水利枢纽工程坝体填筑施工方案范本.docx
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水利枢纽工程坝体填筑施工方案范本
第11章坝体填筑施工
11.1概述
11.1.1大坝结构特征及主要施工工程量
紫坪铺水利枢纽工程大坝为混凝土面板堆石坝,坝顶高程884.0m、坝顶长634.77m、宽12.0m；河床宽约200m,最低坝基高程728.0m,最大坝高156m,上游坝坡为1:
1.4。
下游边坡840.0m马道以下为1:
1.4,840.0m马道以上的边坡为1:
1.5,坝后设两层马道,马道宽5.0m。
坝体由防渗面板、垫层区（Ⅱ区）、过渡层区（ⅢA区）、主堆石区（ⅢB区）、次堆石区（ⅢC区）、下游堆石区（ⅢD区）、上游盖重保护体（Ⅳ区）,辅助防渗体（ⅣA区）组成；垫层区水平宽度为3m,过渡层区水平宽度5m,。
坝体下游采用100cm厚干砌石护坡（Ⅳ区）。
坝体填筑总量为1176.6万m3,其中各区填筑工程量详见下表11-1-1。
坝体各区填筑工程量表
表11-1-1
序号
坝体各区名称
单位
工程量
备注
1
主堆石区（ⅢB区）
万m3
635.04
2
次堆石区（ⅢC区）
万m3
275.82
3
下游堆石区（ⅢD区）
万m3
150.66
4
过渡层区（ⅢA区）
万m3
38.03
5
垫层区（Ⅱ区）
万m3
25.9
6
特殊垫层区（ⅡA区）
万m3
0.76
7
反滤垫层区（ⅡB区）
万m3
1.47
8
上游盖重保护区（Ⅳ区）
万m3
38.07
9
上游辅助防渗铺盖（ⅣA区）
万m3
0.86
10
下游干砌块石护坡（Ⅵ区）
万m3
10.51
11.1.2坝体填筑材料及其铺料压实要求
招标文件对坝体各区填筑材料和压实要求见表11-1-2。
坝体各区填筑材料的设计要求
表11-1-2
编号
名称
最大粒径（mm）
级配要求
压实干容量（t/m3）
孔隙率
渗透系数K（cm/s）
铺料厚度（cm）
Ⅱ
垫层料
100
P5mm=30～40%
P0.075mm=5.1～6.8%
2.30
16.4
2.5×10-3
40
ⅡA
特殊垫层料
40
P5mm=49.1～66.7%
P0.075mm=6.7～10.3%
2.30
16.4
2.5×10-3
20
ⅡB
反滤垫层料
200
P5mm=17.5～25.5%
P0.075mm=5.0～7.3%
2.35
16.1
40
ⅢA
过渡层料
300
P5mm=10～20%
P0.075mm=1.1～2.1%
2.25
18.2
2.5×10-1
40
ⅢB
主堆石料
800
P5mm=5～15%
P0.075mm=0.1～2.1%
2.16
21.5
2.1
800
ⅢC
次堆石料
砂堆石料
1000
P0.075mm＜5.0%
2.30
18.1
1600
料场开采料
2.15
21.8
建筑物开挖料
2.15
21.0
ⅢD
下游堆石料
1000
2.15
21.8
2.1
1600
Ⅳ
坝前盖重保护料
1000
弃渣料
2.0
1000
ⅣA
坝前辅助防渗料
粉细砂土料（利用坝基砂层）
1.50
Ⅵ
下游坝面干砌石
400-
600
大块石
11.1.3招标文件的进度控制期限:
（1）20__年12月31日坝体填筑达810m临时挡水断面以上；
（2）20__年5月31日坝体全断面达800m高程,上游临时断面达820m高程；
（3）20__年9月30日坝体临时挡水断面填筑达850m以上；
（4）20__年4月30日坝体全断面达840m高程,上游面达850m高程；
11.2坝体填筑规划
