天生桥水电站面板堆石坝垫层料施工

发布于：2007/6/20 9:03:21 | 2089 次阅读

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摘　要：垫层料及过渡料在混凝土面板堆石坝施工及运行中起重要作用，带有保护层的垫层不仅在施工期可以直接挡水，运行期亦可对面板提供均匀的支撑，过渡料是保证垫层料不被冲刷到主堆石的空隙中去，本文对天生桥电站面板堆石坝垫层料及过渡料的施工做一简单介绍。
关键词：天生桥水电站；垫层料；过渡料；碾压

1　概述
　　面板堆石坝垫层料（ⅡA）区直接位于面板底部，为混凝土面板提供均匀支持，避免面板产生应力集中现象，使作用在混凝土面板上的水荷载均匀地传递到堆石体。垫层料有半透水性，在面板浇筑前可利用坝体进行挡水渡汛，当面板或接缝产生裂缝时，垫层料可作为第二道防线。
　　天生桥水电站垫层料设计宽度为3 m，方量为36．5万m³。
2　垫层料的设计要求
　　ⅡA料来源于经破碎的溢洪道或补充料场开采的灰岩料。垫层料要满足以下设计要求：（1）要求垫层料粒径不能太大，应含有较多的细料；（2）要有半透水性、低压缩性和高抗剪强度；（3）垫层料为非塑性的级配良好的灰岩人工制备料，要求颗粒坚硬、耐久，无粘土及有机杂质；（4）垫层料的及陪范围为：粒径80 mm，含砾量为45％～65％，应为连续级配；（5）普通沥青砂混合料中普通沥青参照SYI1665－77牌号65的有关技术指标选购；（6）碾压层厚40 cm，洒水量为

3　垫层料的填筑
3．1　修补工序
　　垫层料施工顺序应为先修补后填筑。1996年上半年在填筑和修整ⅡA料上游边坡过程中有过几场暴雨，两坝肩趾板槽集中水流损坏了两坝肩的坝体坡脚，为此，这一部位需要进行修补。基坑抽水结束后，步工作就是进行ⅡA料的修补，修复措施按以下方案进行：在EL．625 m以下靠近趾板的地方挖槽，除去松散的堆石料，并用ⅡAB料回填碾压好，碾压时使用平板振动碾，修复期间要特别注意保护好止水片的保护盒。
3．2　基础验收
　　根据招标文件及设计图纸要求，在趾板下游3～10 m范围内的垫层料区基础的开挖要挖至与趾板相同的深度，在趾板下游3～10 m以外的垫层料区后至坝轴线之间的基础，应挖除所有的全风化岩石。
　　坝基范围内的冲击层一般均应挖除，除非工程师另外通知。趾板下游0．5 H（H为趾板平面的水深）范围内，要求清除开挖面上的任何倒悬体，并形成不陡于1∶0．3的坡度。
　　碾压后，ⅡA向坝轴线的填筑料占ⅢA（过渡料区）区范围不超过200 mm的公差范围，但ⅡA区不应小于图纸设计的最小宽度。
　　各个填筑料区之间不允许发生突变。
3．3　填筑
3．3．1　铺料
　　现场指挥人员按照监理工程师指定的场地进行各种上坝料的倒放，防止粗料、细料混合。铺料采用进占法。
　　铺料要近似水平并防止分离，施工中要严格控制每层填筑料厚度不大于450 mm，垫层料填筑时应沿水平面向上游方向超填30 cm，以防止坡面自然沉降，在超填部分与设计交接处做明显标志，以避免超填过多而增加修坡工程量及垫层料浪费。
　　当填筑垫层料时，其铺料后的高程与过渡料铺料高程一致，以便同时碾压。
3．3．2　平料
　　严格控制各种上坝料的填筑厚度，在工作面上放置标有相应填筑厚度的钢筋架，现场指挥人员可根据钢筋架的高度指挥推土机平料，控制填料厚度。
3．3．3　洒水
　　从右坝头791 m高程水池铺设供水主管及支管，利用胶管将水引致工作面，加水量为堆石体的10％。
3．3．4　碾压
    （1）水平碾压
　　垫层料、过渡料水平碾压使用的机械是德国生产的BW219D－2自行式振动碾，其工作效率高，性能稳定，碾压速度控制在1．8～2．4 km／h，振动频率为每分钟1 100～1 500次。碾压过程采用进退错距法，每次错距控制在30 cm以内。碾压遍数不少于6次，最终以填筑体的碾压试验成果能达到压实干密度2．2 g／cm²或空隙率为19％来确定。
    （2）上游坡面的修整及碾压
　　每填筑4．8 m就开始进行上游坡面的修整、碾压工序，坡面碾压机械使用斜坡振动碾，已碾压好的边坡经监理工程师验收后，即喷阳离子乳化沥青进行坡面保护。
　　边坡碾压按照以下工序进行：测量放线→激光导向反铲修坡→人工修整→布置吊索→碾压→边坡保护。
　　坡面修整采用人工配合激光导向反铲进行，采用激光导向仪、经纬仪及自制木三角架来控制上游边坡坡面。
　　坡面先用激光导向反铲修整，边坡修整时应预留7 cm的保护层厚度，使碾压后边坡达到设计要求，机械修坡后再由人工对坡面进行细部修整，人工作业方法是：在坡面上布置10 m×10 m的网点并打插筋，在钢筋上用细线在控制修坡坡面，由人工用锄头修坡，对超、欠挖部分进行回填或挖除。人工修整后边坡坡面高出设计坡面7 cm。
　　斜坡碾压及防护的具体办法是：①布置索吊，索吊布置在坝体的顶面上，索吊离边坡应有2m的距离；②安装振动碾，（振动碾选用中国陕西生产的YZT10L牵引式振动碾），安装振动碾时应保证碾压过程中钢丝绳始终与坡面平行；③斜坡碾压采用静碾和振动相结合的方法进行，静碾2遍，然后半振动（自上而下时不振东，自下而上时振动）碾压4遍；④斜坡碾压错位采用的方法是：吊索在坝顶水平移动一定距离，将斜坡碾从下向上斜拉至顶部再放下去，往返数次即可。
    （3）ⅡA料表面喷乳化沥青保护
　　碾压好的坡面经监理工程师验收后即可喷乳化沥青进行保护，喷洒前先由人工扫除坡面上的浮尘，高程682 m以下为枯水期施工，受雨水冲刷机会少，坡面碾压合格后即可进行面板浇筑，暴露时间短，故只需喷“两油一砂”（喷一层乳化沥青，洒一层砂，再喷一层乳化沥青）保护。
　　高程682 m以上ⅡA区坡面洪水来临之前不能及时进行面板浇筑，汛期将被雨水冲刷，故需喷“两油两砂”（先喷一层乳化沥青，洒一层砂，再喷一层乳化沥青，洒一层砂）进行坡面保护，无振碾压一遍。
　　“两油”共计单耗量3．4 g／m²，喷层间隔不少于24 h。
4　结束语
　　根据天生桥电站垫层区坡面施工的实践经验，应改进的方面为：（1）坡面碾压之前必须洒水，使ⅡA表面至少15 cm内充分湿润；（2）ⅡA料填筑时，其水平方向需向上游侧超填30 cm，以保证边坡碾压后达到设计要求；（3）喷涂乳化沥青应与无振碾压相结合。

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