第04章 料场规划和坝体填筑.docx

1、第04章 料场规划和坝体填筑第四章 坝体填筑和料场规划4.1工程概况及主要工程量越南老街省小中河水电站工程面板堆石坝坝顶全长146.68m，坝顶高程1563.0m。坝顶宽度7.0m，防浪墙顶高程1564.20m,最大坝高40.50m，上游坝坡1:1.405，下游坝坡1:1.50，其上设有上坝公路。混凝土面板为不等厚，顶部厚度30.0cm，向底部逐渐增加。垫层、过渡层和反滤区为等厚，水平厚度分别为2.0m和4.0 m；坝顶设有高度为4.7m的“L”墙与面板相接。坝体填筑材料按结构部位依次为面板上游石渣盖重区、粘土铺盖区、砼面板后垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区、块石护坡区。坝体结构分区见“坝体

2、填筑结构断面图（XL-3-TB-04-01）”。坝体填筑总量28.98万m3。坝体各部位填筑工程量见表4-1-1。表4-1-1 坝体填筑工程量表序号工程项目单位工程量备注1垫层料（2A）m3386732过渡料（3A）m3702403主堆石直接上坝料（3B）m31808904合计m32898034.2大坝填筑材料开采4.2.1料场复查料场复查的主要内容包括：(1) 根据坝址区的地质、地形、施工条件等，确定剥离层厚度、有效厚度的分布情况，复查上坝堆石料和各类块石料的有效储量；(2)通过取样试验，核实上坝料的物理力学特性。本工程的主堆石料、干砌石料从上游左岸采石料场开采；大坝填筑垫层料、过渡料以及砼

3、骨料也来自采石场开采并破碎、筛分后使用。4.2.2料场施工布置（1） 场内施工道路根据料场开采规划，施工道路沿采石料场和筛分场至堆石坝修筑一条主干线，施工便道根据现场情况具体布置。（2）料场风、水、电布置因ROC742液压钻、等主导设备自备供风系统，因此，料场的供风仅考虑手风钻修路和超径石解小的供风量，配备20 m3/min移动式空压机1台。4.2.3石料开采石料开采前，首先进行表土和覆盖层的剥离；然后采用自上而下分层钻孔爆破法开采石料。（1） 表土和覆盖层的剥离石料开采前，采用1.6m3反铲配合推土机从上至下进行表土覆盖层全面剥离，直至可用岩层为止，剥离料按规定运往弃渣场堆放。（2） 开挖分

4、层结合料场地形地质条件，石料开采均采用自上而下台阶法钻爆，堆石料场梯段高度10.012.0m左右。为了料场永久边坡稳定和满足现场文明施工需要，开挖永久边坡采用光面爆破，每1015m设2m宽马道。（3） 作业区划分根据料场开采施工程序，料场开采划分为：钻孔区、爆破装药、装渣区和堆存区，以满足连续作业要求。作业分区示意图见图“XL-3-TB-04-02”（4） 开采料块度及级配要求料场开采的主堆石区所需新鲜石料，连续级配设计控制最大粒径800mm，并通过现场爆破试验调整；筛分加工料由料场控制爆破粒径（小于500mm），在破碎场经破碎后，再按各种用料级配进行掺和后使用。（5）挖运爆破石渣采用1.6m

5、3液压铲为主，辅以1.2m3液压铲和3.0m3装载机挖装； 20t自卸汽车运输为主，辅以15t自卸汽车。4.2.4开挖程序和方法石料场采用自上而下分层台阶钻孔爆破法开采石料。采取控制爆破措施；通过试验，优选石料开采的爆破参数，使开采的石料符合本合同规定的要求，并获得较高的利用率。根据设计要求的块度、级配，采用深孔梯段毫秒微差挤压爆破法开采石料。微差挤压爆破的梯段高度为10.012.0m，以ROC742H液压钻为主导设备。手风钻主要用作解小大块石。根据施工图纸要求的级配，进行相对应的爆破设计，初步拟定梯段高度、爆破方式、钻孔布置、装药量、装药结构等具体钻爆参数，初拟爆破参数见附图“XL-3-TB

6、-03-02”和“XL-3-TB-03-03”，爆破参数在生产性实验中进一步优化。4.2.5料场开采进度计划与强度根据招标文件要求和施工总进度计划安排，料场剥离2008年2月10日2008年4月10日。堆石料场采石于2008年4月1日开始开采，到2008年6月30日平均开采强度4万m3/月（自然方）；满足2A料筛分的前提下进行主堆石区堆石料的备料工作；2008年7月1日2008年10月30日开采强度达到10万m3/月，爆破参数在生产性爆破试验中进行优化。4.2.6 土料场开采防渗铺盖的粘土料场剥离植被至新鲜土层。剥离的表层有机土壤和废土按技术条款规定运往弃渣场堆放。土料场开采时开挖料场周围做好

