水利工程土方填筑碾压施工质量控制

曾兴旺

(新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局，新疆 乌鲁木齐 830000)

1 工程概况

某水库工程中的拦河坝为混凝土面板堆石坝，坝体的高程为187.9m，其中防浪墙顶略高于坝体，高程为189.1m。该水库在正常工作状态下蓄水位为176.5m，按100年一遇洪水设计，设计洪水位为183.45m，5000年一遇洪水校核，校核洪水位为186.44m。该水库的坝体长为444m，宽为5.5m。大坝坝体主要的组成部分为钢筋混凝土面板、垫层区、过度层区、主堆石区已及下游次堆石区，依次按照从上游向下游的顺序分布，如图1所示。该工程填筑碾压土方总量为929731m3。

图1 混凝土面板堆石坝剖面图

2 大坝填筑碾压施工技术

在进行大坝填筑工程时，该工程按照从上游向下游以及从较高侧向较低侧的施工顺序，同时，主堆区、过渡区以及垫层区之间不能互相侵占。当在进行坝体的垫层、过渡层、主堆石的连接施工时，应按照先主堆石，再过渡层，最后垫层的顺序进行填筑施工。一层主堆石、二层过渡层和垫层平起作业。

2.1 下游堆石区填筑

在开挖验收完成之后即可进行下游堆石区的填筑施工，在填筑施工中该工程以碾压试验为依据。该工程材料的机械设备为15t的自卸汽车、推土机以及振动碾压机。

首先采用进占法将自卸汽车运输的石料运到填筑施工区;接着采用推土机进行推平，每次进行摊铺的厚度为100cm，摊铺完之后进行平整，并喷洒适量的水，通常洒水量应为堆石压实方量的15%;洒水完成之后采用振动碾压机进行碾压施工，碾压方向为沿着坝体的轴线方向，碾压遍数根据碾压试验结果确定。

在进行振动碾压施工时，采用进退错距法的方式进行碾压，轮迹之间应有一定宽度的搭接，通常碾压路线的垂直方向搭接宽度应为1m。

如果在碾压施工中遇到无法采用碾压机进行施工的边缘部分，比如在堆石体与岸坡的接触部分，就采用过渡料薄层摊铺碾压施工，碾压时应沿着自上游向下游的方向进行碾压，滚筒应尽量靠近岸坡，对于某些无法进行碾压施工的部分可以采用振动夯夯实。

在进行堆石区填筑碾压施工时，可以同时进行下游坡面的干砌石护坡的施工。石护坡施工主要采用人工配合反铲、推土机等机械施工。

在进行砌筑石块的摆放时，应考虑将石块最大的一面作为坡面，为了确保美观的效果，如果石块上的菱角较为突出，应采用手锤进行打磨，消除突出的部分。为了确保坡面的施工平整度，可以在采用测量放点的同时配以大样板尺以及尺间拉线等方式进行控制。

2.2 垫层、过度层料的填筑

垫层料、过渡层料与其后的主堆石料平起填筑同时碾压。在填筑施工中填料的水平宽度和铺层厚度应符合要求，在该工程中，过渡层填料的水平宽度应为3m，而垫层的则为1.5m，而两者的铺层厚度应均为50cm。当主堆石料完成一层的填筑施工时，垫层和过渡层也均完成一层的填筑，在完成垫层和过渡层的碾压之后，再填筑第二层，这样就可以与主堆石料平齐，通过再一次对垫层、过渡层以及主堆石料的碾压，使填筑料达到设计标准要求，然后循环进行施工。

进行铺料时采用的机械为D85推土机并搭配以人工平仓，按照后退法的方式进行施工，在保证填料密实度符合要求的前提下，进行上游坡面垫层料的超填尺寸的施工。

2.3 挤压边墙的施工

在进行上一层料填筑施工时，应对已填筑的垫层料进行碾压平整，定位画线后用边墙挤压机制作出一个混凝土小墙，该墙的高度为40cm，应符合低强度、低弹性模量、半透水的要求。在小墙的混凝土强度达到一定的要求之后，即可根据要求在小墙的下游进行垫层料的施工，接着用推土机进行摊铺整平工作，最后采用振动碾压机进行碾压施工，确保每一层料的施工质量，重复进行上述的操作，即可完成上游坝面的施工。

