壩工程粘土心墻填筑分部工程施工方法和施工質(zhì)量報(bào)告

1、尼爾基水利樞紐左副壩工程粘土心墻填筑分部工程施工方法和施工質(zhì)量報(bào)告(ZFB- 02) 邢軍 劉玉寶 曹寶財(cái)黑龍江省水利水電工程總公司尼爾基工程經(jīng)理部二oo四年H一月二十日1、 工程概況尼爾基水利樞紐左副壩位于嫩江河床左岸二級(jí)侵蝕階地處,樁號(hào) 0+087.31m-1+536.59m,最大壩高 23m 壩頂寬 8m 長(zhǎng) 1449.28m.左 副壩為粘土心墻砂礫石壩,采用干砌石護(hù)坡,上、下游壩坡均為 1: 2.75,下游在210.00m高程處設(shè)有6m寬?cǎi)R道.左副壩粘土心墻樁號(hào) 0+247.31 1+536.59 ,軸線長(zhǎng)度1289.28m, 頂寬3m頂高程為218.70m,心墻上、下游坡比為 1:

2、0.2 ,心墻中 心線位于壩軸線上游,距壩軸線2m粘土心墻伸入根底黃土狀壤土層中1.5-3m,心墻基梢底寬2.8m.左副壩與主壩連接段1+486-1+501 樁號(hào)范圍內(nèi)心墻底部設(shè)輅基巖硅蓋板,寬度13.7m23m厚度30cm左副壩粘土心墻填筑于2022年6月17日開始施工,在施工前, 我單位配合東北水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了粘土碾壓試 驗(yàn),確定了施工限制參數(shù).2022年10月13日,左副壩粘土心填筑 受冬季低溫影響,暫停施工,形象面貌到達(dá) 210.00m(1+478.833 1+536.59 段 205.00m),心墻越冬防護(hù)方式為塑 料布和砂礫料覆蓋.2022年4月25日,左副壩恢復(fù)

3、粘土心墻填筑, 2022年9月11日,心墻填筑除連接段(1+478.8331+536.59)外, 全部施工至設(shè)計(jì)高程 218.7m,連接段受導(dǎo)流明渠段填筑影響,施工 到211.00m高程,211.00m高程以上局部的填筑方案 2022年5月31 日前施工完畢.2、 完成的主要工程量粘土心墻填筑85246m,硅基巖蓋板150ml.3、 主要施工方法3.1 碾壓試驗(yàn)粘土心墻施工前,由東北水利水電堪測(cè)設(shè)計(jì)研究院負(fù)責(zé),由我單位配合進(jìn)行,在填筑現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行粘土碾壓試驗(yàn),確定了粘土填筑采用YZ12型凸塊振動(dòng)碾碾壓,鋪層厚度 30GR1振動(dòng)碾彳f車速度1.2km/h, 振壓8遍.在現(xiàn)場(chǎng)粘土填筑時(shí),嚴(yán)格按碾壓試驗(yàn)

4、成果和設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行限制各項(xiàng)指標(biāo),保證填筑層壓實(shí)質(zhì)量.3.2 粘土心墻填筑方法3.2.1 粘土心墻填筑施工工藝粘土心墻填筑施工程序?yàn)椋和亮祥_采一運(yùn)輸一卸料攤鋪平整-碾壓_試驗(yàn)檢測(cè)一驗(yàn)收一填筑下一層粘土心墻填筑施工工藝流程圖見圖 1:3.2.2 粘土心墻填筑主要方法及技術(shù)舉措(1)粘土料開米所用土料取自沿江粘土料場(chǎng),首先用 D85推土機(jī)進(jìn)行表土剝離, 表土清凈后,采用1.2m3反鏟挖掘機(jī)進(jìn)行立面開采,裝15t自卸汽車 運(yùn)輸上壩.(2)心墻填筑作業(yè)規(guī)劃粘土心墻同上游壩殼料及下游反濾料平起填筑,跨縫碾壓,采用先填反濾料和壩殼料,后填粘土料的方法施工.由于心墻工作面較狹 窄、工序多,在施工過程中,實(shí)施分

