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坝体填筑施工措施坝体填筑是水利水电工程中一项关键施工工序,其质量直接影响到大坝的安全性和稳定性。为了确保施工质量和进度,必须采取科学合理的施工措施。以下是坝体填筑施工的主要措施:
1.材料选择与准备填筑材料的选择应符合设计要求,通常包括土料、石料或混合料等。根据坝型和功能需求(如防渗、排水等),需对不同区域选用合适的材料。在施工前,应对原材料进行取样试验,确保其物理力学性能满足规范要求。同时,合理规划料场,保证材料供应充足且运输便捷。
2.分区填筑与控制根据坝体结构特点,将大坝分为若干功能区(如防渗体、过渡层、反滤层及壳体等),并分别采用不同的填筑方法和压实标准。例如,对于黏性土防渗体,需严格控制含水量和干密度;而对于堆石体,则注重颗粒级配和孔隙率的调整。各功能区之间应做好衔接处理,避免形成薄弱部位。
3.分层填筑与压实坝体填筑应遵循“分层铺料、分层压实”的原则。每层铺料厚度和碾压遍数应通过现场试验确定江宁新校区景观工程施工组织设计方案,以达到最佳压实效果。使用振动碾、羊脚碾或气胎碾等设备时,需注意行走速度、搭接宽度以及碾压顺序,确保无漏压或欠压现象。此外,在雨季施工时,应加强排水措施,防止填筑材料含水量过高影响压实质量。
4.质量监控与检测施工过程中,应建立完善的质量管理体系,对填筑材料、压实度、渗透系数等指标进行实时监测。采用环刀法、核子密度仪或其他检测手段,及时发现并纠正质量问题。同时,定期组织验收,确保每一层填筑均达到设计要求后方可继续下一层施工。
5.安全与环境保护坝体填筑涉及大量机械设备和高边坡作业,因此必须重视施工安全。设置警示标志、防护设施,并严格执行操作规程。此外,为减少对周边环境的影响,应采取有效措施降低扬尘、噪声污染,妥善处理废弃物料,并保护水源地不受污染。
综上所述,坝体填筑施工是一项复杂而精细的工作,需要从材料、工艺、管理等多方面入手,综合考虑技术、经济和环保等因素,才能实现高质量的建设目标。
Ⅰ期坝体填筑——2002年1月1日至2002年4月30日共4个月,完成坝体临时断面的填筑;临时断面上游填至EL1032、下游至EL990,经渡汛保护处理后达到挡50年一遇全年洪水条件,填筑工程量约92.66*104m3,平均填筑强度23.17*104m3/月;
Ⅱ期坝体填筑——2002年5月1日至2002年10月31日共6个月,大坝坝体全断面填筑至EL1063,填筑工程量约165.93*104m3,平均填筑强度27.66*104m3/月;
Ⅲ期坝体填筑——坝前粘土及石渣填筑,2003年2月1日至2003年3月20日,共1.5个月,进行坝前粘土铺盖和石渣保护回填,填筑工程量约19.26*104m3,平均强度12.84*104m3/月;
Ⅳ期坝体填筑——2003年4月1日至2003年5月31日共2个月,坝体全断面升至EL1088;填筑工程量约26.91*104m3,平均填筑强度13.46*104m3/月;
Ⅴ期坝体填筑——2004年2月1日至2月底,坝顶细石料填筑,填筑工程量约1.27*104m3。
(详见《坝体分期填筑规划表》表3)。
3 料源规划及土石方平衡
3.1.1 大坝填筑料源主要为溢洪道的开挖石料,辅以大坝、引水洞的开挖石料。各建筑物开挖的石料均须按规定运至上下游储料场予以堆放储存或直接上坝,避免与覆盖层开挖料相互混杂而污染。
坝 体 分 期 填 筑 规 划 表 表3
3.1.2 本工程坝体填筑共需石料约298.21万m3,其中垫层料8.4万m3,过渡料12.13万m3,主堆石料162.09万m3,主堆石排水料20.5万m3,次堆石料80.76万m3,石渣盖重11.44万m3,坝顶细石料1.27万m3,干砌块石护坡1.62万m3;折算成自然方(换算系数取1.23)为242.5万m3。
3.1.3 本工程砂石系统加工混凝土骨料需利用工程开挖料约30万m3(自然方、包括其他标段);上下游围堰填筑共需石料7.34万m3;本工程共需开挖料278.5万m3(自然方)。
3.1.4 溢洪道开挖石料约为284.8万m3,可利用填筑方276.7万m3(利用率97%);坝基开挖石料约为32.65万m3,可利用填筑方17.0万m3(利用率51.8%);其他标段可利用石料为30万m3(自然方)。本工程可利用开挖石料总计为330.5万m3(填筑方),折算为自然方为268.8万m3(换算系数为1.23)。
3.1.5 从上述料源和石料总需用量分析结果可以看出,本工程大坝填筑石料及混凝土骨料与岩石开挖料两者相比,尚缺石料约9.7万m3;而且其它标段石料如不加强管理而被弃料污染,实际可利用石料将不足30万m3,所缺石料数量将更大,必需寻找其它料源解决。
3.1.6 开挖弃料根据具体情况用于道路修筑、临建工程等。
