4.3 补坡
按设计要求清理两岸岸坡植被及覆盖层,对坡度较陡及反坡的山体按(1:0.5)~(1:0.3)用混凝土或浆砌块石补坡修整,小的坡坎和泥夹层人工清理后用浆砌块石补成顺破,探洞用混凝土进行回填。
5 填筑施工
坝体填筑施工根据大坝填筑施工强度、道路布置、面板施工以及工期与度汛要求,分为六期进行填筑施工,填筑分期及工程量见表3。
5.1 施工准备
5.1.1 生产性试验
为取得水布垭面板堆石坝的施工工艺最优参数,11月初开始进行坝料现场生产性碾压试验,试验对大坝填筑ⅢA、ⅢB、ⅢC、ⅢD料四种料型,8个料场的填筑料进行了碾压试验。对不同坝料进行了0%~20%的洒水量,18t和25t的自行碾及20t的拖碾,6、8、10遍碾压遍数等多种试验参数组合的碾压试验,取得了大坝堆石填筑施工参数。
5.1.2 填筑料压实参数
根据大坝填筑料的压实标准及现场生产性碾压实验,大坝填筑料压实参数见表4。其中靠近岸坡或边角地带的碾压由特制的液压平板夯完成。
5.1.3 道路
为满足大坝填筑高强度施工,在左岸利用已建的3#、5#、7#、17#四条道路,另修筑一座跨趾板钢桁架桥,两条临时施工道路,一条交通隧道;右岸利用已建的2#、6#、12#、14#、18#五条道路,另修筑跨趾板钢桁架桥、临时施工道路供坝料运输道路。
坝体内施工便道随着填筑体的上升,在填筑体坡面形成“之”字形临时运输道路。
施工道路详见图2。
5.2 大坝填筑施工
5.2.1 施工流程
为提高坝面各类机械的使用效率,提高上坝强度,在填筑时按4000~7000m2划分成一个填筑单元。单元循环原则是,第一单元铺料平整,第二单元洒水碾压,第三单元质量检查验收。进行不断的循环往复,一个单元的施工程序见图3。
5.2.2 施工方法
(1)边墙施工与垫层料、过渡料填筑摊铺顺序。
坝体前区填筑选用边墙施工工艺,其边墙施工与垫层料、过渡料填筑摊铺顺序如图4所示。
(2)大坝小区料(IIAA)的填筑。
大坝小区料(IIAA)填筑在趾板、防渗板与垫层料之间,顶宽3m,上下游坡度1:1.4,回填层厚20cm,采取人工配合机械进行平整,5t自行碾和液压夯板压实。挤压边墙下游50cm范围是关键碾压部位,采用5t自行碾和液压夯板相配合来完成。
(3)大坝垫层料(IIA)的填筑。
垫层料回填坝前水平宽4m,两岸坡水平宽2m、长按坝高的坝高的1/3控制,层厚40cm.回填时先施工积压边墙,清除已铺筑的IIIA料与IIA料的交界面上的大于8cm的块石,全再摊铺IIA料,摊铺利用机械配合人工进行平整。每层IIA料与IIIA料同层碾压,边角部位、岸坡用5t自行碾和液压夯板进行处理。
(4)大坝过渡料(IIIA)的填筑。
过渡料区(IIIA)位于主堆石区和垫层料之间,对垫层料起着反滤的作用。水平宽5m,两岸坡水平宽2m,长按主堆石的回填范围控制,1/3坝高处层厚40cm,主堆石范围层厚80cm。回填时清除填筑的IIIB料与IIIA交界面上大于30cm的块石,然后进行IIIA料的摊铺,推土机进行平整,选用18t自行碾与同层II A料同时碾压。
(5)主堆石区(IIIB)的填筑。
IIIB料采用进占法铺料为主,混合法铺料为辅,推土机平整,每个回填层面搭接宽度2m,搭接面大于50cm的块石要予以清除。回填时先回填两岸坡的IIIA料,再回填IIIB料。主堆石料区(IIIB)上游侧按一定的宽度,与过渡料(IIIA)、垫层料(IIA)一起上升,高差不超过40cm,具体次序见图4。
