章灰坝施工专业资料.doc
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1、第五章 灰坝施工5.1 概述电厂为干除灰系统,灰渣用汽车运至灰场。一期灰场在厂址南侧的猫家洼灰场,该灰场距一期工程厂区围墙约1.5km,距二期工程厂区围墙约1.3km。灰场设计堆灰原则为:自然堆放,形成基本工作面后,分块推动碾压,洒水防尘。堆灰方式是从灰坝开始逐步往灰场内堆,并用碾压机械平整灰面。灰坝布置在山谷西北侧,本期灰坝标高48.00m,共分为初级坝、一级子坝和二级子坝,其中初级坝为堆石棱体,标高33.00m。根据招标文献规定,在灰场底部铺设粘土防渗层,减少底部渗水。在灰坝坝肩设截流沟,各级马道以及坝坡设排水沟,将拦截的山洪和雨水集中直接排向坝脚排水沟。灰渣场内敷设排水盲沟,将场内雨水集
2、中排放至灰场外的灰场管理所内的灰水沉淀池,经解决后用于灰面防尘洒水、运灰汽车冲洗。灰坝施工具体工程项目有:坝体及库区清基施工;堆石棱体及反滤层施工;库区防渗褥垫及水泥砂浆喷射封闭施工;灰坝坝体填筑及护坡施工;坝肩、坝底以及坝坡马道排水;灰渣场内排水盲沟设立;料场开采。5.2 施工布置5.2.1 施工道路5.2.1.1清基与坝基加固施工道路为满足坝基施工需要,进场之初,在左岸坝基向灰场环库道路方向修建临时施工道路,施工道路在基坑呈环形分布,具体道路视现场情况而定。此道路在清基完毕后,仍用作坝体下部填筑施工道路。5.2.1.2坝体填筑临时施工道路堆石棱体填筑道路:结合本工程石料的开采规划,为满足堆
3、石棱体填筑、齿槽、内外坡面施工砌石砌筑,石料在灰场西南侧开采,运用环库便道左岸现有道路L3道路至初级坝填筑部位。干灰填筑上坝道路:由于灰场位于厂址的南侧,所以本标运灰上坝重要以右侧上坝为主,左岸上坝为辅。其中:(1)坝右L6施工道路,从 L1道路进行分支,分别修筑临时道路至坝体,终点高程39m;L7施工道路,从 L1道路进行分支,分别修筑临时道路至坝体,终点高程45m;(2)坝左见施工总布置所示,坝左中线公路L3终点高程33m;坝左中线道路L4至终点高程40m;坝左高线道路L5至终点高程45m。5.2.2 施工供水、供电5.2.2.1施工用水设施施工重要用水为填筑料加水和防飞灰降尘用水。其中填
4、筑料加水有三方面:一方面是当电厂运来的调湿灰含水量偏小时,需设洒水车;另一方面是堆石棱体碾压密实,提高填筑质量需用水;第三方面是浆砌石用水。结合施工总布置供水系统,然后再另增长5t洒水车,不间断的进行现场供水。5.2.2.2施工用电布置坝体施工用电重要为夜间照明用电,拟分别于左右坝肩50m标高以上山坡各布置两盏锑灯向坝内上下游方向照明,单盏锑灯功率10kw。5.2.3 石料场布置石料重要供应初级坝堆石棱体、干砌石、浆砌石填料。根据招标澄清文献所示,块石料及堆石棱体料源可在灰场征地范围内不破坏灰场使用功能的情况下组织开采。经现场踏勘以及地质资料显示,开采地初拟定在灰场库区内西南侧。此部位山坡覆盖
5、层较薄,部分基岩裸露。5.3 筑坝材料规定5.3.1 棱体堆石(1)石料必须新鲜完整,无风化龟裂。(2)饱和抗压强度不得小于40MPa,软化系数不小于0.8,风化系数不小于0.75。(3)石料应大小搭配,具体级配规定如下:大石约占60%,中石约占30%,小石约占10%(大石粒径小于800mm,中石重50公斤)石料长短边比小于2.0。堆石的空隙率不大于25%。堆石体中不得具有树根、草皮等杂物,含泥量不得大于5。5.3.2 干砌块石(1)石料必须新鲜完整,无风化龟裂。(2)饱和抗压强度不得小于40MPa,软化系数不小于0.8,风化系数不小于0.75。(3)干砌块石采用形状为有两个大体平行平面的毛石
6、,不能混有针、片状石料,岩石单个块石的厚度不小于长边的1/2,并不小于25cm, 长边的尺寸以满足护坡单层竖砌的规定为原则。(4)砌筑石块应自下而上进行,石块应立砌,接缝要错开,石块应彼此嵌紧,缝隙用小石块填满塞紧。5.3.3 垫层碎石(1)碎石原料规定采用新鲜坚硬的岩石,饱和抗压强度大于40Mpa,软化系数不小于0.8,风化系数不小于0.75,用轧碎机轧制。(2)碎石采用粒径10mm50mm的连续级配,粒径小于5mm(含泥土)的含量不超过5,超过粒径规定范围的颗粒含量不大于15, 最大粒径不得大于100mm。5.3.4 砂砾石砂砾石应级配良好同时洒水压密,其相对密度不小于0.75。5.3.5
