土質(zhì)心墻壩施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程為某水利樞紐工程核心擋水建筑物，壩型為碾壓式土質(zhì)心墻壩，壩頂高程126.5m，最大壩高58m，壩頂長度420m，壩頂寬度8m。壩體結(jié)構(gòu)自內(nèi)而外依次為防滲心墻、過渡層、反濾層及堆石壩殼，壩基采用混凝土防滲墻結(jié)合帷幕灌漿處理。工程等別為Ⅱ等，主要建筑物級別2級，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為2000年一遇。1.2地形地質(zhì)條件壩址區(qū)場地地形呈"U"型河谷，河床寬約180m，兩岸坡角25°~35°。壩基覆蓋層厚度5~12m，主要為沖洪積砂卵石層；基巖為侏羅系砂巖夾泥巖，巖體完整性中等，存在3條規(guī)模較小的順河向節(jié)理帶。心墻填料取自上游3km處的土料場，土料為黏壤土，天然含水率18.5%，塑限22%，液限38%，最大干密度1.78g/cm3，最優(yōu)含水率19.2%。1.3主要工程量項(xiàng)目名稱單位工程量備注壩基開挖m385000含覆蓋層及弱風(fēng)化巖層心墻填土m3125000壓實(shí)度≥96%過渡料填筑m398000相對密度≥0.85堆石體填筑m3480000孔隙率≤28%混凝土防滲墻m21850墻厚0.8m帷幕灌漿m3200孔深15~30m二、施工總體部署2.1施工分區(qū)將壩體施工劃分為三個作業(yè)區(qū)：A區(qū)（心墻施工區(qū)）：位于壩體中軸線，寬度12m，采用專用碾壓設(shè)備施工，設(shè)置獨(dú)立的土料運(yùn)輸通道B區(qū)（過渡/反濾區(qū)）：心墻外兩側(cè)各5m范圍，采用小型振動碾分層碾壓C區(qū)（壩殼堆石區(qū)）：過渡區(qū)以外區(qū)域，采用大噸位振動碾碾壓，允許重載車輛通行2.2施工流程施工準(zhǔn)備階段（2個月）：完成三通一平、臨建工程、料場規(guī)劃、設(shè)備進(jìn)場基礎(chǔ)處理階段（3個月）：壩基開挖、清基、混凝土防滲墻、帷幕灌漿壩體填筑階段（10個月）：分區(qū)同步填筑，月均上升5~6m壩頂及附屬工程（2個月）：防浪墻、路面、排水系統(tǒng)施工竣工驗(yàn)收階段（1個月）：資料整理及工程驗(yàn)收2.3施工道路規(guī)劃主干道路：從料場至壩區(qū)修建8m寬雙車道，泥結(jié)碎石路面，縱坡≤8%心墻專用路：在壩體上下游側(cè)各設(shè)一條6m寬臨時施工便道，與心墻區(qū)保持3m安全距離上壩道路：共設(shè)3條上壩坡道，坡度分別為1:8（上游）、1:10（下游）、1:12（心墻區(qū)）三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1壩基處理施工3.1.1壩基開挖采用"分層開挖、階梯推進(jìn)"方式，使用2m3挖掘機(jī)開挖，15t自卸汽車運(yùn)輸。開挖過程中嚴(yán)格控制：建基面預(yù)留20cm保護(hù)層，采用人工清理，避免機(jī)械擾動兩岸坡開挖坡度控制在1:1.5~1:2.0，每10m高度設(shè)置2m寬馬道基巖面開挖成形后立即進(jìn)行地質(zhì)編錄，對節(jié)理發(fā)育部位采用錨桿加固3.1.2混凝土防滲墻施工采用"抓斗法"成槽工藝，具體流程：導(dǎo)墻施工：C20混凝土導(dǎo)墻，截面尺寸1.2m×0.8m，導(dǎo)墻間距0.85m槽段劃分：標(biāo)準(zhǔn)槽段長6m，采用三孔兩序成槽，孔斜率≤0.3%泥漿護(hù)壁：使用膨潤土泥漿，密度1.05~1.10g/cm3，黏度25~30s混凝土澆筑：采用導(dǎo)管法連續(xù)澆筑，導(dǎo)管間距≤2.5m，坍落度18~22cm3.1.3帷幕灌漿施工采用"自上而下、分段灌漿"法，技術(shù)參數(shù)：灌漿孔布置：單排孔，孔距2.5m，梅花形排列灌漿材料：42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1六個級別結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：在設(shè)計壓力下，注入率≤0.4L/min，延續(xù)灌注60min3.2心墻土料施工3.2.1土料開采加工開采方式：采用挖掘機(jī)立面開采，開采深度3~5m，避免夾層混入含水率調(diào)整：當(dāng)天然含水率低于最優(yōu)含水率時，在料場采用噴霧灑水（加水量計算公式：Q=γd·V·(ωopt-ω0)/(1+ωopt)）；高于最優(yōu)含水率時，采用翻曬法處理，翻曬厚度≤30cm篩分處理：使用10mm孔徑振動篩，超徑顆粒含量控制在3%以內(nèi)3.2.2填筑施工工藝鋪料：采用進(jìn)占法鋪料，鋪土厚度30cm（松方），采用激光平地儀控制平整度，允許偏差±5cm碾壓：使用20t凸塊振動碾，行駛速度2.0~2.5km/h，碾壓8遍（先靜壓2遍，再振動碾壓6遍），碾壓方向平行壩軸線，搭接寬度≥15cm接縫處理：縱向接縫采用臺階式搭接，臺階寬度≥1m；橫向接縫采用斜坡搭接，坡度1:3，搭接區(qū)增加2遍碾壓雨季施工措施：雨前及時壓實(shí)作業(yè)面并做成2%坡度，雨后晾曬至最優(yōu)含水率范圍方可繼續(xù)施工3.2.3質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