本工程最大坝高156m,坝体填筑总量为1176.6万m3,根据施工总进度计划安排及施工导流程序要求大坝主体于20__年1月份开始填筑,到20__年10月底,大坝临时挡水断面达到810m高程以上,预沉降1.5个月开始浇筑Ⅰ期面板,20__年3月底完成Ⅰ期面板浇筑及止水结构,开始填筑上游盖重保护区,在20__年5月31日前完成大坝796.0m以下的全部工作。
达到坝体临时挡水渡汛要求。
到20__年7月底以前临时挡水断面达到853m高程,预沉降二个月开始浇筑Ⅱ期防渗面板,20__年11月30日前完成Ⅱ期面板及止水结构,大坝845.0m高程以下具备蓄水条件,满足导流洞封堵、水库下闸蓄水要求,20__年9月30日前大坝填筑至到879.4m,预沉降三个月浇筑Ⅲ期防渗面板。
通过对坝基开挖、趾板施工、料场规划等相关内容的时空协调分析,大坝填筑规划分Ⅵ期进行。
I期:
20__年1月～20__年10月,坝体全断面到770.0m,上游临时断面填筑到810m高程,具备Ⅰ期防渗面板施工条件,填筑工程量为407.8万m3,月平均填筑强度40.8万m3/月。
Ⅱ期:
20__年11月～20__年4月,坝体全断面达到803m高程,上游临时断面填筑到820.0m高程,填筑工程量303万m3,同时完成大坝上游一期防渗混凝土面板施工。
月平均填筑强度为50.5万m3/月。
Ⅲ期:
20__年5月-20__年7月,坝体全断面填筑到803m高程,上游临时断面填筑到853m高程,满足二期防渗面板施工并于20__年11月底以前完成。
水库具备下闸蓄水条件,坝体填筑工程量96.2万m3,月平均填筑强度32.1万m3/月。
Ⅳ期:
20__年8月-20__年1月坝体全断面达到840m高程,上游断面仍为853m,同时完成大坝二期防渗面板施工,坝体填筑方量166.2万m3,月平均填筑强度27.7万m3/月。
Ⅴ期:
20__年2月-9月,坝体全断面填筑到879.4m高程,坝体填筑方量为165.3万m3,月平均填筑强度20.7万m3/月。
Ⅵ期:
20__年6月-8月,坝顶填筑区,填筑工程量为2.66万m3。
坝前回填区:
安排在20__年4月-5月份枯水期时段进行,5月底完成填筑工程量38.9万m3,期中石渣38.07万m3,铺盖防渗体0.86万m3。
大坝填筑分期特性详见下表11-2-1,大坝填筑分期见附图（ZPP/IC1-26）。
大坝分期填筑特性表
表11-2-1
分期
填筑高程（m）
填筑工程量（万m3）
填筑时段（年/月）
平均填筑强度（万m3/月）
I
728-810
407.8
20__.1-20__.10
40.8
Ⅱ
770-820
303
20__.4-20__.4
50.5
Ⅲ
820-853
96.2
20__.5-20__.7
32.1
Ⅳ
803-840
166.2
20__.8-20__.1
27.7
Ⅴ
840-879.4
165.3
20__.2-20__.9
20.7
Ⅵ
879.4-884
2.55
20__.6-20__.8
1.3
坝前填筑
728-780
38.9
20__.3-20__.5
13.0
11.3填筑道路规划及坝料运输
11.3.1填筑道路规划
填筑施工道路业主在前期工程的施工过程中,已经形成了一部分,施工道路的规划布置尽可结合利用前期已经形成的施工道路进行,根据招标文件提供的资料、招标现场踏看了解的情况、各料场的分布情况,结合我单位拟定的施工技术方案,与填筑上坝有关的道路共有7条,其中右岸上游2条,右岸下游1条,左岸下游4条,各条道路的分布结构情况及规划用途如下:
一、岸上游填筑道路布置
1.右岸上游760线:
从青云坪堆渣场经5#公路通过2#导流洞进口公路桥接3#公路,沿原213国道路基延伸到大坝上游760m高程,设趾板桥一座,跨过趾板通到坝内753.0m高程,路基宽10.5m,路面宽7.5～9.0m,前期主要承担青云坪料场堆石料供大坝次堆石料填筑运输及上游围堰、A区压重体填筑料运输,中后期承担坝前铺盖体填筑运输。