7、截、排水沟等排水措施,并严格控制土料含水量。土料采用1.6m3液压铲装15t自卸汽车运至工作面。4.3施工布置4.3.1施工用水填筑工程用水主要为堆石料碾压前洒水，以及粘土料施工用水。利用施工系统用水沿山坡铺设50钢管，每20m左右设接口，以满足坝体不同高程用水。另外，配备2台8t洒水车结合施工道路除尘洒水。4.3.2施工用电填筑工程用电主要为照明用电和小型碾压机具用电，利用系统布置的左、右坝肩供电点配电室0.4kv出线接至用电部位。4.3.3施工道路本工程坝体填筑工程量大，填筑强度高，因此必须投入充足的机械设备。合理布置施工道路是保证坝体填筑强度的前提，也是充分发挥机械效率的关键。施工道路以

8、结合开挖施工道路和现有施工干道为主，同时必须满足施工需要并尽可能形成循环道路为原则进行布置，具体如下：(1) 坝体外交通干线布置1） 上游以左岸上游河床施工道路、2） 上游左岸施工道路过上游围堰接右岸河床施工道路；为右岸上游下基坑道路为主干道。3）上游左岸1563m高程坝顶公路接坝体1550m施工道路。(2) 坝体内施工道路布置为保证坝料运输强度，加快坝体填筑进度。坝面施工作业道路在条件许可时，尽量分散，上、下层坝面道路相互错开。4.4坝体填筑进度详细进度安排见施工总进度计划横道图“XL-03-TB-01”。4.5填筑物料平衡调配（1）主堆石料3B利用上游1.5km处采石场石料。（2）过渡料利

9、用破碎筛分料和隧洞开挖石料混合后上坝。（3）土料场位于坝址上游库区，土料的物理力学性质待试验后确定。（4）垫层料、过渡料、由混凝土骨料筛分系统加工而成直接上坝。（5）坝后护坡采用干砌石结构形式。在采石场开采后运至坝面。4.6坝体填筑碾压试验4.6.1试验目的： 通过碾压试验，提供合理的碾压参数，以达到设计压实密度和孔隙率的目的。 研究不同铺料厚度的碾压效果，优选出最佳铺料厚度。研究不同碾压遍数的碾压效果，优选出合理的碾压遍数。 研究不同加水量的碾压效果，优选出合理的洒水量。 检验碾压后渗透系数是否满足设计要求。 探讨对施工机械的磨损情况并作定性效果的评价。施工参数一经确定，不得擅自改变，所涉及

10、的机械设备也不得更换。4.6.2试验内容：(1). 各种坝料的碾压试验在其填筑以前进行，试验场地选在填筑区以外面积为30m*60m，如必须在填筑区试验，在试验结束后应挖除。碾压试验场地布置见附图“碾压试验场地布置示意图XL-3-TB-4-03”。(2). 石料现场碾压试验应根据坝体分区技术指标和选用的机械，分别进行坝体堆石区、过渡区和垫层区碾压试验。分别对不同区域的铺料方式、铺料厚度，振动、冲击碾型号、重量、碾压遍数、行车速度、压实厚度、铺料过程中的加水量、碾压前后级配分析、渗透系数、压实后的孔隙率、干密度和变形模量等提出试验成果。(3). 碾压试验还应对垫层、过渡层同坝体主堆石体之间的填筑程

11、序、摊铺厚度、压实方法和垫层的铺筑方法提出试验成果。(4).碾压试验后，检查碾压层之间以及本层内的结构状况，如发现疏松、结合不良或发生剪切破坏等情况，应分析原因，提出改善措施。(5).现场生产性试验结束后，将全部成果整理编写成正式报告递交监理人，报告中应根据设计要求对施工参数的选择作出论证。在得到监理人批准后进行正式填筑施工。4.7施工程序及作业区划分4.7.1总体施工程序根据填筑规划，施工程序按照由坝体全断面平起上升的原则进行填筑施工，依次进行上料、铺筑、洒水、碾压各工序施工。4.7.2坝体分层填筑程序大坝每填筑一层堆石料，相应填筑两层垫层料及过渡料，垫层料。坝面各种坝料填筑顺序示意见图“X