5、段流水作業(yè).將心墻填筑分為結(jié) 合面處理、鋪料和壓實(shí)三個(gè)作業(yè)工序,流水作業(yè)方向與壩軸線平行, 作業(yè)段接單元工程段(160m長(zhǎng))進(jìn)行劃分.粘土心墻填筑施工工藝流程圖(圖1)接縫處騎縫碾壓(3)鋪料方法鋪料分為卸料和平料兩道工序,在粘土料填筑前,首先填筑反濾 料和與心墻相接的壩殼料,鋪筑厚度 50GRI靠近心墻附近暫不進(jìn)行 碾壓,待心墻全部鋪完后,一起碾壓,并用人工將接縫處的反濾料和 壩殼料進(jìn)行整形,使之符合粘土心墻填筑的需要.心墻填筑采用自卸 汽車運(yùn)料上壩,心墻土料鋪筑方向與壩軸線平行,自卸汽車進(jìn)占法卸 料,推土機(jī)進(jìn)行平料,個(gè)別不平地段,用人工鏟平,鋪料厚度及邊線 按限制樁進(jìn)行限制.(4)進(jìn)入心墻

6、臨時(shí)道路布輅左副壩粘土心墻軸線長(zhǎng)度1289.28m,分為9個(gè)單元段,每相鄰 兩個(gè)單元段布輅一條上壩路,共布輅4條上壩路,作為土料運(yùn)輸車輛 進(jìn)入心墻的路口,減少載重汽車在心墻上行駛的距離,由路口處開始 進(jìn)占法卸土,邊卸土邊用推土機(jī)平整.進(jìn)入心墻的路口經(jīng)常進(jìn)行更換位輅, 不同填筑層交錯(cuò)布輅.在填 土開始后,首先在路口處先鋪大約 0.5m厚的松土,當(dāng)全工作段鋪土 完畢后,及時(shí)挖除路口超壓及混入砂礫料的土體,然后換填新土.(5) 土料壓實(shí)填筑前進(jìn)行碾壓試驗(yàn),按碾壓試驗(yàn)確定鋪土厚度為30cm,采用YZ12型凸塊振動(dòng)碾碾壓8遍,行車速度1.2km/h.采用進(jìn)退錯(cuò)距法壓實(shí),壓實(shí)方向與壩軸線平行,分段碾壓碾跡

7、搭 接寬度：垂直碾壓方向不小于0.30.5m,順碾壓方向?yàn)?.0 1.5m. 在特殊部位,如與連接墩接合處用輕型打夯機(jī)或人工夯實(shí).(6)結(jié)合部位處理1)上下層結(jié)合面處理由于采用YZ12凸塊振動(dòng)碾作為壓實(shí)機(jī)械,壓實(shí)層外表凹凸不平, 沒有光面,在鋪上層土前不需要進(jìn)行刨毛處理,但在鋪土前,視需要 進(jìn)行灑水濕潤(rùn),灑水車停于壩殼上,根據(jù)灑水量的多少,用人工灑水 或用灑水車直接灑水.使結(jié)合層面到達(dá)濕潤(rùn)狀態(tài).結(jié)合層面如有砂礫 或其它雜物時(shí),用人工進(jìn)行清理,檢查合格后進(jìn)行土料鋪筑.2)心墻與混凝土外表接結(jié)合處理左副壩粘土心墻與混凝土連接墩及基巖混凝土外表的處理,采用外表刷泥漿的方法,泥漿的土與水重量比為1:

8、2.5 1: 3,厚度為3-5mm混凝土外表刷泥漿前,清凈浮渣、乳皮、泥土等雜物,用清 水濕潤(rùn)結(jié)合面外表.3)粘土心墻與下游反濾料及上游壩殼料接縫處理粘土料與壩殼料采取先砂后土的填筑方法,鋪一層壩殼料,然后鋪二層粘土,接縫處騎縫碾壓,即先填下游反濾料和上游壩殼料,厚 度50GR1靠近心墻部位暫不壓實(shí),用人工清理砂礫料邊坡,到達(dá)設(shè) 計(jì)粘土填筑邊線位輅,然后開始鋪粘土心墻,鋪層厚30GR1當(dāng)此層檢測(cè)合格后,進(jìn)行上一層的鋪土作業(yè).在壩殼料與粘土心墻接縫處采 用13.5t振動(dòng)平碾騎縫碾壓8遍.(7)心墻雨季填筑舉措根據(jù)施工條件在料場(chǎng)四周采取挖溝截滲和筑堤擋水舉措,減少地 表水流入土料場(chǎng)內(nèi),縮短雨季停工

