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大坝填筑施工方案一、工程概述南沟门水利枢纽大坝为均质土坝，大坝位于河道转弯处，上、下游地形开阔，大坝左岸岩石裸露，右岸为黄土塬地。大坝坝顶高程为852.0m，宽度为10m，最大坝高65m，坝顶总长504.43m。大坝上游坝面坡为1:2.75和1:3，在高程830m、812.5m处设宽2.0m马道；下游坝面坡比均为1:2.5，在高程835m和818m处设宽2.0m的马道，在800.5m处设堆石棱体，坝底最大宽度351m。坝体上游在高程812.5m以上采用0.2m厚的砼护坡，坝体下游采用浆砌石网格内植草皮护坡。土方填筑工程量为357万m3。二、施工布置2.1施工供水:施工供水主要为大坝上游左岸寨头村山顶土料场和大坝工作面土料用水。由于土料场含水率偏低，需采取一定措施加水达到最优含水率后方可上坝，土料场位于坝址上游约500m处，根据土场实际情况计划采用6寸多级潜水泵埋设￠108钢管抽至880.00m和970m高程的两级高位水池，再从高位水池接￠40支管引至工作面。两个高位水池贮水量各为200m3，大坝工作面采用洒水车运输洒水，即可满足施工需要。2.2施工用电从业主提供的10KV电源接口接引10KV高压线路至溢洪道进口上游左岸台地，安装500KVA变压器接引动力线路至工作面，以供大坝坝基抽排水、照明等用电。2.3施工道路⑴1#施工道路连接上游制备场至大坝上游基坑，1-2#施工道路连接下游制备场至大坝下游基坑，承担大坝806高程以下土方填筑。⑵2#施工道路布置在右岸通过上游围堰连接制备场至大坝填筑面，承担大坝806~820高程土方填筑。⑶3#施工道路布置在左岸岸坡820高程，连接上游制备场和大坝填筑面，承担大坝820~835高程土方填筑。⑷4#施工道路布置在右岸岸坡835高程，连接上、下游制备场和大坝填筑2面，承担大坝835~852高程土方填筑。⑸5#施工道路布置在左岸岸坡840高程，连接上游制备场和大坝填筑面，承担大坝840~852高程土方填筑。详见大坝道路平面布置图三、填筑碾压试验根据《土工试验规程》（SL237—1999）中相关要求通过碾压试验，确定施工技术参数（铺料厚度、碾压遍数、含水率及压实度等）为大坝填筑施工和质量控制提供依据。工地实验室进行了大坝填筑土料的碾压试验，根据碾压试验确定的大坝填筑施工参数为：虚铺铺土厚度30cm。静碾2次，振动碾压8遍，振动碾的行驶车速在2~4km/h。含水率控制控制在最优含水率±2%以内，压实度不小于98%。四、施工方案及工艺流程4.1坝料规划方案4.1.1土料场规划方案根据土料场地形，土料场分为A、B两个区进行开采，A土料场地势较陡，台阶多且窄，A土料场面积为128038m2，土场高程▽820～▽890，土料平均开采深度为33m，土料储量430万m3；B土料场较平缓，台阶较宽，B土料场范土场面积157287m2，土场高程▽890～▽980，土料平均开采深度为35m，土料储量534万m3。根据“高料高用，低料低用”的取土原则，A土料场计划用来填筑较低处的坝体，A土料场土料储量430万m3，按储量与实际填筑量2:1的关系计算，可填筑215万m3的工程量，根据大坝填筑土方量与高程关系对照表（见附表）可知，A料场的土料满足▽818以下坝体填筑的要求，（填筑量213万m3）。B土料场的土料计划填筑▽818～▽852段坝体，B土料场土料储量534万m3，按储量与实际填筑量2:1的关系计算，可满足填筑265.5万m3的工程量，根据大坝填筑土方量与高程关系对照表可知，B料场的土料完全可满足▽818～▽852段坝体填筑的要求（填筑量144万m3）。根据土料场地形，可将料场分清表区、配水区、待渗区、开采区。面积大小视填筑强度、现场地形情况以及开挖阶段合理规划调整其大小。4.1.2制备场规划方案⑴、制备土料工程量3大坝填筑设计总方量357（压实方）万m3，根据水利施工定额：100m3压实方需要自然方=（（100+A）*设计干密度/自然干密度）；计算需要制备土料482万m3。