面板堆石坝填筑施工组织设计.docx

面板堆石坝填筑施工组织设计.docx

《面板堆石坝填筑施工组织设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《面板堆石坝填筑施工组织设计.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

面板堆石坝填筑施工组织设计

目录

大坝填筑施工组织设计1

1概述1

1.1工程概况1

1.2主要工程量2

1.3坝料填筑技术要求及施工参数2

2施工布置3

2.1施工道路3

2.2施工水、电布置4

2.3施工附属设施5

2.4施工通讯5

3坝体填筑分期及强度5

4坝料加工6

4.1垫层料6

4.2特殊垫层料8

4.3过渡料8

4.4排水带料9

4.5堆石料9

5大坝填筑工艺流程及施工方法9

5.1填筑工艺流程9

5.2坝体填筑施工工艺10

5.2.1测量放线10

5.2.2装料和运输10

5.2.3卸料和铺料11

5.2.4坝料加水11

5.2.5碾压12

5.2.6质量检查12

5.3各区坝料施工方法13

5.3.1挤压边墙施工方法13

5.3.2特殊垫层料施工方法13

5.3.3垫层料施工方法14

5.3.4过渡料施工方法15

5.3.5排水带料施工方法15

5.3.6排水带反滤区料施工方法15

5.3.7堆石料区施工方法16

5.3.8坝前盖重料、粉煤灰铺盖施工16

5.3.9坝顶部分施工16

5.3.10坝后护坡施工17

5.4填筑施工细节与措施17

5.4.1坝内施工道路布置与填筑18

5.4.2结合部位施工18

5.4.3边角部位的处理18

5.4.4接缝质量19

5.4.5坝顶超高控制19

5.4.6上下游边线控制19

5.4.7观测仪器的保护19

5.5雨季填筑施工措施19

5.5.1注意天气变化20

5.5.2加强监测20

5.5.3加强组织管理20

5.5.4雨季施工措施20

5.5.5加强道路维护20

6设备配置20

6.1设备配置20

6.2人员配置21

7质量控制与保证措施21

7.1料源质量控制21

7.2铺料厚度控制22

7.3加水量控制22

7.4碾压遍数控制22

7.5不同坝料接缝界面填筑质量控制22

7.6垫层料、过渡料质量控制22

7.7质量记录22

8安全保证措施与环境保护措施23

8.1安全保证措施23

8.2环境保护措施23

大坝填筑施工组织设计

1概述

1.1工程概况

四川自贡市小井沟水利工程是以城市供水为主、兼顾农业灌溉和环境供水等综合利用的大型水利工程，包括小井沟水库工程和输水工程这两部分。

小井沟水库工程主要建筑物有钢筋砼面板堆石坝、右岸开敞式溢洪道、右岸泄洪放空隧洞、左岸放水隧洞，库内有7座副坝，库外有排洪渠等工程。

钢筋砼面板堆石坝坝轴线全长263.0m，坝顶高程431.6m，防浪墙高出坝顶1.2m，河床建基高程344.0m，最大坝高87.6m，坝顶宽度8.0m。

上游坝坡1:

1.4，在385.00m以下为堆石压重体，压重区顶宽4m，压重体边坡1:

1.9；下游坝坡1:

1.5（原设计1:

1.4，无坝后压脚区），在高程343.80m至358.80m范围内为压脚区，压脚区顶宽20m，压脚区边坡1:

2，坝后共设二级马道，马道高差30.0m，马道高程分别是401.60m和371.60m，马道宽度均为4.0m。

大坝面板厚度为0.3～0.6m，底部设有趾板砼，兼作坝基帷幕灌浆盖板。

根据前期堆石料碾压试验成果，原用于大坝堆石料填筑的蚱蜢寺堆石料料源-灰黄色砂岩饱和抗压强度较低、渗透系数较小，不能满足设计堆石料排水和稳定要求，同时，原用于大坝过渡料、垫层料及特殊垫层料加工料源的青灰色砂岩经鉴定为青灰色泥质砂岩，饱和抗压强度较低，不能满足坝料强度要求。

随后，设计进行了相应调整，在坝体内增设了水平和竖直排水带，将后坝坡调整为1:

1.5，并在坝后358.8m以下增设堆石压重，取消原设计的下游堆石区，调整后的坝体横断面见图1.1-1。

根据调整后的坝料技术要求，我部配合设计对岷江砂砾石和荣县地区灰岩料进行了大量选料试验和对比分析，最终选定荣县地区灰岩料作为大坝新增排水带料、过渡料、垫层料、特殊垫层料及反滤料加工料源。

同时，根据蚱蜢寺料场实际开采地质情况，与原投标和料场复勘地质情况差异较大，料场储量降低，不能满足规范的储备系数要求，经设计重新寻找料源，在大坝上游新增大河坝石料场料场作为堆石料补充料源。

图1.1-1调整后的坝体横断面图

1.2主要工程量

混凝土面板堆石坝填筑主要工程量见表1.2-1。

表1.2-1混凝土面板堆石坝主要工程量表

序号

名称

单位

数量

备注

1

过渡料填筑

m³

38871

2

垫层料填筑

m³

39031

3

特殊垫层料填筑

m³

4125

排水带料填筑

m³

111335

排水带反滤料

m³

6607

4

主堆石料填筑

m³

1227657

5

上游堆石盖重

m³

39492

6

下游螺丝函石渣回填

m³

22389

7

上游粉煤灰填筑

m³

5404

8

挤压边墙

m³

4475

9

乳化沥青

㎡

19214

10

喷M20水泥砂浆

m³

135

厚20cm

11

喷C20砼

m³

1061

辅助防渗，厚20cm

12

挂网钢筋

t

25.1

1.3坝料填筑技术要求及施工参数

根据调整后的坝体填筑技术要求，各种坝料技术要求见表1.3-1。

表1.3-1混凝土面板堆石坝主要工程量表

名称

料源

干密度（t/m³）

孔隙率（%）

渗透系数（cm/s）

最大粒径（mm）

小于5mm粒径（%）

小于0.075粒径（%）

特殊垫层料

灰岩料掺配

≥2.28

≤15

10-2～10-4

40

35~55

≤8

垫层料

灰岩料掺配

≥2.28

≤15.5

10-2～10-4

100

30~50

≤8

过渡料

灰岩料掺配

≥2.28

≤18

≥1×10-2

300

10~20

≤5

反滤区料

灰岩料

≥2.25

10-2～10-4

100

30~50

≤8

排水带料

灰岩料

≥2.11

≤22

≥1×10-2

800

0~15

≤5

堆石料

砂岩料

≥2.07

800

≤15

铺盖区料

粉煤灰

盖重区料

任意料

压脚区料

砂岩

≥2.07

800

根据碾压试验成果，经建设四方最终一致确定各种坝料采取如下施工参数控制：

⑴特殊垫层料：

后退法泄料、反铲铺料、松铺厚度40cm、20t自行式振动碾静碾2遍后振碾10遍，洒水碾压。

⑵垫层料：

后退法泄料、反铲铺料、松铺厚度40cm、20t自行式振动碾静碾2遍后振碾10遍，洒水碾压。

⑶过渡料：

后退法泄料、反铲铺料、松铺厚度40cm、20t自行式振动碾静碾2遍后振碾8遍，洒水碾压。

⑷堆石料：

进占法或后退法卸料，推土机松铺80cm、26t自行式振动碾静碾2遍后振碾10遍。

⑸排水带料：

进占法或后退法卸料，推土机松铺80cm、26t自行式振动碾静碾2遍后振碾10遍。

⑹排水带反滤区料：

后退法卸料，推土机松铺60cm、26t自行式振动碾静碾2遍后振碾12遍，洒水碾压。

以上坝料碾压行驶速度均为2km/h。

2施工布置

2.1施工道路

根据业主提供的道路，目前场内交通主要通道已基本形成。

上坝道路因受地理条件限制，只能沿左岸边下游岸边坡修筑，按照上坝总布置总规划，如平面图示主路为三条，低线路、中线路、高线路。

为减小上坝路行难度，又增加我两条辅助道路中低线支路、中高线支路，以行成15米一段的梯段道路。

在道路间按上坝路坡度、路宽、安全的需要，采取无用料填筑、临时坝内修之字路以后补填方式减少修路对坝体填筑工程的影响。

2、低线路长281.5米，最大纵坡12.204%，连接下游上坝公路沿边坡跨量水堰取大高程在375.00上坝。

3、中线路路全长419.0米，以下游上坝路366.91起点，沿下游边坡修筑，最大纵坡11.76%，在405.00高程进入坝体.