9、時(shí)間.每天收聽氣象預(yù)報(bào),提前做 好防雨準(zhǔn)備,正確掌握雨前停工、雨后復(fù)工的時(shí)機(jī).在雨季填筑時(shí),晴天搶填粘土料,降雨及雨后填筑壩殼料,以保 持壩體各區(qū)的均衡上升.心墻的填筑面稍向上游傾斜,以利排泄雨水 和預(yù)防局部積水,傾斜坡度 公卜 4%在降雨前將所有施工機(jī)械撤離心墻填筑面,停于壩殼區(qū).在每個(gè)單元填筑完成后,及時(shí)用塑料布覆蓋此單元心墻,雨后復(fù)工時(shí),首先 用人工排除心墻外表的局部積水,并視含水率情況,進(jìn)行晾曬或去除 處理,使實(shí)測(cè)土料含水率不超過允許范圍.(8)粘土心墻越冬舉措粘土心墻越冬采取覆蓋塑料布和砂礫料的保溫舉措,在心墻頂面 先鋪一層塑料布,然后覆蓋2.5m厚砂礫料.3.3心墻基巖混凝土蓋板施

10、工連接段1+486H1+501樁號(hào)范圍內(nèi)心墻底部設(shè)計(jì)為 30Gm厚的混凝 土蓋板,設(shè)輅仁12縱橫間距均為20Gm的鋼筋,混凝土標(biāo)號(hào)為 C20W6 二級(jí)配,板塊伸縮縫設(shè)輅橡膠止水帶.工程量為150m,當(dāng)基巖開挖到達(dá)底標(biāo)高后,進(jìn)行清基及灑水濕潤(rùn)巖石,經(jīng)檢查驗(yàn)收合格,進(jìn)行模 板安裝和鋼筋綁扎.混凝土澆筑時(shí),由中水六局三大系統(tǒng)供給混凝土熟料,采用 3m 混凝土運(yùn)輸車運(yùn)輸,用溜梢直接下料入倉(cāng),一次澆筑到設(shè)計(jì)厚度,然后用插入式振搗器振搗.混凝土頂面用水準(zhǔn)儀限制高程,用木抹子搓 成毛槎.混凝土澆筑過程中,設(shè)專職人員負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)模板以及鋼筋是否 發(fā)生變化情況,澆筑后12-18小時(shí)開始進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),用毛苫子進(jìn) 行覆

11、蓋,保持混凝土外表濕潤(rùn),硅養(yǎng)護(hù)時(shí)間14天.左副壩基巖蓋板混凝土與連接墩根底混凝土中水一局施工在1+501樁號(hào)處相接,在新老混凝土接槎部位,對(duì)原混凝土外表進(jìn)行鑿 毛處理人工鑿毛,露出新鮮石子,然后用水沖洗及鋼絲刷清理干 凈,在蓋板混凝土澆筑至此部位前,用水泥漿涂刷接槎外表,然后澆 筑混凝土.在接槎處外表涂刷 5m詬乳化瀝青封閉層,寬度30cm 4、施工質(zhì)量限制4.1 設(shè)計(jì)要求：東北水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院對(duì)左副壩粘土心墻工程的設(shè)計(jì)要求為：心墻頂寬3m,頂高程218.7m,上下游坡比為1: 0.2,要求干容重 1.62g/cm3,壓實(shí)度0.99.通過碾壓試驗(yàn)確定施工參數(shù)為每層鋪土厚 30cm采用12.2

12、t凸塊振動(dòng)碾碾壓8遍,行車速度1.2km/h.左副壩 粘土心墻施工前,監(jiān)理試驗(yàn)室和我們施工單位共同對(duì)沿江土料場(chǎng)進(jìn)行 了復(fù)查,通過擊實(shí)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不同部位土樣的最大干密度和最優(yōu)含水率 有所差異,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果將土場(chǎng)劃分為六個(gè)開采區(qū)域, 針對(duì)不同區(qū)域,提出不同的壓實(shí)干容重和含水率限制指標(biāo),壓實(shí)限制指標(biāo)均為0.99.表1沿江土料場(chǎng)各區(qū)施工限制指標(biāo)區(qū)域壓實(shí)干谷重g/cm3含水率壓實(shí)度11.6718.5 ±2%0.9921.7119.0 ±2%0.9931.7716.0 ±2%0.9941.7117.8 ±2%0.9951.7716.0 ±2%0.9961.7