⑵、土料料源及制备场地使用规划土料制备场布置三个，以1#制备场为主，2#、3#制备场为辅。2012年使用1#、3#制备场制备A料场土料167万m3，其中1#制备场制备127万m3运距约850m，3#制备场制备40万m3运距约1500m。2013年使用1#、2#制备场制备B料场土料208万m3，运距约1000m。2014年使用1#、3#制备场制备土料108万m3，其中大坝右岸▽852高程以上土料40万m3拉运至3#制备场，运距约1300m；B料场土料70万m3拉运至1#制备场，运距约1000m。4.2坝体分期、分区坝体填筑根据招标文件节点工期要求，结合大坝填筑强度均衡等实际情况，并在确保渡汛目标的原则下，计划将大坝填筑分为五期填筑。详见后附大坝填筑分期分序图。坝体填筑分期（序）表分项名称单位工程量项目名称上坝道路一期Ⅰ序万m342坝体上游806.0m高程以下填筑填筑采用坝上游1#道路Ⅱ序万m382坝体下游806.0m及结合槽填筑填筑采用坝下游1-2#道路二期万m354坝前小断面度汛标高817.0m填筑采用2#道路三期万m330坝体下游817.0m断面补填填筑采用2#道路四期万m370坝体全断面828.0m填筑采用2#、3#道路五期万m380坝顶防浪墙底角高852.0m填筑采用4#、5#道路小计万m335744.3坝面规划坝面施工应统一管理、合理安排，分段流水作业，均衡上升。将坝面分成3个大的工作面，各工作面的布置可根据仓面形状分别采用并排布置、条形布置及交叉布置方式。每个工作面的施工作业按自卸汽车卸料、推土机平料→振动碾碾压→质检三道工序。每个工作面按三个工序划分为三块工作区，即铺料区、碾压区、质检（准备上料区），每个工作区的面积约为50m×80m。填土先从基础面低洼处开始，用1t手扶式振动碾等轻型夯具夯实。当填土达到一定厚度后，用22t自行式振动碾碾压，建筑物周围和两岸1m范围采用1T电动夯板夯实。大坝填筑采用坝前1条上坝主干道路，分两条岸边贴坡道路接两条坝前迎水面贴坡道路分五期进行填筑，分段、分层、相邻段有高差时，留1:3的斜坡，均采用HP160推土机摊铺，22t自行式振动碾碾压，核子密实仪检测，环刀法取样校核，确保达到设计压实度98%。完成填筑一层土料的作业时间，应控制在一个班内，最多不超过一个半班。冬夏季施工，为防止热量和水分散失，尽量缩短作业循环时间。说说明：根据上坝道路位置，选择从左岸到右岸或从右岸到左岸进占法填筑。4.4坝体填筑施工方案坝体土料在制备场制备，取土采用3m3装载机装20t自卸汽车运料，进占法卸料，HP160推土机整平。坝料随卸随散不积压。坝体碾压采用22t凸块碾进退错距法碾压。虚铺铺土厚度30cm；静碾2遍，振动碾压8遍，局部及边角部位12312312312344445采用蛙式打夯机夯实。对坝体下游坝基排水棱体土砂结合部位，采用“先砂后土法”施工，20t自卸汽车运输，后退法卸料，HP160推土机平料，22t自行式振动平碾碾压。4.5右坝肩平台回填施工方案右坝肩平台回填共16万m3，采用同坝体填筑同时进行。1.6m3反铲装车，20t自卸汽车运输，HP160推土机平料，22t自行式振动碾压，局部及边角部位配备小型碾压机械碾压。4.6施工工艺流程坝体填筑工艺流程见下图下一层填筑YN测量放线坝料运输推土机平料人工配合，测量铺料厚度碾压现场取样检测合格N填筑基面处理边坡整理6五、坝体填筑施工方法5.1施工流程填筑基面处理卸料摊铺压实质量检测下一层填筑5.2施工方法5.2.1填筑基面处理首次填筑前的砂砾石基础面采用HP160推土机大致推平，采用22t振动碾碾压密实，取样合格后（碾压后砂砾石表层相对密实度不小于0.75），通知监理工程师组织联合隐蔽工程验收，合格后开始土料铺筑施工。5.2.2土料运输及摊铺：土料用20t自卸汽车平行坝轴线方向用进占法铺土（自卸汽车进占法铺料示意图5-1），采用定点测量方式，严格控制铺土厚度，误差控制在-5~0cm，不得超厚。