吴家德
【摘要】随着国家对水利建设资金投入的加大,中小河流除险加固工程愈来愈多,作为堤防工程重要组成之一的穿堤涵洞安全性愈发重要,现实生活中往往忽视了穿堤建筑物回填土在施工中的重要位置。这里主要介绍穿堤建筑物回填土施工的有关内容。
【关键词】中小河流;穿堤建筑物;回填土
引言
2016年7月江淮地区发生严重洪涝灾害,位于六安市舒城县丰乐河上4座穿堤涵闸发生涵身外渗水,形成管涌,直致溃破。特别是桃溪镇红光涵是2014年刚建成的,却由于回填土不实,导致破堤。2017年路里河正在进行除险加固,该工程点多面广,穿堤建筑物多,相对而言新建或重建的各种穿堤建筑物隐患较多。注重穿堤建筑物土方回填也成为整个堤防除险加固中不可忽视的施工内容。
一、土方回填前的准备
1 备料
本工程为堤坝加高培厚,每个断面均要增运土方,但回填土应优先利用基槽开挖出的优质土,回填土内部不得含有有机杂质,粒径不应大于50mm,含水应符合压实要求,外运的土方质量也应符合设计要求。淤泥、淤泥质土不得用于本工程穿堤建筑物土方回填。
2 基面的清理及隐蔽性验收
施工方应对照设计要求完成基面清理工作,按有关技术规程、规范、施工图纸先进行自检,自检合格后报监理、设计、业主共同办理验槽签证,在质量监督部门参加的前提下,对穿堤建筑物进行隐蔽性验收,以保证穿堤建筑物土方回填达到设计要求。
3 外露钢筋或铁件的处理
本工程中模板固定大多利用对角螺栓,回填土前必须割除建筑物表面的铁件,残余露头铁件要进行防腐处理并进行混凝土覆盖保护。
4 施工器械的准备
根据不同的施工部位选择不同的施工机械。例如大畈涵洞土方回填需准备翻土机械挖掘机,涵身附近夯实器械有小型人工夯蛙式打夯机、碾压机具,平土工具有铁铲,测量工具水准仪、直尺等。
二、穿堤建筑物土方回填应符合以下要求
1 建筑物周边土方回填应在建筑物砼强度达到设计强度的75%以上进行。
2 土方回填前先对基面进行处理,清除基坑底部的积水、杂物、建筑物四周表面的乳皮、粉尘及油污,平整后将基面夯实。割除表面的外露铁件,并对铁件残余露头部位进行防腐覆盖保护。
3 回填的土料要符合设计要求,土料選择尽量使用原开挖出的土料,填筑土料应无树根,杂草及腐植土等,并控制土料最优含水率。
4 回填时涵闸两侧侧墙刷至少2cm泥浆,箱涵洞身顶部及两侧1.0m范围内采用6%水泥混合土回填,拌合均匀后两边对称填筑,分层夯实。
5 铺土厚度。人工夯实第层填筑为20cm,土块料径不大于5cm;机械夯实每层不超过30cm,土块粒径不超过10cm,压实度不小于92%。
6 建筑物两侧回填土,须保持均衡上升。对于靠近闸室、消力池以及齿墙等机械无法操作的部位采用蛙式打夯机夯实,局部辅以人工夯实;建筑物边3m以内必须采用人工用平板振动夯实;建筑物25米范围内大体积的土方回填,采用推土机及人工配合施工,采用振动碾压分层碾压。
7 涵洞顶部采用人工填筑至1m厚以后再用机械碾压。1米以上部分不得采用重型碾压机械夯实。涵洞洞身上方闸井两侧5米范围内应人工夯实或半机械化夯实且均匀上升,严禁采用重型碾压机械夯实,涵洞洞身上方闸井两侧应均匀上升。
8 富余宽度应满足土方填筑至坡脚处的压实要求。
三、回填土施工要点
1 素土回填
1) 素土宜选用原基槽(坑)挖出来的优质粘性土,填方土料应符合设计要求,有机物含量不超过 5 % , 不得含有冻土或膨胀土。2)素土不得有块状体,应呈散状,以保证填方的强度和稳定性。在填土前, 应先清除基坑内的杂物和建筑垃圾。3) 使用前应控制好含水量,最优含水量应控制在wop±2 % 范围内, 最优含水量通过室内击实试验确定, 用粘性土时最优含水量应在19 % ~21 % 之间;含水量过大时, 需用晾干、晒干或风干法降低含水量;如含水量小于最优含水量时, 应洒水湿润。4) 地面起伏不平时,应按水平分层从最低处开始逐层回填夯实( 或碾压) , 不应任意分段接缝, 填土地区应碾压成中间稍高两边稍低, 以利于排水。5) 上下层的分段接缝应错开, 其间隔距离不应小于 50 cm, 同时接槎不宜留在基础下等部位, 在接槎 50 cm 范围内应增加夯实(碾压) 遍数。6) 施工前,先做碾压试验,确定碾压机具、碾压遍数、辅土厚度,含水量、土块限制直径,以保证碾压质量达到设计要求。7) 土料辅填与压实工序应连续进行,以免土料含水量变化过大影响填筑质量。施工中每班所铺平的土料, 必须夯实( 碾压) 完毕, 不得隔日夯实, 如遇下雨, 填土层表面有泥浆、积水, 应清除后才能继续回填。