在施工中应做好基面找平工作，该工程采用的是人工拉绳的方式，在进行垫层料的摊铺时，应确保高差和平整度满足要求。通常情况下，在碾压完成之后，高差应不得超过3cm，如果高差不满足要求，则应采取措施进行处理之后，才可进行挤压边墙的放线施工。

在找平完成之后，即可对基面高程进行测量，并根据该高层放出上游设计边线的位置，同时根据挤压边墙底部宽度标划处内侧位置线，按照挤压机宽度尺寸标划出其靠垫层料一侧的轮迹线并挂线绳，这样即可做好挤压机行走控制线的放线作业。

采用反铲将挤压机吊装就位完成之后，对其进行适当的调整，对机身进行调整，保证其外刀片贴近前一层边墙的坡顶，对高度进行调整，保证其保持水平。施工中，混凝土的拌制和运输采用的机械设备为搅拌机罐车，数量为2台。

在进行挤压机的行驶时，应将其速度控制在6m/h。搅拌运输车在进行卸料时，刚出来的部分粗骨料应丢弃，在出料均匀之后才可使用。搅拌车应与挤压机保持相同的行车步调。为了确保坡面的平整度，挤压机在施工时应控制好与控制线之间的距离，偏差不得超过2cm。当挤压机施工无法到达的地方，应采用人工立模浇筑的方式。

当每层的挤压边墙完成之后，应及时对边墙的质量问题进行修正，如空缺、凹凸等问题。在挤压边墙成型1h之后，就可进行垫层料的铺料工作，3h之后即可进行碾压施工。根据挤压边墙顶面内侧线的距离不同，则采用不同型号的振动碾压机。

2.4 堆石体填筑

在进行堆石体的填筑施工时，应严格根据设计和规范要求进行，填筑施工中的每一个环节都应确保施工质量。在堆石体填筑之前，应进行碾压试验，根据试验结果确保最佳的施工碾压参数。在堆石体的填筑施工中，应采取以下控制措施。

(1)料场控制。应确保填料的质量，对于不同填筑区的料不得同时进行开采和堆放，应严格控制好石料中的超径、含泥量等指标，如果出现不合格的问题时，应及时采取严格的措施进行处理，不得使用不合格石料进行填筑。

(2)坝面控制。堆石料的质量应符合要求，其中不得含有泥土、草、木等杂质。在堆石料的装卸过程中，应保证其不出现分离的问题。在坝面的施工中，应严格按照施工参数的标准进行参数的控制，特别应注意铺装厚度、碾压遍数等。严格根据试验结果，按照设计要求和规范要求进行施工作业。

(3)坝体的施工，应确保密实度能够满足设计规范要求。在每一次的填筑施工完成之后，应对坝体进行试验检验，主要是检验填料的孔隙率和颗粒级配是否符合要求，试验方法为试坑注水法。试验检查符合要求之后，才可进行下一层的堆石体填筑施工。

3 结语

对于水利工程大坝施工来说，土方填筑碾压是其中重要施工环节之一，且土方填筑碾压施工技术的应用也越来越广泛，通过结合具体的水库工程大坝土方填筑碾压工程实例，系统地总结了该大坝工程填筑碾压施工技术质量控制要点;同时强调大坝填筑施工时，应采取从上游向下游以及从较高侧向着较低侧的施工顺序;以确保水利工程土方填筑碾压施工质量得到有效控制。

［1］钟菲菲，杨彦宇．基于某水利工程堤防土方填筑施工方法的探讨［J］．山西建筑，2013(04):30-31．

［2］许长安，倪俊，王康林，潘颖川．松塔水电站大坝土方填筑施工质量控制［J］．中华民居(下旬刊)，2010(07):28-34．

［3］常可龙，杨新安．水利工程建筑物基础土方开挖及四周土方填筑施工质量控制［J］．石河子科技，2011(03):28-34．