小型振动碾
HP-1000-7
2
坝面
5
运料大车
15T,20T
15
料场至坝面
6
装载机
3m3
2
料场
7
夯实机
4
坝面
六、施工进度计划
坝体填筑施工进度计划
七、质量安全保证措施
坝体各区料在填筑之前,基础清理及处理必须经“三检”验收合格。
在整个填筑过程中,严格按标书《技术规范》、《混凝土面板堆石坝施工技术规范》及设计图要求进行施工。
坝体(特别是垫层料和过渡料)是面板防渗体的靠背,而主堆石区又是承受水压力的支撑体,故质量要求极为严格。
填筑期质量控制有事前、事中、事后控制三个阶段。
其中事前控制是前提和基础,事中控制是关键,事后控制是保证。
1.事前控制:
包括利用料开采、爆破参数的控制、碾压试验、垫层料含水量的控制,加工制备工艺的控制、超径及含泥量、级配(5mm粒径)的控制。
具体控制参数见现场生产性试验报告。
2.事中控制:
即对碾压施工工艺、施工环节、压实参数等的控制。
在坝体填筑施时,坝面每班设有坝工专业人员监督、检查施工工艺、参数是否达到要求,发现问题及时纠正。
对出现的“弹簧土”现象及时翻晒和处理。
具体各区填筑材料质量要求见下表:
坝体填筑质量控制检验项目及取样频率表
部位
检验项目
工程量达到下列数量取样一个
垫层区(水平)
密度、颗分
500m3(并不少于三层取一个试样)
变形模量
6000m3
渗透系数
6000m3
过渡层区
密度、颗分
3000m3
主堆石区
密度、颗分
6000m3
次堆石区
密度、颗分
20000m3
垫层区(斜坡)
密度
1500m3
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