4、高线路路全长170米，下游上坝路448.00高程与引水洞出口坡顶为起点，最大纵坡-11.143%，在429.90高程进入坝体，为永久上坝公路。

5、高中支线路是在高线路与中线路之间加增的一条道路，路全长172.90米，以中线路0+270桩号，393.17高程部位为起点，最大纵坡13.827%在416.00高程进入坝体。

6、中低支线路是在中线路与低线路之间加增的一条道路，路全长151.40米，以中线路0+250桩号，391.66高程部位为起点，最大纵坡-10.662%在383.00高程进入坝体。

大坝填筑施工道路布置情况见附图《大坝填筑施工道路布置图》

填筑施工道路特性见表2.1-1。

表2.1-1大坝填筑新修临时道路特性表

序号

道路名称

长度（m）

宽度（m）

起点高程（m）

终点高程（m）

平均纵坡

路面结构

用途

1

低线路

281.5

8

366.91

338.0（375.0）

11.445%

泥结石路面

坝体375m以下填筑道路

2

中低支线路

151.4

8

391.66

383.00

5.68%

泥结石路面

坝体375.0m至395.0m填筑道路

3

中线路

419.0

8

366.91

405.00

9.0%

泥结石路面

坝体395.0m至410.0m填筑道路

4

高中支线路

172.9

8

393.17

416.00

12.8%

泥结石路面

坝体410.0m至421.0m填筑道路

5

高线路

170.0

8

448.00

429.90

13.13%

泥结石路面

坝体421.0m至431.0m填筑道路

2.2施工水、电布置

填筑料充分加水湿化，是保证填筑压实质量的关键工序，根据碾压试验结果，垫层料和过渡料需洒水碾压，施工供水考虑采用5t洒水车。

大坝填筑施工用电主要是施工照明用电，顺大坝两边山坡各布置2盏5KW的氙灯照明，在回填部位采用高架灯辅助照明，满足工作面的施工照度要求。

副坝填筑施工用电主要是施工照明，采用柴油发电机发电，各个副坝分别布置1盏5KW的氙灯照明。

2.3施工附属设施

根据垫层料、特殊垫层料加工需要，在蚱蜢寺料场上游侧设置垫层料半成品料加工系统，用于加工80mm和40mm以下半成品料，同时，在蚱蜢寺料场Ⅰ区设置垫层料拌制系统，配备2台JS750型强制式拌合站，对垫层料进行掺配拌制，以保证料源质量。

2.4施工通讯

根据现场施工需要，施工通讯主要采用移动电话和对讲机。

3坝体填筑分期及强度

根据工程区的地形条件，至坝区场地狭窄，两边坡陡峭，施工布置困难，坝区存在施工道路布置现状条件与坝体填筑匹配性差、填筑料别较多，针对上述特点，对土石方填筑工程进行分期规划和部分坝料的加工设计。