HP160推土机摊铺，人工用钢钎控制铺料厚度，达到铺层表面平整，经质检人员检测合格后进行碾压。土料的铺筑连续作业，如短时间停工，其表面土层洒水湿润，保持含水率在控制范围内。当气候干燥，土层表面水分蒸发较快时，铺料前，压实表土适当洒水湿润，严禁在表土干燥状态下，在其上铺新土。每填筑1.5m高对坝面进行测量，检查坝面平整度和上下游坝坡进行修坡。图5-1自卸汽车进占法铺料示意图5.2.3碾压区：土料采用22t自行式凸块振动碾平行坝轴线，采用进退错距法碾压，碾压行车速度为2～4km/h，相邻碾迹的搭接宽度不小于碾宽的十分之一，垂直碾压方向搭接宽度不小于0.3m，顺碾压方向搭接宽度为1～1.5m。质检人员和现场管理人员同时监测碾压遍数和错距，做到不漏压和欠压，振动碾达不到的地方配备小7型碾压机械碾压。5.2.4质检区：碾压完毕，质检人员按1次/200～500m3次数，采用核子密实仪检测压实度，环刀取样定期进行复核。碾压区取样检测合格后，质检人员通知现场生产管理人员，在此区准备上料。5.3横向接缝处理因坝体分区，会使坝面形成一高一低的交替填筑局面，形成高差不超过15m，坡度不陡于1:3的横向接坡。填筑采用HP160推土机配人工清除坡面的污物及干土层，检验合格后，边洒水、边刨毛、边铺料碾压，并控制土料含水率为施工含水率的上限。5.4结合部位处理5.4.1坝基部位砂砾石基础面采用HP160推土机大致推平，采用22t振动碾碾压密实。结合槽盖重混凝土表面清除杂物，不允许有裸露钢筋，钢筋头凿深2-3cm，用砂浆抹平，填筑前对混凝土面洒水湿润，涂刷3～5mm泥浆，泥浆土与水质量之比为1：2.5～1：3.0。槽内填土在0.5m之内时，采用22t振动碾薄层静碾碾压，填土厚度超过0.5m，采用和大面积填筑相同的压实机具和压实参数压实。5.4.2岸坡部位：右岸土质边坡填筑前清除50cm厚表层土，达到新鲜土层，再进行填筑。左岸岩石边坡填筑前人工清除表面浮石、虚渣，边涂刷泥浆、边填土、边夯实，泥浆涂刷高度与填土厚度一致，并与下部涂层衔接，严禁泥浆干涸后再铺土和压实。土料含水量调至施工含水率上限，采用1t手扶式振动碾顺坡方向薄层碾压，局部碾压不到的边角部位，采用蛙式打夯机压实。5.5坝基及坝面排水坝基排水主要为地下水及上游库区渗水，采用上堵下排的原则，在大坝上游坝体填筑线外挖排水沟引至龙头坑，用水泵抽排至上游库区；坝面排水主要为下雨雨水的排放，坝面在上坝开始时就按照0.5%（在上下游方向上）的坡比填筑。⑴坝基范围外上游渗水：在上游边线外岩石基面上紧靠上游侧用编织袋装土堆码成50*100*100cm的8排水沟，排水沟内装20cm左右块石。排水沟汇集在右岸处龙头坑，采用水泵集中抽排至上游库区。（详见排水系统置详图）⑵坝基范围内岩石基础裂隙渗水：坝基面积大，岩面裂隙水分散，根据渗水量、渗水压力不同采用不用的方法。A．对于岩面裂隙不大、无压渗水，可采用黏土快速夯实堵塞，或先铺适量水泥干料，再用黏土快速夯实堵塞的方法。B、对于岩面裂缝渗水分散、水头较高的部位采用盲沟集水井排水，在渗水范围位置较低点处设计集水井。沿渗水点采用破碎锤开挖导水沟，导水沟深度及宽度视其水量大小定，沟内采用无纺布包裹砂卵石形成盲沟，盲沟汇集至低洼处集水井。用水泵抽排至下游河道，水泵数量根据实际渗水量进行配置。在集水井底部铺设沙砾石，沙砾石中置放Φ500砼管，混凝土管周围沙砾石面层铺无纺布，并和盲沟无纺布缝合。砼管内安装水泵抽排。水泵的型号根据具体渗水量的大小定。待土方填筑至一定高度，采用C15砼回填预埋的砼管。（详见排水系统置详图）⑶岸坡及坝面排水主要为雨水①在坝体两岸高边坡的合适位置设置截水沟，将汇水引至填筑面以外。②填筑面采用中央凸起向上下游倾斜，以利排泄雨水。③与黄陵气象局加强沟通，掌握精确的天气预报，在下雨前一天及时采用上坝土料在大坝左右两岸坡面坡脚修建至少2m宽的排水沟，沟内铺设彩条布防止雨水下渗至坝体内。排水沟通往下游坝坡脚泵