糯扎渡水电站大坝掺砾土料填筑工艺及方法研究 4页

水利水电施工2013·第4期总第139期糯扎渡水电站大坝掺砾土料填筑工艺及方法研究黪黄宗营吴桂耀叶晓培／(中国人民武装警察部队水电第一总队)【摘要】糯扎渡大坝为心墙堆石坝，坝体基本剖面为中央直立心墙形式，最大坝高261．5m，在同类坝中属国内第一、世界第三的高坝。针对坝体心墙掺砾土料施工工艺复杂、施工技术专业性强、受气候影响大、持续施工时间长等特点，通过合理备料，科学掺和，确保了大坝一心墙掺砾土料填筑的施工质量。【关键词】糯扎渡水电站心墙填筑掺砾土料掺合填筑1概述2主要施工工艺糯扎渡水电站是澜沧江中下游河段梯级规划“二库大坝心墙掺砾土料在掺合场掺拌，掺拌均匀后回采上八级”的第五级，位于云南省普洱市翠云区和澜沧县境坝。掺砾土料由土料与砾石料按土料：砾石料一65：35的内。电站装机容量为5850MW，总库容237．03×10。1TI。。质量比掺合而成。土料和砾石采用自卸汽车运输到掺合拦河大坝为心墙堆石坝，最大坝高261．5m，心墙720m场分层铺料，165kW推土机平料，4～6m3正铲混料挖高程以下的土料为掺砾土料，填筑量约300×10m3。装，20t自卸汽车运输上坝。掺砾土料南土料和砾石料掺合而成，土料由位于坝址上游约7．5kin处的农场土料场主采区开采；砾石料由3掺砾土料的制备砾石料加工系统生产，其毛料南位于坝址上游约5．5km处的白莫箐沟石料场开采。3．1砾石料生产砾石土料掺合场布置于坝址上游约4km处右岸新建根据反滤料及掺砾石料加工系统生产工艺，掺砾码头旁，设置四个料仓，保证两个储料、一个备料、一石料是由加工系统的中碎车间生产。生产的掺砾石料个开采。料仓总面积约3万rn2，储量约l4万m。，可满颗粒级配满足设计包络线范围要求，颗粒级配曲线见足最大上坝月强度约15d的用量。图1。、一IIr包线；、’IIl一×一j曲线、I11Ⅲ·Ll1龌＼、‘、t1、、、＼＼～l＼七、，C’-、●、一．T‘：=咄lIt一--粒径(mm)图1掺砾石料颗粒级配曲线n土石坝工程施工专辑3．2掺合场备料(5)铺筑土料时，仓面上运输车辆行走路线不停变换，防止料源被过分碾压。3．2．1料源来源(6)备料层略向外倾斜，坡比为2，以保证雨水从(1)土料从农场土料场开采，砾石料从砾石料加工系塑料薄膜上自然排出仓外。统生产。(7)料仓备完3个互层后，采用挖掘机将料仓外侧坡(2)土料和砾石料在掺合料场摊铺及掺拌。面平整、封闭，以防止料源含水量损失。(3)由于皮带机的掺砾石料成品料出口离地面较高，3．23铺料层厚控制成品料进人料堆易出现分离现象，在装料时须用正铲或铺料前，在料仓边墙用红油漆做好铺料厚度标记。装载机将成品料掺拌均匀后方可装车。掺合场基础要求平整度按铺料厚度的1O控制；现场铺32．2料源的挖运及摊铺料、推料采用有明显层厚标志的标杆控制，每层铺料时(1)土料与砾石料按65：35的质量比铺料，换算成及铺料完成后采用全站仪以20m×20m网格进行测量，体积比后，铺料方法为：先铺一层50cm厚砾石料，再铺以及时控制、调整铺料层厚。一层120cm土料，每个料仓铺料3互层。(2)料仓铺料时铺料顺序为：第1层铺砾石料，第23．3料源掺拌、装运层铺土料，第3层铺砾石料，第4层铺土料。如此相间(1)每个料仓备料完成后，在挖装运输上坝前，必须铺设3互层。用正铲混合掺拌均匀。掺拌方法为：正铲从底部自下而(3)掺砾石料采用进占法卸料，并用湿地推土机及时平整。