2.右岸上游810线:
从青云坪堆渣场经5#公路末端796.0m高程延伸到右岸大坝810m高程处,设趾板桥一座,跨过趾板通到坝内810.0m,新修道路长约400m,路基宽10.5m,路面宽9.0m,主要供大坝填筑到810.0m临时断面后,从青云坪料场取料填筑大坝700～800m范围内次堆石区料的填筑运输,及右岸溢洪道等建筑开挖可利用料直接上坝填筑运输。
二、右岸下游填筑道路布置
右岸布置一条下基坑道路,利用1#公路通到大坝下游约780m高程,下卧到右岸基坑底部,通过下游围堰与大坝左岸下游下基坑道路接通,在坝内形成循环线,主要供大坝下游780m高程以下坝体填筑运输及回车使用,路基宽10.5m,路面宽9m。
三、左岸下游填筑道路布置
大坝主要填筑料来自左岸上游尖尖山石料场,经8#公路绕到大坝左岸下游侧上坝,左岸下游侧由低到高规划4层填筑道路。
1.左岸下游750线:
从8#公路经下游围堰堰顶755m高程开始沿左岸岸坡下降到上游趾板728.0m高程,与右岸下基坑道路形成坝内循环线,具体布置参见《大坝770m高程以下填筑道路布置示意图》（ZPP/IC1-27）。
新修道路长约800m,路基宽10.5m,路面宽9m,供大坝初期填筑与河床段趾板混凝土浇筑使用。
2.左岸下游800线:
从8#公路插入沿原成阿公路路基走向拓宽,通到大坝左岸下游800m高程,沿左坝肩降到770m高程,新修路长约1km,路基宽12.8m,路面宽10.8m,承担大坝770～810m高程段坝体填筑运输任务,是坝体高峰期填筑的主要上坝及回车道路,该时期坝内循环路线布置参见《大坝770～810m高程填筑道路布置示意图》（ZPP/IC1-28）。
3.左岸下游850线:
从8#公路插入,新开一段道路通大坝左岸下游850m高程,再沿左坝肩延伸到上游侧850m临时填筑断面顶部,新开道路长约300m,路基宽12.8m,路面宽10.8m,在大坝临时断面背坡留斜坡道路降到800m高程,与下层道路接通形成循环线路,承担大坝800～850m填筑运输任务,具体布置参见《大坝800～850m高程填筑道路布置示意图》（ZPP/IC1-29）。
4.大坝全断面填筑到850m高程后,在坝背坡留设临时斜坡道路,一直填筑到880.4m,与通过左坝头的8#公路接通,再从坝顶回头填筑留设临时道路。
具体布置参见《大坝850～880.4m高程填筑道路布置示意图》（ZPP/IC1-30）。
左岸上游810线专供上游A区压重体填筑使用,与坝体填筑无关,具体要求将在压重体填筑施工道路规划的有关内容中作进一步描述,料场开采运输道路规划布置详见料场开采的有关内容,
主要施工道路纵坡控制在10%以内,最小转弯半径不小于30m。
各条施工道路特征见下表11-3-1。
坝填筑施工道路特征表
表11-3-1
序号
道路起点及高程
道路终点及高程
路长（m）
路宽（m）
主要用途
备注
一
右岸上游上坝公路
1
从青云坪料场经5#公路接3#公路
大坝上游760m高程
1500
9.0
大坝770m高程以下次堆石区填筑,A区压重体、坝前铺盖体填筑,右岸溢洪道,引水洞进口开挖料直接上坝填筑。
新修道路长约600m
2
从青云坪料场经5#公路
大坝上游810m高程
1500
9.0
大坝770～800m高程次堆石区填筑,右岸溢洪道,引水洞进口开挖料直接上坝填筑。
新修道路400m
二
右岸下游上坝公路
1
下游围堰经1#公路
大坝右岸下游780m高程
600
9.0
大坝800m高程以下坝体填筑。
利用1#公路
三
左岸下游上坝公路
1
尖尖山料场经8#公路
大坝左岸下游750m,延伸到上游728m止