)干密度≥1.72g/cm3（壓實(shí)度≥96%）含水率控制在18.2%~20.2%（最優(yōu)含水率±1%）滲透系數(shù)≤1×10??cm/s壓實(shí)后表面平整度≤5cm/2m3.3壩殼堆石料施工3.3.1堆石料開采采用深孔梯段爆破開采，孔網(wǎng)參數(shù)：孔距4m，排距3m，孔深10m，單孔裝藥量15~20kg爆破后最大粒徑控制在800mm以內(nèi)，超徑石采用液壓錘破碎處理石料級配控制：500~800mm顆粒含量≤15%，5~200mm顆粒含量≥60%3.3.2填筑碾壓工藝鋪料厚度：80cm（松方），采用進(jìn)占法卸料，推土機(jī)平料碾壓參數(shù)：32t振動碾，振幅1.5mm，頻率28Hz，碾壓4遍，行駛速度3.0km/h灑水要求：碾壓前灑水濕潤，加水量為堆石體質(zhì)量的8%~12%壓實(shí)檢測：采用灌水法測定孔隙率，每2000m3檢測1組，合格率要求100%3.4過渡料及反濾料施工3.4.1材料要求過渡料：采用粒徑5~200mm的級配碎石，不均勻系數(shù)Cu≥5，曲率系數(shù)Cc=1~3反濾料：采用雙層結(jié)構(gòu)，第一層（靠近心墻）為5~10mm砂礫料，第二層為10~20mm礫石，每層厚度30cm3.4.2施工要點(diǎn)與心墻土料同步填筑，每層同步上升，高差控制在30cm以內(nèi)采用12t振動碾碾壓6遍，邊角部位采用小型振動夯夯實(shí)，壓實(shí)度≥93%鋪設(shè)土工膜時，采用搭接法連接，搭接寬度15cm，采用熱風(fēng)焊接機(jī)焊接，焊接溫度180~200℃四、施工進(jìn)度計劃4.1關(guān)鍵線路基礎(chǔ)處理→心墻填筑→壩體封頂→防浪墻施工→竣工驗(yàn)收4.2進(jìn)度保障措施資源保障：配置2套心墻施工設(shè)備（備用1臺振動碾），高峰期投入自卸汽車35輛雨季施工：在料場設(shè)置防雨棚（面積5000㎡），心墻區(qū)配備2套排水系統(tǒng)（φ200mm水泵4臺）夜間施工：配置夜間照明系統(tǒng)（照度≥50lux），關(guān)鍵工序?qū)嵭腥嘀七B續(xù)作業(yè)進(jìn)度考核：實(shí)行周調(diào)度、月考核制度，延誤超過3天啟動趕工預(yù)案五、質(zhì)量安全保證措施5.1質(zhì)量控制體系檢測機(jī)構(gòu)：成立現(xiàn)場試驗(yàn)室，配備重型擊實(shí)儀、滲透儀、密度儀等檢測設(shè)備28臺套檢測頻率：心墻土料每500m3檢測1組干密度（共檢測250組），堆石料每2000m3檢測1組孔隙率（共檢測240組）驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：執(zhí)行《碾壓式土石壩施工規(guī)范》（SL51-2019）及設(shè)計圖紙要求5.2安全防護(hù)措施高空作業(yè)：壩坡設(shè)置安全繩、防護(hù)欄（高度1.2m），臨邊作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱安裝漏電保護(hù)器（動作電流≤30mA）爆破作業(yè)：設(shè)置300m警戒范圍，采用電雷管起爆，爆破前進(jìn)行安全技術(shù)交底設(shè)備管理：制定《特種設(shè)備操作規(guī)程》，壓路機(jī)、起重機(jī)等設(shè)備實(shí)行"定人定機(jī)"管理六、施工機(jī)械設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量功率/噸位用途挖掘機(jī)PC3603臺1.6m3土料開挖自卸汽車8×425t35輛25t土石料運(yùn)輸振動碾20t凸塊碾2臺20t心墻碾壓振動碾32t平碾3臺32t堆石體碾壓灑水車10m32輛10m3土料增濕灌漿泵SGB6-102臺15kW帷幕灌漿混凝土攪拌機(jī)JS5001臺0.5m3防滲墻混凝土七、環(huán)境保護(hù)措施7.1揚(yáng)塵控制施工道路每日灑水3次（早中晚各1次），出入口設(shè)置洗車平臺（長15m，寬4m）土料堆場設(shè)置2.5m高防塵網(wǎng)，風(fēng)速≥6級時停止土方作業(yè)7.2水土保持在料場周邊設(shè)置截水溝（斷面0.5m×0.6m），沉淀池（3級，總?cè)莘e500m3）棄渣場采用分層碾壓堆放，邊坡坡度1:1.5，頂面覆蓋土料厚50cm并植草綠化7.3噪聲控制破碎機(jī)、篩分機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音罩，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB爆破作業(yè)控制單響藥量≤200kg，避免夜間爆破施工八、應(yīng)急預(yù)案8.1土料供應(yīng)中斷應(yīng)急措施儲備3天用量的合格土料（約5000m3），存放在壩區(qū)臨時堆場與備用料場簽訂供應(yīng)協(xié)議，確保24小時內(nèi)可啟動替代料源8.2壩體滑坡應(yīng)急處理監(jiān)測發(fā)現(xiàn)滑坡征兆時，立即停止填筑，在滑動體坡腳堆筑反壓體（高度3~5m）啟動排水系統(tǒng)降低浸潤線，必要時采用速凝混凝土封堵裂縫8.3暴雨洪水應(yīng)急配置應(yīng)急沙袋2000袋，彩條布5000