12、L-3-TB-04-04”；垫层料、过渡料填筑施工程序示意见图“XL-3-TB-04-05”；坝面各种坝料填筑顺序为： 主堆石区下游堆石区第一层过渡料第一层垫层料第二层过渡料第二层垫层料下一循环 4.7.3作业区划分按照坝体填筑各高程工作面的大小进行坝面作业区划分，划分为34个作业区。各工序平行施工，形成流水作业局面。4.7.4流水作业坝面填筑作业包括卸料摊铺、洒水、碾压三道主要工序，为提高施工效率，避免各工序相互干扰，坝料填筑采用流水作业法组织施工；在坝面达到一定的面积后，把坝面适当划分成34个以上作业区段，依次完成填筑的各道工序，使坝面上所有工序能够连续进行，以实现高强度填筑施工。施工时，

13、在各作业区之间划线作为标志，并保持平起上升，避免出现超压或漏压等情况，下游护坡砌筑等施工可穿插进行，以不影响主要工序施工为原则。4.8填筑施工方法4.8.1基础面处理及验收各部位正式填筑前，基础开挖及地质缺陷处理完成，经监理工程师验收合格后，进行覆盖基础面的碾压层施工。4.8.2各填筑部位工艺流程4.8.3堆石料填筑(1)主堆石料，最大粒径800mm，铺料厚度8001000mm，建议用18t振动碾碾压610遍。以上碾压参数为建议值，待碾压试验后确定碾压参数。(2)堆石区的坝料中不允许夹杂粘土、草、木等有害物质。(3)料在装卸时应特别注意避免分离，不允许从高坡向下卸料，靠近岸边地带应在主堆石填筑

14、之前沿接触带回填水平宽度2.5m宽的过渡料，严防架空现象。应特别注意边角部位的压实。(4)堆石料的振动平碾行驶方向应平行于坝轴线，靠岸边处可顺岸行驶。振动平碾难于碾压的地方，应用小型振动碾或其它机具进行压实，但其压实遍数应按监理人指示作出调整。(5)岸边地形突变及坡度过陡而振动碾碾压不到的部位，应适当修整地形使振动碾到位，局部可应用振动板或振动夯压实。(6)坝体或坝壳堆石料应采取全断面平起铺筑，分区之间高差不大于1层。特殊部位的填筑工艺必须经监理人批准。(7)坝内监测仪器的埋设，在监理人批准后方可开始埋设；埋设完成后，须经过监理人的批准才可进行上部堆石体的回填。(8)坝体内修筑的临时道路，其材

15、料要求与经由各区的材料相同，要求亦相同。坝内道路边缘松动或分离的填料，按所在料区填料碾压要求与新填料一起重新碾压。每层填筑完成后，经监理工程师批准后，进行下一层的填筑施工。4.8.4垫层、过渡层料填筑（1）垫层、过渡层的位置、尺寸、材料级配、粒径范围应符合图纸的规定。（2）垫层的填筑应在挤压墙混凝土浇筑完毕并达到规定的强度后方可进行，垫层、过渡层的填筑应与一定宽度的主堆石平起施工，均衡上升。（3）混凝土面板堆石坝的垫层、过渡层与主堆石连接时，应先填主堆石，再填过渡层和垫层。一层主堆石、二层垫层和过渡层平起作业。（4）在未进行现场试验取得施工参数之前，除监理人另有指示外，不得施工。其试验初始填筑

16、施工建议值可参照如下，待碾压试验后最终确定碾压参数。（5）为提高碾压质量及减小沉降变形，增强压实效果，垫层、过渡层、反滤层和排水料碾压前应加水润湿，加水量由碾压试验确定。（6）过渡层和垫层与岸边接触处可用振动平碾顺岸边进行压实。压不到的边角部位，可采用平板振动器压实，但其压实遍数应按监理人指示作出调整。4.8.5坝下游护坡砌筑（1）下游坝坡干浆砌石护坡应随着坝体上升而上升，二者高差不大于5m。（2）用于坝坡护坡的石料，应由承包人在采石料场专门选取，要求石质地坚硬，石料上下两个面大致平整。（3）护坡的施工，应将经挑选合格的石料运至每一填筑层上，沿着靠近坝坡的边缘用人工砌石，由测量配合定位。要求其

17、外缘与设计坝坡线误差不超过5cm。块石护坡砌筑还应按有关规定执行。4.8.6 坝前铺盖填筑（1）面板上游粘土和石渣铺盖的位置、尺寸应符合施工图纸的要求。（2）面板上游粘土铺料厚度40cm，石渣铺盖的铺料厚度80cm，并用手扶振动碾或蛙夯碾压。（3）粘土铺盖的每一填土层施工完毕，并经监理人检查合格后才能继续铺筑上一层。在继续铺筑上层新土之前，应对压实层表面残留的半压实土层进行处理（包括含水量的调整），以免形成土层间结合不良的现象。4.8.7挤压墙混凝土的施工（1）挤压墙的混凝土采用挤压机施工，其行走速度宜控制在4060m/h。（2）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