9500
10.8
大坝初期限填筑与河床段趾板混凝土浇筑。
新修道路800m
2
8#公路水文站1#堆渣场转弯处
大坝下游800m,延伸到上游770m止
1000
10.8
大坝770～810m高程坝体填筑
新修道路700m
3
8#公路870m高程处
大坝下游850m
300
10.8
大坝800～850m高程坝体填筑
新修道路300m
4
8#公路左坝头接口处
坝顶880.40m
大坝坝顶结构施工
11.3.2坝料运输
1.特殊垫层料、垫层料、反滤垫层料场均由左岸下游大坪砂石料加工厂供应,采用3m3装载机装车,20t自卸汽车运输上坝填筑,反滤垫层料在掺拌均匀后应洒水浇湿润,卸料的高度严格加以控制,防止出现颗粒分离。
2.过渡层料:
除部分利用本工程灌浆、排水洞开挖洞渣料,由隧洞施工出渣设备直接运输上坝外,其它主要料源从尖尖山料场开采获得。
采用4.5m3装载机装车,32t自卸汽车运输上坝。
3.主、次堆石料:
从尖尖山石料场开采石料、青云坪堆渣场取用的次堆石料以及从各开挖工作面上取用的石料,均采用PC-650型和PC-400型正铲挖掘机装车为主,4.5m3装载机配合使用,45t与32t自卸汽车运输上坝填筑。
4.坝前辅助防渗料与石渣盖重回填:
坝前盖重体从青云坪堆渣场开采,采用4.5m3装截机装,32t自卸汽车运输填筑,辅助防渗料利用坝基开挖粉细砂料,20t自卸汽车运输填筑。
上坝填筑料的运输车辆保持相对固定,并经常保持车箱、轮胎的清洁,主要的上坝填筑道路浇水泥路面,当实际无法达到该要求时,必须在上坝前设置冲洗除尘设施,防止轮胎上的泥土污染料源区或填筑区。
运输卸料严禁从高处往下卸料,防止颗粒分离,一切不合格的料源禁止上坝。
主要的运输线路派专人负责养护,保持路面清洁,及时扫除路面掉渣,同时装车时注意不宜装得过满,重车下坡时严格控制行车速度。
11.4施工生产性试验
11.4.1大坝施工原材料试验项目
对于从各料场取用的永久工程填筑料,在填筑工程开工前56天先进行原材料取样试验,确保各用料质量符合设计要求,取样试验项目主要包括如下内容:
（1）各档填筑料岩石的比重、容重；
（2）各挡填筑级配料的视比重；
（3）岩石的抗压强度、软化系数
（4）填筑材料的室内渗透试验；
（5）填筑料的颗粒级配情况等。
11.4.2大坝填筑碾压试验
在填筑工程开工前56天,根据不同的料源及各档料在坝体内分布的不同,完成大坝填筑碾压试验报告,报工程师批准,填筑碾压试验的内容主要包括:
坝体垫层料、过渡料、主堆石料、次堆石料、下游堆石料的铺料方式、铺料厚度、振动碾的型号及重量、碾压遍数、碾压速度、铺料过程中的加水量、压实层的孔隙率、干密度、沉降量、压实后级配等试验,垫层料、过渡料还必须进行渗透性试验。
还必须进行斜坡面碾压试验和护坡碾压砂浆的材料与施工方法试验。
碾压试验地点初选在大坝下游水文站1#堆渣场内地基较坚实平坦的地段,场地选择先报工程师批准后,再进行试验场地的准备工作,试验前先进行修路、场地平整,清除覆盖层并铺一层新鲜石渣压实,压实度必须大于坝体的压实要求,同时做好通水通电等准备工作,保证试验正常进行。
试验场地规划4000-5000m2。
碾压试验参数主要包括使用机械参数和施工参数两大类,本工程根据我局以往类似工程的实践经验,计划使用的几种碾压设备与初步拟定的施工试验参数见下表11-4-1。
碾压试验采用逐步淘汰法进行,先固定其他参数,只变动一个参数,通过试验求得该参数与压实干密度的关系曲线,选取合理最优值,然后固定此参数,变动另一个参数,通过试验求得第二个参数的合理最优值,依此类推完成整组参数试验,最后用全部合理最优参数再进行一次复核试验,若碾压结果能满足设计、施工要求时,整理完整的试验结果报工程师批准后严格照此施工。
