第八章建筑物施工土石坝施工.

第八章建筑物施工第一节土石坝施工按施工方法的不同，土石坝分为填筑碾压、水力冲填、水中倒土和定向爆破等类型。目前仍以填筑碾压式为最多。碾压式土石坝施工，包括准备作业、基本作业以及为基本作业提供保证条件的辅助作业和保证建筑物安全运行而进行的附加作业。一、料场规划料场的规划包括空间、时间和质与量等方面的全面规划。空间规划，是指对料场的空间位置、高程进行恰当选择，合理布置。土石料场应尽可能靠近大坝，并有利于重车下坡。坝的上下游、左右岸最好都有料场，以利于各个方向同时向大坝供料，保证坝体均衡上升。用料时，原则上低料低用、高料高用，以减少垂直运输。时间规划，是指料场的选择要考虑施工强度、季节和坝前水位的变化。在用料规划上力求做到近料和上游易淹的料场先用，远料和下游不易淹的料场后用；含水量高的料场旱季用，含水量低的料场雨季用。上坝强度高时充分利用运距近、开采条件好的料场，上坝强度低时用运距远的料场，以平衡运输任务。在料场使用计划中，还应保留一部分近料场供合龙段填筑和拦洪度汛施工高峰时使用。料场质与量的规划，是指对料场的质量和储料量进行合理规划。在选择规划和使用料场时，应对料场的地质成因、产状、埋深、储量以及各种物理力学性能指标进行全面勘探试验。料场规划时还应考虑主要料场和备用料场。应考虑到开采自然方与上坝压实方的差异。此外，为了降低工程成本，提高经济效益，料场规划时应充分考虑利用永久水工建筑物和临时建筑物的开挖料作为大坝填筑用料。如建筑物的基础开挖时间与上坝填筑时间不相吻合时，则应考虑安排必要的堆料场地储备开挖料。二、土料的开挖与运输1．挖运配套方案（1）人工开挖，手推胶轮车和架子车运输。（2）挖掘机挖装，自卸汽车、拖拉机运输。适宜运距2～5km，双线路宽5～5.5m，转弯半径不宜小于50m，坡度不宜大于10%。2．挖运机械配套计算（略）三、清基与坝基处理做好清基工作。对勘探坑，应把坑内积水与杂物全部清除，并用筑坝土料分层回填夯实。土坝坝体与两岸岸坡的结合部位是土坝施工的薄弱环节，处理不好会引起绕坝渗流和坝体裂缝。对于河床基础，当覆盖层较浅时，一般采用截水墙（槽）处理。四、坝体填筑与压实1．坝面作业施工组织坝体土方填筑的特点是：作业面狭窄、工种多、工序多、机械设备多，施工干扰大，若组织不好将导致窝工，影响工程进度和施工质量。坝面作业包括铺土、平土、洒水或晾晒、压实和质量检查等。一般采用流水作业法组织坝面施工。2．坝面铺土压实铺土宜沿坝轴线方向进行，厚度要均匀，超径土块应打碎，石块应剔除。在防渗体上用自卸汽车铺土时，宜用进占法倒退铺土，使汽车在松土上行驶，以免在压实的土层上开行而产生超压剪切破坏。土料的压实是坝面施工中最重要的工作之一，压实参数应通过现场试验确定。碾压可按进退错距法或圈转套压法进行，碾压方向必须与坝轴线平行，相邻两次碾压必须有一定的重叠宽度。对因汽车上坝或压实机具压实后的土料表层形成的光面，必须进行刨毛处理，一般要求刨毛深度为4～5cm。五、土方工程冬雨季施工（一）土方工程冬季施工当日平均气温低于0℃时，粘性土应按低温季节施工；当日平均气温低于－10℃时，一般不宜填筑土料，否则应进行技术经济论证。土方工程冬季施工的中心环节是防止土料的冻结。通常可以采用以下三方面的措施：1．防冻（1）降低土料含水量。（2）降低土料冻结温度。（3）加大施工强度，保证填土连续作业。采用严密的施工组织，严格控制各工序的施工速度，使土料在运输和填筑过程中的热量损失最小，下层土料未冻结前被新土迅速覆盖，以利于上下层间的良好结合。发现冻土应及时清除。2．保温（1）覆盖隔热材料。（2）覆盖积雪。（3）冰层保温。（4）松土保温。一般来讲，开采土料温度不低于5～10℃，压实温度不低于2℃，便能保证土料的压实效果。3．加热当气温低、风速过大，一般保温措施不能满足要求时，则采用加热和保温相结合的暖棚作业，在棚内用蒸汽或火炉升温。蒸汽可以用暖气管或暖气包放热。暖棚作业费用高，只有在冬季较长，工期很紧，质量要求很高，工作面狭长的情况下使用。（二）土方工程雨季施工规范要求：土料施工尽可能安排在少雨季节，若在雨季或多雨地区施工，应选用合适的土料和施工方法，并采取可靠的防雨措施。雨季作业通常采取以下措施：（1）改进粘性土特性，使之适应雨季作业；（2）合理安排施工，改进施工方法；（3）增加防雨措施，保证更多有效工作日。六、土坝施工质量控制1．料场的质量检查和控制对土料场应经常检查所取土料的土质情况、土块大小、含水量和杂质含量是否符合上坝要求。对石料场要经常检查石质、风化程度、石料大小及形状等是否符合上坝要求。