上装料，斗举到空中把料自然抛落，重复做3次。(4)土料采用后退法卸料，指挥卸料时，根据铺层厚(2)掺拌合格的料采用4～6m3的正铲装料，由20t度、运输车斗容的大小来确定卸料料堆之间的距离，以自卸汽车运输至填筑作业面。利湿地推土机平料。掺砾土料备料参见图2，砾石土料掺和工艺见图3。右图2掺砾土料备料示意图3．4掺砾土料填筑白灰做出明显标志。3·4·1测量放线(1)填筑时先填筑岸边接触黏土料，后填掺砾土料。基础面或填筑面经验收合格后，在铺料前，由测量(2)铺料时，人工剔除料径大于150mm的颗粒，并人员放出掺砾土料填筑区及其相邻料区的分界线，并洒应避免粗料集中而形成土体架空。·51·n水利水电施工2013·第4期总第139期(3)掺砾土料铺料层厚为30cm。(8)每层表面刨毛验收合格再铺下一层掺砾土料。采用平地机装配自制松土器或装载机装防滑链进行湿润口土料E互j砾石料刨毛。3．4．3碾压(1)根据现场生产性试验成果，掺砾土料采用20t自行式振动凸块碾碾压，碾压1O遍，振动碾行进速度不大于3km／h，激振力大于300kN。(2)采用进退错距法碾压，20t自行式振动凸块碾碾图3砾石土料掺和工艺图宽200cm，错距200cm／10=20cm。分段碾压碾迹搭接宽度应满足以下要求：(4)掺砾土料沿坝轴线方向进行铺料，采用进占法铺1)垂直碾压方向不小于0．3～0．5m，料，湿地推土机平料，载重运输车辆不允许在已压实的2)顺碾压方向为lIO～1．5m。土料面上行驶，铺料应及时。(3)碾压机具行驶方向平行于坝轴线。(5)严格控制铺料层厚，不得超厚，铺料过程中采用(4)压实土体严禁出现漏压、过压，若出现粗料集中20mX20m的网格定点测量控制层厚，发现超厚时，立即及“弹簧土”应及时挖除，再进行补填碾压。停止铺料并用推土机辅以人工铲除超厚部分。(5)心墙同上下游反滤料及部分坝壳料平起填筑，(6)填筑作业面应尽量平起，以免造成过多的接缝，骑缝碾压。采用先填反滤料后填掺砾土料的填筑顺由于施工需要进行分区填筑时，接缝坡度不得陡于序。按照填二层掺砾土料、填一层反滤料的方式平起1：3。上升填筑。心墙掺砾土料与上下游反滤料填筑关系见(7)根据工作面实际情况，卸料口应及时变化，以确图4。保已填筑料层不因车辆过分碾压而遭到破坏。／／反滤料区／反区／哩～．堆石料．区叫纽堆石料欧m／u6几,r~r滤区2细石料⋯区R⋯碓石由种匹Ku‘。＼坝轴线～⋯⋯一一器⑩⑨⑧⑩鲁县鲁。鲁，／t．，、一兽⋯⋯⋯～．⋯一一⑥影．一一⋯⋯一④⑥弱。一循环图4坝体细堆石区、反滤料区、粗堆石料区填筑次序形象示意图①、②、③、④⋯表示填筑顺序3．4．4不连续施工处理土浆液及超径石等。当填筑面不连续施工时，停工前，采用塑料薄膜对(2)运输车辆、碾压设备及仪器埋设须专人负责指填筑层进行覆盖；填筑前，应对掺砾土料填筑层进行重挥、管理，防止设备对填筑面过分碾压及埋设的仪器因填筑施工遭到损坏。新检查，需将存在积水、污染的部位处理合格后，方可35．2含水率和颗分检测进行下层施工。(1)备料过程中应进行掺砾土料的含水率测试和颗分3．5施工质量控制检测。3．5．1填筑面管理(2)掺砾土料填筑的含水率应按最优含水率偏干1(1)填筑面禁止出现烟头、纸屑、施工废弃物、混凝至最优含水率偏湿3标准控制，备料的含水率应尽量接·52·n土石坝工程施工专辑近最优含水率。坡流人路面排水沟内。