根据控制性工期要求，结合本工程施工特点，面板堆石坝填筑拟分七期进行施工：

Ⅰ期填筑（317~342.8m）：

受蚱蜢寺料场地质情况变化影响，2013年1月21日才具备填筑条件，2013年3月10日完成填筑。

Ⅱ期填筑（342.8~347.8m）：

受新增排水带、料源变化和新增选料试验影响，排水带料于2013年6月13日开始正式填筑，2013年8月30日填筑至347.8m高程，完成Ⅱ期填筑。

Ⅲ期填筑（347.8~358.2m）：

根据调整后的坝体断面，坝体358.2以下新增坝后压重体，填筑日期2013年9月1日~2013年10月13日，填筑时间为43天，填筑强度9万m³/月。

Ⅳ期填筑（358.2~371m）：

计划2013年11月25日完成Ⅳ期填筑，填筑量约19.7万m³，填筑时间为43天，填筑强度14.8万m³/月。

Ⅴ期填筑（371~401m）：

计划2014年2月28日完成Ⅴ期填筑，填筑量约57.5万m³，填筑时间为95天，填筑强度18.2万m³/月。

Ⅵ期填筑（401~429.7m）：

计划2014年4月30日完成Ⅵ期填筑，填筑量约29.3万m³，填筑时间为61天，填筑强度14.4万m³/月。

Ⅶ期填筑（坝前盖重）：

计划2015年2月10日前完成Ⅶ期填筑，填筑量约4.48万m³，填筑时间为41天，填筑强度3.4万m³/月。

大坝填筑分期，详见附图《面板堆石坝填筑分期及形象进度示意图》。

坝体各种料物填筑工程量及填筑强度见表3.1-1。

表3.1-1坝体填筑分期工程量及强度表

分期

部位

填筑时段

填筑工程量（万m³）

平均月强度（万m³/月）

第Ⅰ期

基础面316m~342.8m全断面

2013年1月21日～

2013年3月10日

9.5

5.7

第Ⅱ期

EL.342.8～347.8m断面

2013年6月13日～

2013年8月30日

5.4

2.1

第Ⅲ期

347.8~358.2m全断面

2013年9月1日~

2013年10月13日

12.9

9

第Ⅳ期

358.2~371m全断面

2013年10月14日~

2013年11月25日

19.7

14.8

第Ⅴ期

371~401m全断面

2013年11月26日~

2014年2月29日

57.5

18.2

第Ⅵ期

401~429.7m全断面

2014年3月1日~

2014年4月30日

29.3

14.4

第Ⅶ期

坝前盖重

2015年1月1日~

2015年2月10日

4.48

3.4

4坝料加工

4.1垫层料

根据设计调整后的垫层料技术要求，料源采用荣县地区灰岩料，料源采用外购，运距为52km。

选定荣县茨竹沟灰岩料经垫层料加工系统加工的半成品料、荣县灰岩加工料（20~100mm）、杨家沟砂进行掺配，荣县灰岩加工料（20~100mm）和杨家沟砂直接采用外购，运至现场备用，半成品料采用改装后的垫层料加工系统加工而成，垫层料加工系统加工后，由3m³装载机装20t自卸汽车运至掺配站掺配。

试验计算掺配比例如下：

⑴掺配质量比计算

根据计算成果，荣县灰岩料（20~100mm）比例18%，半成品料比列38%，杨家沟砂用量44%。

则其质量掺配比例为“荣县灰岩料（20~100mm）：

半成品料：

杨家沟砂=1:

2.11:

2.44”。

⑵掺配体积比计算

根据计算成果，其体积掺配比例为“荣县灰岩料（20~100mm）：

半成品料：

杨家沟砂=1:

2.11:

2.44”。

如料源有变化时，根据料源变化情况调整掺配比例。

根据垫层料掺配需要，结合现场实际地形，掺配站布置在蚱蜢寺料场Ⅰ区，先采用溢洪道开挖料回填出施工平台，然后对场地进行平整，满足垫层料料源堆放和运输要求，掺配场地长、宽分别为100×50m，面积约5000㎡，可满足垫层料掺配试验和后续掺配上坝。

由于料源颗粒继配分布不均、极不稳定，原计划的分层摊铺掺配难以全部满足设计要求，当出现级配不合格时，需重新测定其级配再重新掺配，其施工难度大、工序较复杂，周期长，对垫层料填筑质量和强度均有较大影响。

鉴于此情况，借鉴公路工程采用的拌制基层的拌制方法，垫层料掺配采用JS750型强制式拌合站进行拌制掺配，其拌制后其掺配效果较分层摊铺掺配效果更好，且能满足设计要求。

JS750型强制式拌合站施工参数见表4-1：

表4-1JS750强制式拌合站参数表

型号

JS750

出料容量

750L

进料容量

1200L

生产率

≥35m3/h

搅拌轴转速

27r/min

料斗提升速度

18m/min

搅拌电机功率

30kw

提升电机功率

7.5kw

骨料最大粒径

60-80mm

外形尺寸（长×宽×高）

5138×4814×6388mm

整机重量

7156kg

根据JS750型拌合站拌制强度和坝体填筑强度需求，采用2台JS750强制式拌合站同时拌制可满足上坝强度需求。

拌制好后的垫层料直接由拌合站卸至20t自卸汽车运输上坝填筑，其优势较明显，施工工艺简单、容易掌握，出现料源不稳定根据料源变化情况随时调整。

掺配站采用3m³装载机上料，WTT12OO型配料系统配料，2台YS750强制式搅拌机拌料，搅拌均匀后卸料至20t自卸汽车后，运输至堆存场地堆存；检验合格后，由1.6m³反铲装20t自卸汽车运输上坝填筑。