如发现不合格，应查明原因，并及时处理。2．坝面的质量检查和控制在土料填筑过程中，应对铺土厚度、填土块度、含水量、压实后的干密度等进行检查，并提出质量控制措施。第二节渠道施工一、渠道开挖渠道开挖的方法有：人工开挖、机械开挖和爆破开挖等。开挖方法的选择取决于现有施工现场条件、土壤特性、渠道横断面尺寸、地下水位等因素。二、渠堤填筑渠堤填筑前要进行清基，并将基面略加平整，然后进行刨毛。如基础过于干燥，还应洒水湿润，然后再填筑。渠堤填筑以土块小的湿润散土为宜，如砂质壤土或砂质粘土。要求将透水性小的土料填筑在迎水面，透水性大的填筑在背水面。半挖半填渠道应尽量利用挖方筑堤，只有在土料不足或土质不能满足填筑要求时，才在取土坑取土。三、渠道衬护渠道衬护就是用灰土、水泥土、块石、混凝土、沥青、土工织物等材料在渠道内壁铺砌一衬护层，其目的：一是防止渠道受冲刷，二是减少输水时的渗漏，提高渠道输水能力，减小渠道断面尺寸，降低工程造价，便于维修、管理。（一）灰土衬护灰土是由石灰和土料混合而成。灰土衬护渠道，防渗效果较好，一般可减少渗漏量的85～95%，造价较低。因其防冲能力低，输水流速大时应另设砌石防护冲层。衬护的灰土比为1：2～1：6（重量比）。衬护厚度一般为20～40cm。灰土施工时，先将过筛后的细土和石灰粉干拌均匀，再加水拌和，然后堆放一段时间，使石灰粉充分熟化，待稍干后，即可分层铺筑夯实，拍打坡面消除裂缝。对边坡较缓的渠道，可不立模板填筑，铺料要自下而上，先渠底后边坡。渠道边坡较陡时必须立模填筑。一般模板高0.5m，分三次上料夯实。灰土夯实后应养护一段时间再通水。（二）砌石衬护砌石衬护有三种形式：干砌块石、干砌卵石和浆砌块石。干砌块石用于土质较好的渠道，主要起防冲作用；浆砌块石用于土质较差的渠道，起抗冲防渗的作用。（三）混凝土衬护混凝土衬护具有强度高、糙率小、防渗性能好（可减少渗漏90%以上），适用性条件好和维护工作量小等优点，因而被广泛采用。混凝土衬护分为现浇式、预制装配式和喷混凝土等几种型式。1、现浇式混凝土衬护大型渠道的混凝土衬护多采用现浇施工。在渠道开挖和压实后，先设置排水、铺设垫层，然后浇筑混凝土。浇筑时按结构缝分段，一般段长为10m左右，先浇渠底，后浇坡面。混凝土浇筑宜采用跳仓浇筑法，溜槽送混凝土入仓，面板式振捣器或直径30～50mm振捣棒振捣。为方便施工，坡面模板可边浇筑边安装。结构缝应根据设计要求埋设止水，安装填缝板，在混凝土凝固拆模后，灌注填缝材料。2、预制装配式混凝土衬护装配式混凝土衬护，是在预制厂制作混凝土衬护板，运至现场后进行安装，然后灌注填缝材料。混凝土预制板的尺寸应与起吊、运输设备的能力相适应，人工安装时，单块预制板的面积一般为0.4～1.0m2。铺砌时应将预制板四周刷净，并铺于已夯实的垫层上。砌筑时，横缝可以砌成通缝，但纵缝必须错开。装配式混凝土预制板衬护，施工受气候条件影响小，施工质量易于保证，但接缝较多，防渗、抗冻性能较差，适用于中小型渠道工程。3、喷混凝土衬护喷混凝土衬护前，对砌石渠道应将砌筑面冲洗干净，对土质渠道应进行修整。喷混凝土时，原则上一次成渠，达到平整光滑。喷混凝土要分块，按顺序一块一块地喷。喷射每块从渠道底向两边对称进行，喷射枪口与喷射面应昼尽量保持垂直，距离一般为0.6～1.0m，喷射机的工作风压在0.1～0.2MPa之间。喷后及时洒水养护。（四）土工织物衬护土工织物是用锦纶、涤纶、丙纶、维纶等高分子合成材料通过纺织、编制或无纺的方式加工出的一种新型的土工材料，广泛用于工程防渗、反滤、排水等。渠道衬护有两种型式，混凝土模袋衬护和土工膜衬护。1、混凝土模袋衬护先用透水不透浆的土工织物缝制成矩形模袋，把拌好的混凝土装入模袋中，再将装了混凝土的模袋铺砌在渠底或边坡（或先将模袋铺在渠底或边坡，再将混凝土灌入模袋中），混凝土中多余的水分可从模袋中挤出，从而使水灰比迅速降低，形成高密度、高强度的混凝土衬护。衬护厚度一般为15～50cm，混凝土坍落度为20cm。利用混凝土模袋衬护渠道，衬护结构柔性好，整体性强，能适应基面变形。2、土工膜衬护复合土工膜是在塑料薄膜的一侧或两侧贴以土工织物，以此保护防渗薄膜不受破坏，增加土工膜与土体之间的摩擦力，防止土工膜滑移，提高铺贴稳定性。复合防渗土工膜有一布一膜、二布一膜等形式。施工时，先用粒径较小的砂土或粘土找平基础，然后再铺设土工膜。土工膜不要绷得太紧，两端埋入土体部分呈波纹状，最后在所铺的土工膜上用砂或粘土铺一层10cm厚的过渡层，再砌上20～30cm厚的块石或预制混凝土块作防冲保护层。施工时应防止块石直接砸在土工膜上，最好是边铺膜边进行保护层的施工。