13、516.0 ±2%0.99沿江土料場(chǎng)具體分區(qū)詳見附圖4.2 質(zhì)量限制標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)根據(jù)水利部檔北勘測(cè)設(shè)計(jì)院科學(xué)院做的碾壓試驗(yàn)報(bào)告中的建議：在現(xiàn)場(chǎng)填筑施工過程中,應(yīng)隨時(shí)監(jiān)控防滲心墻土料的級(jí)配變化情況, 如土 料級(jí)配變化較大,應(yīng)進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)確定最優(yōu)含水率和最大干密度,并對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行修正.所以在施工時(shí)我方試驗(yàn)室同監(jiān)理試驗(yàn)室對(duì)土場(chǎng) 每一個(gè)區(qū)都共同進(jìn)行了擊實(shí)試驗(yàn)并確定了每個(gè)區(qū)的施工限制干密度.4.3 質(zhì)量限制標(biāo)準(zhǔn)：心墻與混凝土結(jié)合面要求混凝土外表清理干凈,回填面濕潤(rùn), 無(wú)局部積水.漿液均勻稠度一致,涂刷均勻,無(wú)空白,回填及時(shí),無(wú) 風(fēng)干現(xiàn)象.上下層鋪土之間結(jié)合層面禁止撒入砂礫、 雜物以及車輛在 層

14、面上重復(fù)碾壓,濕潤(rùn)均勻,無(wú)積水、無(wú)空白.上壩土料粘粒含量、含水量、土塊直徑符合要求,嚴(yán)禁凍土上壩.施工面平整、層次清楚,上下層分段位輅錯(cuò)開,鋪料外表保持濕 潤(rùn).攤鋪后的土料厚度均勻,外表平整,無(wú)粗粒集中,邊線整潔.鋪 土厚度允許偏差5cm-0cm 填鋪邊線5cm H30cni心墻施工前進(jìn)行碾壓試驗(yàn),含水量高于或低于施工含水量時(shí),進(jìn)行含水量調(diào)整的工藝試驗(yàn).要求無(wú)漏壓、外表平整,無(wú)彈簧、起皮、 脫空和剪力破壞現(xiàn)象.心墻內(nèi)不得留縱向接縫,所有橫向接縫接合坡面不陡于 1: 3, 高差不超過15m坡面接合填土含水量在允許范圍的上限, 鋪料平整, 無(wú)團(tuán)塊、無(wú)風(fēng)干,碾壓密實(shí),無(wú)拉裂和起皮現(xiàn)象.4.3質(zhì)量限制

15、方法：4.3.1 粘土料場(chǎng)質(zhì)量限制在規(guī)定的開采區(qū)域內(nèi)取料,將草皮、覆蓋層等去除干凈土料場(chǎng)使用前,必須進(jìn)行含水量試驗(yàn),保證上壩土料含水量在 允許范圍內(nèi),開采范圍內(nèi)的土料天然含水量與碾壓試驗(yàn)要求的最優(yōu)含 水量相差不大允許土 2%.含水量稍高時(shí),調(diào)整方法以在料場(chǎng)翻曬為主.先用反鏟挖掘機(jī) 挖出成堆,后用裝載機(jī)每隔2小時(shí)翻曬一遍.翻曬過程中要隨時(shí)進(jìn)行 試驗(yàn),土料合格后及時(shí)上壩進(jìn)行填筑.稍低時(shí),運(yùn)至壩面上調(diào)整,用灑水車后帶一個(gè)噴水成霧狀的機(jī) 械灑水,之后用裝載機(jī)進(jìn)行翻拌,灑水時(shí)要注意不要灑多了,試驗(yàn)合 格后進(jìn)行填筑.上壩土料粘粒含量、土塊直徑符合要求,嚴(yán)禁凍土上壩.4.3.2 填筑質(zhì)量限制結(jié)合面質(zhì)量限制：

16、在每層心墻填筑前,前一填筑層必須經(jīng)過驗(yàn) 收合格.上下層結(jié)合面,在攤鋪前,檢查外表有無(wú)砂礫料進(jìn)入,發(fā)現(xiàn) 后及時(shí)用人工去除,然后用灑水車進(jìn)行灑水濕潤(rùn),并保證外表無(wú)積水、 無(wú)空白.禁止車輛在已壓實(shí)的層面上和橫穿心墻行駛,為了施工的方便時(shí)在粘土心墻設(shè)道口時(shí),必須做好心墻的保護(hù)舉措,用塑料布把粘 土心墻蓋好,上面覆蓋1m厚的砂礫石,預(yù)防車輛對(duì)粘土進(jìn)行碾壓.鋪土采用進(jìn)占法,用推土機(jī)和人工配合平土,鋪土厚度及邊線 用限制樁進(jìn)行限制,邊線用全站儀測(cè)出,沿軸線方向每20m上下游邊 線均設(shè)一限制樁,樁上標(biāo)注此層粘土鋪筑厚度.碾壓時(shí),采用12.2t凸塊振動(dòng)碾碾壓8遍,行車速度1擋,速度不大于1.2km/h,質(zhì)檢人員