整个试验参数的量测,邀请工程师在场的情况下进行。
垫层料与砂浆固坡碾压试验必须在相似工况的斜坡面上进行。
大坝碾压试验初拟参数表
表11-4-1
序号
项目名称
单位
特殊
垫层
垫层料
（反滤垫层料）
过渡料
主堆石区
次堆石区
下游堆
石区
1
铺料厚
Cm
20
40
40
80
160
160
2
碾压遍数
遍
6～8
6～8
6～8
6～8
6～8
6～8
3
行车速度
Km/h
1.5～2.5
1.5～2.5
1.5～2.5
1.5～2.5
1.5～2.5
1.5～2.5
4
加水量
%
15
15
20
20
20
20
5
碾压机械型号
（1）HP-1000-7型液压振动板
（2）1t周
边碾
样
（1）BW10拖式
斜坡碾
（2）BW219-2自行式振动碾
（3）1t周边碾
BW219-2型振动碾
YZT-18拖式振动碾
6
备注
表中碾压参数通过碾压试验后最终确定
11.5坝体填筑
11.5.1坝体填筑前的技术准备
（1）大坝填筑前坝基所有勘探孔坑槽和平硐、溶洞等和其它基础处理工程均应按施工图纸的要求完成。
（2）坝基中布置有观测设备、接地设施时,必须在仪器埋设完成并经过质量隐蔽验取合格后才能开始填筑。
（3）坝基开挖结束,具备填筑条件时,必须由监理人组织基础验取合格后才能开始填筑。
（4）大坝填筑施工的措施计划和其中的主要技术参数经试验证实符合设计要求,并经过监理工程师批准后才能实施。
11.5.2坝体内斜坡道的设置要求
本工程坝体较高,坝轴线较长,填筑高峰期强度大,为便于坝内形成循环通道,减少填筑上坝道路的数量,节约临时道路的开挖量,坝体各分期填筑的高差处均设置坝内斜坡道,以加强保持坝内各运输道路畅通,坝内斜坡道的水平顶宽不小于12m,上游垫层、过渡层区不设置斜坡道,坝体内运输坡道最大纵坡不大于10%,斜坡道的边坡不得陡于1:
1.4；坡道处的堆石料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挖下铺平,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。
11.5.3坝体填筑施工程序
坝体填筑施工程序框图
一、填筑施工准备
填筑前必须对基面或一下层检查验收合格后方可填筑,施工准备内容包括场地平整、测量、立层厚标志杆和分区界线标志。
二、测量控制
填筑开始前绘制清基后的地形图和断面图,并按清基后的地形设置填筑桩,施工放样以预加沉降量的坝体断面为准,填筑过程中每上一层对分区边线进行一次测量,误差要求小于10mm,并绘制断面图,施工期间定线、进度、方量、验收等测量原始记录全部及时整理成图,提交归档,竣工后按设计和规范要求绘制竣工平面图和断面图。
三、装渣
装渣以PC-650、PC-400正铲挖掘机及4.5m3装载机为主,设备数量配置见本章后设备表,除主料场外,其他各开挖工作面的装车设备未在本章设备表中统计,详见开挖章节的有关内容。
四、坝料运输
坝料运输设备以32t和45t自卸汽车为主,20t自卸汽车作为辅助运输设备,主要考虑运输垫层、过渡层等小工作面的填筑材料,设备数量配置见本章后的设备表。
五、坝料摊铺
坝料填筑从填筑区的最低点开始铺料,铺料方向平行于坝轴线方向,特殊垫层料、垫层料、反滤垫层料和过渡层料及坝体顶部采用后退法卸料,主堆石、次堆石、下游堆石和上游铺盖均采用进占法铺料,自卸汽车卸料后采用320马力推土机推料平整,垫层、过渡层料人工配合平仓,每层铺料后采用水准仪检查铺料厚度,超厚时及时处理。
六、洒水、碾压
碾压前先用水枪或水管洒水,洒水量按碾压试验确定量控制,碾压过程中根据需要采用10t洒水车补洒水,当外界气温低于3℃时,填筑材料不洒水,采用减薄铺料层厚干碾,并调整相应的碾压施工参数,保证填筑区的干密度要求。