18、型后，将对其进行相应垫层区料的填筑与碾压，每层挤压墙施工时必须向内予留一定的距离以抵消碾压引起的挤压墙的变形位移。予留距离根据试验确定。（3）每层挤压墙混凝土在施工完成后，上下两层之间的错台（不平整度），小于1cm。（4）挤压墙混凝土在施工完成后，承包人负责其保护，尤其是上游面不得掉块缺角，产生不平整，影响面板受力。4.8.8坝顶填筑施工 坝顶填筑施工为坝顶公路垫层填筑，是在防浪墙和挡土墙砼施工期穿插进行的。施工方法与垫层料施工相同。填筑前，先将坝顶面杂物清除干净，并碾压密实。采用后退法进料，TY220推土机辅以人工摊铺，摊铺整型后，立即进行碾压，直线段由两侧向中心碾压；超高段，由内侧向外侧碾

19、压；每道碾压与上道碾压重叠20-30cm，碾压采用光面振动碾碾压。碾压过程中，保持砂砾料基层表面潮湿，如果表面水分蒸发过快，要及时洒水。4.9雨季施工填筑施工特别要注意雨季填筑材料的含水量控制和坡面防护工作。主要采取措施： 做好坝体和坝面排水，坝面始终向下游保持23%斜坡面，以利排水。4.10特殊部位处理4.10.1接缝部位处理在坝体填筑施工过程中，由于施工需要，个别部位将出现坝体接缝，新老填筑层结合坡面必须先行处理，以保证结合部位碾压密实，施工时，先用反铲将老填筑层向上游挖除1.52.0m的松散体，并清理剔除表面松散土块石，然后铺筑一层堆石料，振动碾顺缝面方向骑缝碾压，搭接长度不小于0.30

20、.5m，分层循环上升，直至新老填筑体平齐后，形成坝体全断面上升局面。4.10.2各种填料特殊部位的施工对砼周围、砼趾板、坝内埋设有仪器、仪器线或其他结构的周围采用特殊部位的施工方法施工。这些部位采用人工、小型专用机具为主，薄层填筑、逐层碾压。碾压采用手导振动器、蛙夯、跳夯甚至需要时人工用大锤夯实。特殊部位的施工人员、埋设仪器的安全是一个特别突出的问题，施工时采用直径150 cm250 cm、高150 cm、一侧带缺口的防护铁筒将这些地方的施工与大面积的机械化施工相对隔离。4.11施工质量控制及检验 料源控制对各填筑部位的坝料，在料源处加强质量控制和取样试验，保证坝料粒径、级配符合设计要求，重点

21、控制填筑料材质、含泥量、最大块、粒径及级配，杜绝不合格料上坝。 过程控制施工过程中，加强备料开采和运输过程中的管理，车辆按运输料源不同分别配装垫层料、过渡料、主堆石、次堆石料车牌以示区别，并经常保持车厢、轮胎清洁，防止残留在车厢和轮胎上的泥土带入填筑区。填筑期间或以后，受污染的材料应严格按照监理工程师指示处理或全部挖除。坝上各填筑区设置醒目标识，专人指挥开采、卸车，以免误填、误装和混填、混装。坝料填筑严格按碾压试验确定的参数施工，采取计量洒水来严格控制洒水量，自行式振动碾配装面波仪，在碾压过程中控制压实效果和坝体填筑质量。由项目部设置的质量管理机构全过程监督指导，发现质量问题及时予以处理，并做

22、好日常质量检查记录和施工记录，以确保最终填筑质量。 质量检查与试验坝体填筑各部位的质量检查与取样试验要求，以招标技术文件及经碾压试验后，由监理工程师批准的参数作为标准。4.13资源配置大坝填筑主要机械设备配置见表4-13-1。劳动力配置见表4-13-2。 主要消耗材料用量见表4-13-3。表4-13-1 填筑工程主要施工机械设备表序号设备名称规格型号单位数量备注1液压反铲CAT330B台32液压反铲PC220台23自卸汽车20t台204自卸汽车15t台45自行式振动碾BW-219台2 18t6推土机TY220台37手扶式振动碾YZ-07台21.0t8洒水车8.0t辆19装载机ZL50辆310载重汽车5t辆211水泵4台4表4-13-2 坝体填筑劳动力配置表序号名称数量序号名称数量1司机902水、电工103修理工104试验工105测量工66普工307质检人员68管理人员89技术人员10合计170表4-13-3 主要消耗材料用量表序号材料名称单位数量1柴 油t2002汽 油t2