2 灰土回填
1) 土:宜优先采用基槽中挖出的土及塑性指数大于 4 的粉土,含水量应符合规定,但不得含有有机杂物,使用前应先过筛,其粒径不大于15mm。
2) 石灰:采用块灰或生石灰粉,使用前应充分熟化过筛,不得含有粒径大于5mm的生石灰块,也不得含有过多的水分,使用前 1 d~2 d 消解并过筛, 且不应夹有未熟化的生石灰块粒及其他杂物。
3) 灰土在回填前, 回填作业面在铺灰土前必须先行验槽,办完隐检手续;下部素土若有积水、淤泥时应晾干或挖除。
4) 灰土配合比应符合设计规定,拌合时必须均匀一致,至少翻拌两次,拌合好的灰土颜色应一致。灰土采用人工翻拌, 不少于 3 遍,使之达到均匀、颜色一致, 并适当控制含水量, 灰土施工时,应适当控制含水量。工地检验方法是:用手将灰土紧握成团,两指轻捏即碎为宜。如土料水分过多或过少时, 应稍晾干或洒水湿润, 如有球团应打碎, 要求随拌随用。
5) 灰土应分层分段夯实, 采用石夯、木夯时, 每层虚铺厚度为 200 mm;采用蛙式打夯机回填时,每层虚铺厚度为 200 mm~250 mm;采用压路机回填时,每层虚铺厚度为 200 mm~300 mm。
6) 灰土施工时严格执行留接槎的规定。不得在基础下接缝, 上下两层的接缝距离不得小于 500 mm, 接缝处应夯压密实, 并做成直槎。
3 碎石土回填
1) 碎石类土的含泥量及含石量应符合设计要求,含泥量小于2%。
2) 每层的压实厚度不应大于30cm,最小压实厚度不宜小于17cm,碎石类土的最大粒径不得超过每层铺填厚度的 2/ 3( 采用振动碾压时, 不得超过每层铺填厚度的 3/ 4),鋪填时大块料不应集中。
3) 碎石类土碾压前要充分洒水湿润, 以确保压实质量。
4) 碎石类土的压实方法主要有碾压法或振捣法, 一般大面积碎石类土回填采用碾压法;而小面积回填及碾压不到的部位采用振捣法。
5)碾压法即碎石用挖机或推土机推平后,每层铺设厚度25 cm~ 30 cm,选用8 t~12t 压路机或6t~10t振动压路机分遍碾压,往返碾压4 遍~6遍。每次碾压均与前次碾压后轮迹宽度重合一半, 每层碾压最后两边的沉落差小于1 mm,压实后表面无轮迹。振捣法宜用振幅0.4mm~0.8mm, 振动频率不小于2 800 r/ mm, 电动机功率不小于2.2kw, 重量大于65 kg 的平板式振动器往复振捣时,每层铺设厚度为20 cm~25 cm,单位面积上振动时间不少于 1 min,一般振捣 3 遍~4遍,每遍间隔不少于40 min,做到交叉、错开、重叠。
四、压实质量的检查
在施工过程中要注意压实土体的质量,把控好各个施工环节的质量:土料的质量、含水量、土块大小、均匀程度、铺土厚度、层间处理、碾压遍数、分段施工结合情况、接头处理等各个方面。
1 回填土料优先利用基槽开挖出的优质土,对外运回填土重点检查土质情况、土块大小、杂质含量和含水量,其中含水量的检查和控制尤为重要。
2 摊铺厚度均匀,表面平整,无粗粒集中现象,铺料表面保持湿润,铺土层厚度对压实有很大影响,保证铺铺土厚度十分重要。质量控制主要方法:对于洞身5米范围内土方回填采用现场水准仪控制铺土调制。对于洞身5米范围外土方回填,先通过碾压试验确定压实前虚铺厚度,在边界处立一根标尺,标上每层铺虚土厚度的高度标记,以此为依据控制铺土厚度,最后用仪器测量保证铺土质量。
3 现场测定干容重和含水率以此来控制施工质量:采用环刀法,对于洞身5米范围内回填50m3做一次试验,对于洞身5米范围外每100—200 m3填方量做一次试验,且每层不得少于5次,人工夯实部分每层取样不得少于3次。压实试验结果必须经监理确认全部合格后,方可进行下一层土方回填。
结束语
总之,堤防施工问题事关人民群众生命财产安全的大事,涉及人民群众的切身利益,同时各单位也要做好堤防建筑物建成后的安全和日常管理工作,做到防患于未然。