(3)掺砾土料最大粒径不大于150mm，小于5ram颗在坝体填筑作业面上，根据当地气象预报信息，在粒含量48～7O，小于0．074mm颗粒含量19～降雨之前，填筑一层掺砾土料(厚15cm左右)，使填筑5O。区中部略高于四周，两侧岸坡预留排水沟，然后采用光(4)掺砾土料在备料前应进行充分掺合并进行颗分检面振动碾碾压使掺砾土料填筑层表面封闭，并采取覆盖测；在挖装运输前应进行含水率及颗分检测，当颗粒级塑料薄膜的保护措施，使雨水从两侧岸坡及掺砾土料填配满足设计要求，含水率在可碾范同内时才能装运上坝，筑层表面汇集至两侧排水沟，通过反滤料层设置的流水进行填筑。缺口流出心墙区，避免雨水损坏填筑面。岸坡排水沟、3．5．3含水率控制措施填筑层及塑料薄膜覆盖示意图见图5。(1)晴天，土料含水量偏低时，在料场采用压力水和排水沟压缩空气混合成雾状均匀喷洒补水，并检测控制在允许范围内方可挖运上坝。运输车辆应设防晒棚，防止坝料含水量损失过快。当风力或日照较强时，因运输距离较长，为保持水分不会过分蒸发，需采取坝面喷雾加水或在掺合场拌料时适当喷雾加水。(2)降雨前，采取光面振动碾碾压使掺砾土料填筑层表面封闭，同时采取覆盖塑料薄膜等保护措施，避免雨图5心墙区填筑防雨保护示意图水浸入填筑面。防雨薄膜幅之间搭接宽度不小于40cm，每幅周边及(3)雨停后坝面含水量较高时，应清理积水，同时采搭接界线采用编织袋装土料压重，间距不大于2m，每袋取晾晒、挖除浸泡软化部位的土料等措施，并进行表面重不低于5kg。刨毛处理，经验收合格后才能恢复填筑施工。35．4不合格料源处理4结束语对于不满足要求的料源应作弃料处理。3．5．5防雨、防晒措施(1)糯扎渡大坝心墙区掺砾土料填筑施工于2008年土料料源备料及掺砾土料填筑尽量在旱季施工，雨12月上旬开始，目前已填筑约15m高，填筑量约2．5×季不得进行掺砾土料填筑施工。雨季停工时，填筑层表10m。。按照上述的填筑施工工艺及方法，填筑整体质量面应铺设保护层，复工时予以清除。掺砾土料在降雨或处于受控状态，检测的各项指标均满足设计要求。今后低温下填筑施工停工标准见表1。心墙区掺砾土料、混合土料等防渗土料填筑的工程量更大，时间更长，施工中必将遇到很多问题，我们将在下表1掺砾土料填筑施工采取防护措施的停工标准一步工作中逐步总结和完善施工工艺及方法，为今后类似工程的设计和施工提供参考。日降水量(ram)O～O．5O．5～55～101O～30>30(2)根据土料含水量易损失、铺料过程易造成过分碾照常施工照常施工雨日停工雨El停工，雨let停工，压及土料开采本身受天气影响较大等特性，备料过程中雨后停半日雨后停一日采用运输车辆设置防晒棚、料仓内车辆运输道路频繁变日平均气温(℃)换及充分掌握天气变化情况对土料开采的影响等有效措>55～00～一5l5～10J<一10施，有利于保证备料时土料的质量。照常施工照常施工防护施工l防护施工I停工(3)根据掺砾土料砾石料和土料的掺合比例，备料时在砾石土料掺合场，现场备有足够的塑料薄膜，对严格按试验确定的铺料层厚控制，使掺和后的掺砾土料于已经备好的料源采用塑料薄膜遮盖，以做到晴天防晒、级配满足设计要求。保湿，雨天防雨。防雨塑料薄膜应顺料堆顶面坡度方向(4)料仓备料完成后，其周边修整平顺，并立即采用横向依次铺设，已备好掺砾土料的料仓表面通过2坡度塑料薄膜覆盖，能有效达到防雨、防晒及确保料源含水将雨水排至料场外，排至料仓之间的雨水通过路面自然量处于受控状态的目的。·53·