3.1.7 过渡料除利用洞渣外,其余在溢洪道明挖的合适位置挑选取得。
3.1.8 垫层料、特殊垫层料通过砂石骨料系统加工掺合后取得,掺和加工好的垫层料、特殊垫层料专门堆放,不与其它料混杂。
3.1.9 坝前粘土料来自大坝上游右岸业已规划好的粘土料场,储量满足要求。
3.2 平衡计划(见《土石方平衡表》表4和《土石方平衡框图》表5)。
土石方开挖填筑平衡表 表4
注:表中方量指自然方,自然方上坝松散系数取1.23。
4 大坝坝体填筑施工布置
4.1 坝体填筑道路布置
4.1 坝体填筑道路的布置及使用
4.1.1 大坝填筑共分五期进行,第Ⅰ期大坝填筑石料来源于上游盐田井坝储料场、响洞储料场和溢洪道开挖料直接上坝。因此进坝填筑的道路下游可由左岸995公路、右岸995公路及由其改建的EL982线(与左岸995公路形成循环线)经下游围堰进坝,当大坝全断面上升至EL990后,从下游修筑“之”字型道路上坝;大坝上游可由左岸995公路、EL980线,右岸EL963线、EL1030线上坝。
4.1.2 大坝第Ⅱ期填筑从EL990~EL1063,初期由左岸下游995公路从左至右呈“之”字型绕至EL1028,坝体全断面上升至EL1028后,再利用EL1028公路沿坝后永久公路上升至EL1040,坝体全断面上升至EL1040后,从右岸下游修筑临时斜坡道接至左岸EL1053,由左岸EL1053交通洞运输上坝;右岸EL1040线,接至坝后永久公路右岸EL1040.62弯道处通过坝后永久公路与左岸EL1028、EL1053交通洞形成循环线。上游可由右岸EL1030线经坝后“之”字型道路(Ⅰ期填筑预留)运输上坝。坝料来源于上游盐田井坝储料场、响洞储料场和溢洪道开挖料直接上坝。
4.1.3 大坝第Ⅲ期填筑为坝前粘土和石渣填筑,共约19.26*104m3,使用右岸上游EL963线、EL980线、EL995线、EL1030线进行填筑,坝料来源于上游粘土料场和盐田坝料储料场。
4.1.4 大坝第Ⅳ期填筑从EL1063~EL1088,填筑约28.92*104m3,坝料来源于响洞储料场,主要通过坝后永久公路和右岸EL1092.5交通洞运输上坝。
4.1.5 大坝第Ⅴ期填筑为EL1088以上防浪墙与挡墙间的细石料填筑,填筑约1.27*104m3,主要通过右岸EL1092.5交通洞运输。
大坝填筑的施工道路布置(见《大坝填筑施工道路规划布置表》表6)。
4.2 坝内斜坡道的设置
坝体上游面根据需要和在保证大坝填筑质量的前提下设置坝内斜坡道特定区,斜坡道路面水平宽不小于10 m。当包含有坝的上游面垫层、过渡层和主堆石区时,在此范围内的主堆石区距过渡层的水平宽度不小于4 m;特定区内过渡层与主堆石区的填筑高差不超过1 m。
坝体内运输斜坡道(包括特定区斜坡道)最大纵坡不大于10%,特别困难地段不大于12%,斜坡道的边坡不得陡于1:1.5;坡道处的堆石体应符合所在区的坝料要求,随坝体上升找平过程中,坡道侧面未压实的堆石须挖除,使该堆石与后填筑的堆石体一并压实成符合设计要求的整体。
4.3 上游跨趾板桥的设置
为缩短运距,避免施工干扰,加快施工进度,满足大坝坝体填筑高峰期强度的需要,拟在大坝上游面左岸EL980、EL995和右岸EL1030处或附近合适部位设置三座趾板桥,趾板桥采用钢梁架设,桥面净宽4.0m,单车道,桥墩结构采用现浇混凝土或浆砌块石,坝内采用移动式预制混凝土板、梁。
4.4 风、水、电布置
4.4.1 施工供风
大坝用风主要在坝面上游喷射塑料纤维混凝土施工,约需18m3,选用一台20m3移动式机动压风机供风。
4.4.2 施工用水
大坝用水主要为大坝坝料填筑加水和各种混凝土养护及趾板灌浆用水,从业主提供的水源处用D150主管接至左右岸坝头,然后用D100和D50
河道清淤疏浚及淤土弃置工程施工组织设计.大坝填筑施工道路规划布置表 表6
4.4.3 施工用电
施工用电主要用于基坑排水、各种混凝土施工及施工照明,可就近从坝基开挖布置的变压器中引出,接至各工作面。
4.5 排水设施布置
4.5.1 坝体中存在反向渗流。由于下游围堰是大坝的组成部分,巳包含在坝体内,而下游围堰由高喷防渗墙和防渗土工膜防渗,下游围堰的堰顶高程为▽982m,坝基高程为▽963m,高差约19m。坝体从基础向上填筑时,加水量为25%;尤其是逢雨季或突降暴雨时基坑会大量积水,而趾板灌浆、一期面板砼浇筑及表面止水缝施工时要求处于少水甚至干躁状态。坝体内积水无法从下游排除,积水只能经过上游坡面,从最低位置溢出。
4.5.2 排水设施的布置
垫层料抗反向渗流能力弱,反向渗透水流的存在框架柱加大施工方案,将对垫层及其固坡混凝土,甚至混凝土面板造成危害。因此,必须采取措施,防止坝内积水穿透上游坡面。其措施为:
⑴ 在两岸高边坡的合适位置(开挖边线外)设截水沟,并结合道路排水沟将一部分地表水排至坝体外。