注：

根据设计调整后的坝料技术要求，排水带反滤区料技术要求与垫层料一致，排水带料源加工方法与垫层料相同。

4.2特殊垫层料

根据设计调整后的特殊垫层料技术要求，料源采用荣县地区灰岩料，料源采用外购，运距为52km。

选定荣县茨竹沟灰岩料经垫层料加工系统加工的半成品料、杨家沟砂进行掺配，荣县茨竹沟灰岩料和杨家沟砂直接采用外购，运至现场备用；半成品料采用改装后的垫层料加工系统加工而成，垫层料加工系统加工后，由3m³装载机装20t自卸汽车运至掺配站掺配。

试验计算掺配比例如下：

根据计算成果，半成品料（≦40mm）比例66%，杨家沟砂用量34%。

则其质量掺配比例为半成品料：

半成品料：

杨家沟砂=0.66:

0.34”。

如料源有变化时，根据料源变化情况调整掺配比例。

掺配站采用3m³装载机上料，WTT12OO型配料系统配料，2台YS750强制式搅拌机拌料，搅拌均匀后卸料至20t自卸汽车后，运输至堆存场地堆存；检验合格后，由1.6m³反铲装20t自卸汽车运输上坝填筑。

4.3过渡料

料源采用荣县地区灰岩料（最大粒径800mm），料源采用外购，运距为52km。

经自制条筛剔除大于300mm粒径后的毛料与方家湾砂（小于5mm）进行水平互层铺料～立面（斜面）开采掺配，掺配场地选择在垫层料加工系统堆料场，具体操作方法为：

掺合料堆逐层按照先细后粗的原则铺料，相间铺料直至设计高度。

采用装载机直接装、卸料、平料，反铲掺配。

掺配料堆高度，以一次掺配料堆各层料的铺层厚度总高度控制，每种料铺料设计厚度根据便于控制铺料厚度和立面开采时能得到均匀混合料的原则来确定，一般以40～80cm为宜。

各层厚度由现场实测各种掺配材料干密度后，经计算最终确定。

试验计算掺配比例如下：

根据计算成果，条筛剔除后的毛料（≦300mm）比例85%，杨家沟砂用量15%。

则其质量掺配比例为半成品料：

半成品料：

杨家沟砂=0.85:

0.15”。

如料源有变化时，根据料源变化情况调整掺配比例。

使用3m³装载机在掺配场直接装、卸料，使用PC360、3m³装载机拌和，充分拌和均匀，检验合格后，装载机倒至成品储备料场。

掺配方法见附图《过渡料掺配方法示意图》。

4.4排水带料

根据设计调整坝料技术要求，排水带料采用茨竹沟洞挖灰岩料（最大粒径800mm），料源直接采用外购，运输至坝面进行填筑。

料源采用外购，运距为52km。

4.5堆石料

根据设计调整坝料技术要求，堆石料采用蚱蜢寺料场灰黄色砂岩料和大河坝料场砂岩料，料源由蚱蜢寺料场和大河坝料场爆破开采，剔除夹层和泥岩后，运输至坝面进行填筑。

新增大河坝料场运距3.0km，蚱蜢寺料场平均运距3.0km。

5大坝填筑工艺流程及施工方法

5.1填筑工艺流程

取样验收

坝体填筑施工工艺，见图5-1。

图5-1坝体填筑施工工艺流程图

坝体填筑作业流程，见图5-2。

图5-2坝体填筑作业流程示意图

5.2坝体填筑施工工艺

钢筋混凝土面板堆石坝坝面填筑时，按坝体分区、坝面大小等条件，将填筑面划分成2～4个面积大致相等的填筑作业区，各作业区之间应做出明显的标志。

填筑作业面内按填筑工序平行流水作业，并按主堆石、排水带、过渡料、垫层料的填筑次序，规划填筑行车路线、来料分类和进料速度、现场施工机械，各种填筑料的运输汽车、推土机、洒水车、碾压机、液压振动板、反铲、装载机等良好匹配，使坝体填筑施工处于优质、均衡、有序、高速状态。