碾压采用18t拖式碾或18.6t自行式振动碾,小区料或斜坡面采用专用碾压设备,碾压采用进退错距法碾压,除岸坡、施工道路处顺坡向碾压外,其它部位沿平行于坝轴线方向进行。
碾压参数以批准的碾压试验成果为准,碾压不到的部位改用小型振动碾或振动板碾压。
七、质量检查
严格按照《混凝土面板堆石坝施工规范》（DL/5128—2001）招标文件的有关规定进行坝体填筑质量检查和取样试验,服从监理工程师的监督,日常的检查项目主要有:
1.两坝肩与岸坡结合部位的填筑,铺料厚度,宽度和质量。
2.坝体堆石超径石的处理情况。
3.坝体堆石料逐层厚度、分段填筑布置、碾压遍数、加水量、坝料的质量及来源。
4.垫层、过渡层料的逐层厚度、碾压遍数、加水量、材料的质量及级配情况。
5.坝体内填筑料相邻区域的相互侵占情况,压实后其侵占误差不得超过下表11-5-1的控制值。
填筑料侵占相邻区域的允许误差表
表11-5-1
填筑区分界线
允许误差
向坝轴线方向
离坝轴线方向
1、坝轴线上游各分区间的界线
Ⅱ和ⅢA区
200mm
0
ⅢA和ⅢB区
无公差限制
0
Ⅳ和ⅣA区
0
400mm
2、坝轴线下游各分区间的界线
ⅢB和ⅢC区
1000mm
1000mm
ⅢC和ⅢD区
1000mm
1000mm
ⅢB、ⅢC和ⅡB区
300mm
0
ⅡB和ⅢD区
0
300mm
3、坝体上、下游坡面
Ⅱ区的上游面
0
150mm
Ⅲ区的下游面
0
300mm
6.填筑料的现场干密度和填筑料的级配情况,计划检查次数按下表11-5-2控制。
填筑料控制的记录试验次数计划表
表11-5-2
部 位
试验次数
控制试验（压实前次/m3）
记录试验（压实后次/m3）
Ⅱ区
1500m3
ⅢA区
6000m3
ⅢB区
30000m3
ⅢC区
50000m3
ⅢD区
40000m3
ⅡB区
1000m3
ⅡA区
1000m3
11.5.4坝体各区的填筑
坝体各区填筑顺序拟定如下:
主堆石区→过渡层区→垫层区。
示意见下图11-1（图中1、2、3、4、5、为填筑顺序号）
垫层过渡层主堆区
54
132
图11—1
一、主、次堆石区（ⅢB、ⅢC、ⅢD区）填筑
坝体主、次堆石区及下游堆石区的填筑除料源的级配、质量要求、铺料厚度、压实度要求各有差异外,具体详见表11-1-2,其施工方法基本相同。
主堆石区、下游堆石区填筑料主要由尖尖山石料场通过深孔微差梯段爆破获得,45T和32T自卸车运输卸料,次堆石料源主要分两部分:
一部分利用溢洪道下段开挖的可利用料,另一部分为尖尖山石料场开挖风化岩石料,填筑料采用32t或45t自卸车运输卸料进占法填筑,以使粗径石料滚落底层,细石料留在面层,以利于推土机的平整和碾压。
卸料的堆与堆之间留1.0m左右间隙。
平仓采用320马力和220马力推土机平仓,振动碾采用18.6t自行式振动碾和18t拖式振动碾碾压,碾压时采用错距法顺坝轴线方向进行,中低速行驶。
铺料层厚及碾压遍数严格采用碾压试验确定并经监理工程师批准的参数施工,铺筑碾压层次分明,做到平起平升,以防碾压时漏振欠振。
在岸坡边缘靠山坡处,大块石易集中,故岸坡周边选用石料粒径≤40cm,级配良好的石料铺筑,严防架空现象。
碾压时滚筒尽量靠近岸坡,沿上下游方向行驶,仍碾压不到之处采用人工修整地形使振动碾到位,局部采用液压平板振动器压实,确保岸坡部位碾压合格,洒水在碾压前提早进行,专人负责,加水量按20%左右控制,实际施工时根据试验情况调整,在碾压过程中根据需要补洒水,洒水采用10m3洒水车按碾压先后次序分区洒水。
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