17、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視限制壓實(shí)參數(shù).采用進(jìn)退錯(cuò)距法壓實(shí),壓實(shí)方向與壩軸線平行,分段碾壓碾跡搭接寬度：垂直碾壓方向不小于0.30.5m,順碾壓方向?yàn)?.0 1.5m.在特殊部位,如 與連接墩接合處用輕型打夯機(jī)或人工夯實(shí).心墻內(nèi)無(wú)縱向接縫,所有接縫接合坡面按1: 5進(jìn)行限制,嚴(yán)格進(jìn)行削坡、濕潤(rùn)、刨毛處理.粘土心墻與混凝土蓋板結(jié)合部位、與混凝土墩的結(jié)合部位在填筑粘土?xí)r在混凝土外表上涂刷水泥漿,預(yù)防水泥漿水份蒸發(fā),邊刷泥漿、邊鋪土、邊壓實(shí).填筑完后碾壓時(shí)要橫向碾壓8遍.5、質(zhì)量檢查驗(yàn)收情況在施工過程中,各施工工序由施工班組進(jìn)行自檢、 班組長(zhǎng)或班組 質(zhì)檢員進(jìn)行復(fù)檢、專職質(zhì)檢員進(jìn)行終檢,每個(gè)單元工程或每道工序均 有監(jiān)理

18、工程師參與驗(yàn)收,截止2022年9月11日,粘土心墻分部工程 共完成并評(píng)定484個(gè)單元工程,合格484個(gè),單元工程合格率100% 其中優(yōu)良484個(gè),單元工程優(yōu)良率為100%左副壩粘土心墻工程至2022年9月11日共檢測(cè)干密度點(diǎn)數(shù)為 1424點(diǎn),合格1424點(diǎn),合格率100%干密度檢測(cè)詳見表2干密度 檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表.利用直方圖對(duì)粘土心墻填筑干密度檢測(cè)進(jìn)行質(zhì)量 限制,直方圖附后.進(jìn)行顆粒分析 13組,全部合格.表2干密度檢測(cè)結(jié)果及過程統(tǒng)計(jì)表設(shè)計(jì)指標(biāo)檢測(cè) 點(diǎn)數(shù)檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)日期1. 67g/cm3, 壓實(shí)度0.992011.66-1.80g/m3 0.99-1.082022.6.17 -2022.7.7

19、1. 71g/cm3, 壓實(shí)度0.991001.70 -1.74 g/m3 0.99-1.022022.8.26-2022.9.91. 77g/cm3, 壓實(shí)度0.992681.75-1.79 g/m3 0.99-1.012022.9.13-2022.10.191. 71g/cm3, 壓實(shí)度0.994131.69-1.76 g/m3 0.99-1.032022.4.27-2022.7.141. 77g/cm3, 壓實(shí)度0.99871.75-1.78 g/m3 0.99-1.012022.7.15-2022.7.211. 75g/cm3 壓實(shí)度0.994241.73-1.78 g/m3 0.99

20、-1.022022.7.22-2022.9.116、機(jī)械及人員投入左副壩粘土心墻填筑工程共投入 1.2m3反鏟挖掘機(jī)2臺(tái),T120推 土機(jī)2臺(tái),D85推土機(jī)1臺(tái),15t自卸汽車6臺(tái),YZ120凸塊振動(dòng)碾1 臺(tái),打夯機(jī)1臺(tái),灑水車2臺(tái),施工技術(shù)人員4人,力工15人.粘土心墻壓實(shí)干密度直方圖口 限制指標(biāo)1.67g/cm3粘土心墻壓實(shí)干密度直方圖限制指標(biāo)1.71g/cm3粘土心墻壓實(shí)度直方圖口 限制指標(biāo)1.77g/cm3粘土心墻壓實(shí)干密度直方圖140120100806040201.69g/cm3 1.7g/cm31.71g/cm31.72g/cm31.73g/cm31.74g/cm31.75g/cm31.76g/cm31.77g/cm3口限制指標(biāo)1.71g/cm3粘土心墻壓實(shí)干密度直方圖口 限制指標(biāo)1.77g/cm3粘土心墻壓實(shí)干密度直方圖口限制指標(biāo)1.75g/cm3(七更卷 1 42393319.44)左副壩沿江粘土料場(chǎng)分區(qū)規(guī)劃開采示意