为保证前坡垫层料的填筑速度、碾压质量，减少上游坡面削坡与填筑的施工干扰，采用挤压边墙施工技术。

即每填筑一层垫层料之前，用边墙挤压机在设计填筑坡面处挤压出一道近似直角梯形的混凝土边墙，挤压混凝土边墙外坡为设计填筑边坡1：

1.4。

边墙成型施工2h后，开始垫层料的填筑碾压工作。

边墙挤压混凝土具有低强度（4～5MPa）、低弹模（＜8000MPa）、半透水性（10-3～10-4cm/s）的特点，并且能为混凝土面板提供平整的基础面，起到避免水流冲刷，临时防洪度汛的作用。

⑴挤压墙的混凝土采用挤压机施工，其行走速度宜控制在40～60m/h。

⑵坝体上游斜坡面的法线方向最大允许偏差为±5cm。

混凝土挤压墙挤压成型后，将对其进行相应垫层区料的填筑与碾压，由于碾压后混凝土上游面挤压墙会沿垂直坝轴线方向上游移动，为了保证整个混凝土挤压墙的平整度达到设计要求，每层挤压墙施工时必须向内预留一定的距离以抵消碾压引起的挤压墙的变形位移。

⑶每层挤压墙混凝土在施工完成后，上下两层之间的错台（平整度），小于1cm。

⑷挤压墙混凝土在施工完成后，混凝土面不得掉块缺角，产生不平整，影响面板受力。

⑸在浇筑面板混凝土之前，沿面板垂直缝位置，将挤压墙混凝土切割，以适应面板的变形，切缝深20～25cm。

⑹为减小面板与挤压墙混凝土之间的约束，适应于面板自身的变形，在浇筑面板混凝土之前在挤压墙混凝土表面喷一层乳化沥青，厚度为3.0mm。

5.2.1测量放线

按坝体填筑规划分区、分片的单元用石灰和木桩做好标志，并进行桩号、高程测量。

5.2.2装料和运输

由现场施工员对料场挖掘司机和汽车运输司机就当班运料上坝具体部位、石料规格和质量要求进行交底，不合格料不装运上坝。

要求运输垫层料、过渡料和堆石料的自卸汽车相对固定，且运输不同填筑料的自卸汽车标有明显标志，专人管理，严格禁止不同填筑料混杂。

5.2.3卸料和铺料

坝面设专人手执红、白旗指挥卸料，以保证卸料安全、高效，避免卸错料，出现质量事故，堆石料、水平排水带料、采用推土机进行铺料，过渡料、特殊垫层料、垫层料及竖向排水带料采用反铲铺料。

堆石区采用进占法卸料，即运料自卸汽车在新填的松料上逐步向前卸料，并用推土机及时平整。

垫层区2A、特殊垫层区2B和过渡区3A，采用后退法铺料，即20t运料自卸汽车在已压实的层面上后退卸料，形成密集的料堆，再用反铲整平。

指挥卸料时，根据铺料厚度、汽车厢容大小，使料堆分布均匀，以利于平料。

垫层、过渡层与相邻5.0～10.0m范围的上游堆石3B区应平起填筑，垫层与过渡层同时碾压，并确保其宽度，其交叉带宽度，应小于铺层厚度的1.5倍。

坝体填筑时，垫层与过渡层、过渡层与上游堆石区堆石的连接，先填上游堆石，再填过渡层，最后填垫层。

一层主堆石、二层过渡层和垫层平起作业。

垫层、过渡层与相邻层次之间的材料界线要分明。

分段铺筑，注意必须做好接缝处各层之间的连接，防止层间错动。

在斜面上的横向接缝处收成缓于1:

2的斜坡。

在推料过程中，如发现超径石，用反铲挖除，使其粒径满足相应要求。

经平整后的堆石料表面，应基本平整，便于碾压作业。

料面不能有坑洼现象出现，更不能起伏不平呈波浪形。

凡有上述情形都应立即返工，将表面推平，直至达到设计要求。

5.2.4坝料加水

根据碾压试验结果，过渡料、垫层料、特殊垫层料及水平反滤料需洒水填筑，洒水量以坝料含水率控制到4%~6%为宜，堆石