燕山水库大坝土方填筑施工质量控制

□张存胜（河南省水利第二工程局）

一、工程概况

燕山水库是国务院治淮骨干项目，也是河南省水利重点工程。水库位于河南省叶县境内，是一座以防洪、灌溉兼顾发电等综合利用的枢纽工程，属于大（2）型水库，建设有大坝、发电站、溢洪道、尾水渠等。其中大坝总长4600多米、坝高26m，大坝上游坡面用开口连锁混凝土砌块护坡，下游坡面用凸块混凝土砌块护坡，大坝填筑料有任意料和粘土等，坝心是透水沙带。笔者所在的二标段粘土填筑工程量就达86万m3，故在此仅对土方填筑方面的施工质量控制作探讨。

二、碾压实验

在大坝正式填筑施工前，项目经理部和监理部结合按规范要求进行了大坝粘土碾压填筑实验，根据实验结果取得了铺土厚度、碾压遍数、干密度、含水量等碾压参数。

经碾压实验结果分析，对于2号、5号2个土料场不同含水率的粘土，选用铺土厚度30cm，采用20～22t自行式凸块碾碾压6～8遍，碾压效果很好。实测干容重≥1.70，且保证率在90%以上。根据以上实验结果确定了大坝土方填筑的实际碾压控制指标为：铺土厚度30cm，20t自行式凸块碾碾压8遍，土料含水率控制在15.6%～20.3%。

首先根据2号和2号料场的不同特点制定了详细的土壤含水率调整及挖装方案，而后用3台山推160推土机分区清理覆盖层、乱石及树木根茎等杂物。对覆盖层较厚的区域实施了挖掘机挖除，以保证填筑粘土的质量。

根据料场的地形、取土面积、土壤含水率及施工期降雨强度等情况，在取土区布置了排水系统，根据地形坡度合理地挖掘了排水及截水沟。

土方开挖主要用30t级大型挖掘机8台、25t斯太尔自卸车52部、坝面配置20t自行式凸块碾5台、山推160推土机6台昼夜不停地工作，以保证填筑的最大强度。根据2个料场的实际情况，首先对含水量适中的3m左右上层土壤进行立面开挖，而对于含水率稍大的下层土壤则后续另行调整含水率。并在土区现场进行土料质量控制，检查土料性质及含水率是否符合施工控制范围，不合格土料绝不上坝。

对于含水率稍高的土料采取的有2种调整办法，一是挖掘机薄层翻甩1～2遍的方式散发水分，而后装运上坝。二是采用五铧犁翻土晾晒，先散失水分，而后推土机拢堆的方法调整含水率，再将含水率符合施工规范的合格土料挖装上坝。

对于含水率稍低于施工控制含水量的土料，采用在土料区大面积打田字格而后浇水的方式，等3～5d含水率适中时，再重新立面开挖装运上坝。

三、结合部处理

燕山水库大坝的右岸与小燕山相搭接，岸坡处理属于隐蔽工程，必须要按施工规范施工。首先清理覆盖层及风化料、包括粉土、杂物等全部清除。而后再进行填筑碾压，碾压机械碾压不到的地方，采用人工夯实的办法补夯。

坝体接缝处理，横向接缝的结合坡度，不陡于1∶3。所有坝体的坡面，在填土时配合填筑上升，2.5m左右削坡一次，直到合格层为止。填筑中结合面必须边洒水、抛毛、边铺土压实，并控制实际含水量为施工含水量范围的上限。坝体填筑土料与右岸山坡结合时，应清除岩石表面泥土、风化料等。

四、坝体土方填筑控制

（一）土方填筑原则

土方填筑遵循全线均衡施工，减少接头、流水作业，逐层上升的原则。因施工强度的影响，需要留横向接缝时，段与段之间的横向接缝坡度不得陡于1：3，分段作业时，流水段之间的高差不得超过两层。

（二）土方填筑应遵循下列施工程序

一是填筑工程采用纵向施工方法。二是汽车运输土料采用进占法卸料，即汽车在已经铺好的松土层上卸料，用推土机向前推送，汽车不允许在碾压过的工作面上行走。三是铺土厚度按实验确定的标准控制，碾压方向和坝轴线平行，凸块碾采用进退错距法碾压，错距宽度控制在20～30cm。每层碾压并经取样合格后，方可进行下层铺料。四是已铺土料表层在压实前若被晒干，铺下层土料时，要在结合面洒水湿润。五是填筑层检验合格。施工间隔较长时，原已检验合格的结合面，要在上土以前，重新碾压抛毛处理。六是若发现“弹簧土”、层间光面、层间中空、松土层或剪切破坏等问题，应及时进行处理，验收合格后方可继续填筑施工。七是工作面全断面填筑完成后，应进行整坡压实及削坡处理。八是填筑时如遇大雨，应及时封面，以减少雨水下渗。雨后开工时，对工作面要重新碾压或抛毛处理，并经检验合格后方可继续施工。九是碾压机械压实不到的地方，要用人工打夯的方式进行补夯。

（三）控制铺土层厚度

控制铺土层厚度的措施专人现场指挥并配合水准仪控制、铺土平整不出现洼坑、凸起现象。

（四）修坡

在边坡部位填筑时预留1m左右的保护层，以利碾压到位，避免出现边坡砌块前，削坡出现空洞及松散情况。

（五）填筑质量及技术控制措施

所有参与施工人员必须树立质量至上的信念，认真负责地从自我做起，做好质量管理工作。严格执行三检制。各级人员都必须严格控制每一道工序的操作质量，杜绝质量缺陷的发生。严格按照图纸及技术规范施工，认真签写质量报表及各项现场记录，并妥善存档。质量检查部门应在验收小组领导下，参加施工期的分部验收工作，特别是隐蔽工程，详细记录工程质量情况，必要时留取影像资料或取原装样品保存。施工过程中，对每班出现的质量问题，处理结果及遗留问题，在现场交接记录中应详细写明，并经相关人员签字保存，作为质量控制的原始记录。

1.实验仪器使用建立责任制，仪器定期检查、校正、并规定如下：

（1）每半月校核一次环刀重量和容积，发现损坏时应立即停用。

（2）每月检查1次皿盒重量，检查时应擦洗干净并烘干。

（3）天平等衡器每班校正1次，并随时注意其灵敏度。

2.填筑质量应符合相关规定，重点检查以下项目是否符合要求：

（1）各填筑部位的土料质量：每层铺土前压实表面抛毛、洒水、湿润情况；铺土厚度和碾压参数；碾压机具规格、重量符合程度；随时检查碾压情况，以判断含水量、碾压是否适当；有无层间光面、剪力破坏、漏振等情况；纵横向接缝的处理及坝肩结合部位的压实方法及施工质量。

（2）施工过程中对碾压设备重量及性能每半年检查1次。

（3）对现场操作人员进行培训，统一施工操作方法，考核合格后，方可上岗操作。

（4）取样试坑必须按填筑要求回填后，方可继续填筑施工。

（5）填筑压实质量控制除在每个压实段有代表性的地点取样检查外，还必须在所有压实可疑处及纵横向接缝、观测仪器埋设处等抽查取样。

（6）填筑时，每层经压实和取样测定干容重合格后，方可继续填筑，否则应补压合格或采用其他方式处理至合格为止。

五、结语

随着科技的发展，工艺的提高，会有更好更完善的施工质量控制措施。只有在施工过程中，严格按照规范施工，提前采取适当的技术措施，做好预防控制措施，才能保证大坝土方的施工质量，做到防患于未然。