(6)坝次堆石(IIIC)的填筑。
大坝次堆石(IIIC)料区属于下游压重区,主要来自前期
建筑物开挖利用料,料源岩性相对较差,细颗粒含量偏高,在碾压过程中洒水量控制不好容易产生表面板结现象,所以洒水量控制是回填的关键,根据现场确定先洒5%的水,待工作面的水渗透下去,约一小时后开始碾压,消除面板板结现象。
(7)坝下游堆石区(IIID)的填筑。
大坝下游堆石区(IIID)回填范围随着坝体增高而回填范围逐渐变小,层厚1.2m。IIID料区因为回填范围小,一般不提前回填,跟着IIIC料区逐层上升,回填方法跟IIIB、IIIC都大体相同。
(8)坡干砌石的施工。
坝坡干砌石回填厚度为1m,主要利用开挖和料场坝料里的大于80cm的超径石,利用机械配合人工进行砌筑,块石的大面、平面朝外,四周用小块石嵌缝固定。砌体施工随坝体上升同步。
5.3 施工技术措施
5.3.1 坝料加水
坝料加水采用坝外加水和坝面加水相结合的办法,运输车辆在上坝道路口设置的加水站处给坝料加水,再运输到回填作业面。碾压前,由坝面高压洒水车对其进行补充加水。运输途中加水量按设计加水量的80%来控制,坝面洒水车补充洒水20%。
5.3.2 坝料运输
坝料运输主要以15~35t自卸车辆为主,各运输车辆悬挂用反光材料制作的坝料标识牌,以区分各类坝料及坝料来源地。回填作业面用白灰划好料区分界线、回填范围,专人指挥运料车辆到各卸料地点。
5.3.3 摊铺施工
IIIB、IIID、IIIC料主要采用进占法卸料,推土机平整。IIAA 、IIA 、IIIA料采用后退法卸料,人工配合机械进行平整。摊铺厚度按压实厚度的10%控制,经碾压后均可达到设计层厚。层厚的控制采用在填筑作业面的两侧及前进方向,每20m放置一根标志杆,以控制铺料的厚度,回填过程中标志杆有专人负责移动。对超径石和探头石采用6t夯锤、破碎锥等进行破碎,或将其挖出并转运到下游干砌石区。
5.3.4 坝料含泥的控制
水布垭工程地处灰岩地区,岩溶发育,溶沟、溶槽以及地质缺陷贯穿料场和建筑物开挖部位,施工中,为降低坝料含泥量,专项制定多重措施来控制坝料含泥量。
(1)坝料钻爆前先将爆区的溶沟、溶洞里的泥用机械和人工进行清除;
(2)坝料装车时注意分选,不允许将泥团装车;
(3)出料场路口,设置专人上车检查并将泥团拣出;
(4)在回填作业面设置专人拣出坝料摊铺过程中出露的泥团。
6 质量控制
6.1 质量检测
水布垭大坝为目前世界上已建的最高面板堆石坝,其高标准的质量要求和高强度的填筑进度。对目前常用检测手段提出了简洁、快速的要求。在施工过程中除了碾压参数控制的检查方法外,还采取了利用在振动碾上加装全球定位系统来检测振动碾压轨迹,对施工的全过程进行监控的方法,以及附加质量法、核子密度仪等无损检测的方法,提高了检测和质量控制水平。
6.2 质量控制
在填筑施工中,充分发挥大型企业的施工经验和管理优势,科学管理,精心施工。采用控制施工参数与“挖坑”取样检测的双控措施,建立由作业队自检、施工员复检、质检员终检的三级质检制度,严格执行“上道工序未验收,下道工序不准施工”的原则。层层把关,切实做到每个环节都处于受控状态。同时采用GPS碾压参数监控仪等先进措施,确保了大坝填筑质量。
在各方面的共同努力下,大坝填筑质量优良,填筑施工共完成评定填筑单元工程2362个,合格率100%,优良率89.07%。各区料单元工程评定见表5。