7、 抗老化聚丙烯编织袋 单位面积质量不小于为130g/m2。拉伸性能(纵横向):抗拉强度应大于或等于1000N/5cm。5.3.6 土工布采用涤纶无纺土工布,单位面积质量为400g/m2。拉伸性能(纵横向):(1)抗拉强度应大于或等于600N/5cm。(2)延伸率小于或等于90%。梯形撕裂大于或等于300N。顶破强度大于或等于1800N。刺破强度大于或等于450N。落锥穿透直径小于8mm。孔径(O90)0.09mm。垂直渗透系数1x10-1cm/s。幅宽宜大于6m,规定无纺布纤维分布均匀,无毛絮。5.3.7 防渗粘土(1)灰场库底防渗层土料基本就地取材。土料选用灰场内部号粉质粘土。土料的推荐指标
8、具体为:最大干密度平均值为1.71g/ cm3,最优含水量平均值为17.9%,实际施工时应通过击实实验拟定。(2)防渗层土料压实系数一般不低于0.95。(3)防渗层土料不得使用品有植物根茎的腐植土。有机质含量不得大于2。(4)防渗层土料压实后渗透系数应小于1.010-7cm/s。5.3.8 浆砌石(1)石料必须新鲜完整,无风化龟裂,饱和抗压强度不得小于40MPa。软化系数不小于0.8,风化系数不小于0.75。(2)水泥砂浆强度不小于M10。5.3.9 钢丝水泥砂浆(1)本标水泥砂浆强度C25,抗渗标号:S6;垫层水泥砂浆强度C15。(2)水泥标号不小于P.0.32.5级。(3)钢丝采用HPB2
9、35(fy=210 N/mm2)和HRB335(fy=300 N/mm2)5.4 灰坝工程总体施工程序根据本工程招标文献及施工总体规划、现场施工条件、施工进度等规定,结合我公司类似工程施工经验,围绕节点工期目的的规定,施工程序按下述原则安排:(1)地基及岸坡的清理遵循“由上至下依次进行”的原则,避免出现倒悬边坡和边坡失稳情况发生。(2)灰场排渗盲沟在贮灰场清基并完毕防渗层施工后修建,坝底排水盲沟在坝基清基并将清理后的地基表面土层压实后施工。(3)优先安排关键部位开挖,及早为棱体堆石坝坝体填筑提供部位,保证关键线路上的施工工期。灰坝工程总体施工程序,见图5.4-1。一级子坝48m坝体填筑施工灰坝
10、工程施工完毕岸坡清理坝肩截流沟施工工程开工道路布置供风、供电布置盲沟基坑开挖贮灰场清基并碾压贮灰场防渗层及喷浆施工坝基清基并碾压灰场截洪沟施工盲沟填筑施工初级堆石棱体填筑坝脚集水沟坝底防渗层施工图5.4-1 灰坝工程总体施工程序灰场填筑施工5.5 灰坝重要项目施工方法5.5.1 坝体及库区清基5.5.1.1设计规定与工程量本工程初期堆石棱体坐落在粘土层上,根据地质资料,此土可塑硬塑,属低压缩性土,承载力特性值一般为150kPa,力学性质较好,可作为坝基的天然地基持力层。当号土作为坝基的天然地基持力层时应清除表层具有机质土。为此,施工时必须清基不少于500mm厚,然后进行整平碾压。坝体与地基及岸
11、坡的连接必须做到:清除坝断面范围内地基与岸坡上的草皮、树根、具有植物的表土、孤石、垃圾及其他废料,并将清理后的地基表面土层压实。5.5.1.2 施工程序清基施工程序,见图5.5-1。施工准备两岸坡清基施工灰场清基施工图5.5-1 清基施工程序图坝基中部清基施工5.5.1.3施工工艺与施工方法(1)施工工艺施工准备反铲分区分层开挖自卸汽车运弃渣分块人工解决与验收。(2)施工方法施工准备a.按前述规划,布置现场照明设施。b.使用推土机配合反铲沿外围道路建施工道路至下部,为出渣作准备。c.施工测量放样根据进场后自建的施工测量控制系统,进行开挖区地形复测与开挖测量放样,将挖区外围轮廓线用标志(小旗或钢
12、丝桩等)标出。施工分区、分层将清基范围提成三区,坝基中部和左右坝肩。开挖时两坝肩同时自上而下分层开挖,至坝基高程(约27.633m)后,由于坝基地势较低,两岸坡先行开挖。依据配置的PC300型反铲开挖能力,分层高度控制在5m。左右坝肩清理具体分层为:第 层:61.557.5m,高4.0m;第 层:57.552.5m,高5.0m;第 层:52.547.5m,高5.0m;第 层:47.542.5m,高5.0m;第 层:42.537.5m,高5.0m;第 层:37.533.0m,高4.5m;坝基中部清基高程33.027.6m,高5.4m;清基开挖施工a.坝肩开挖两岸坝肩采用自上而下方式分层开挖,左侧
13、为L3低线道路、中线道路L4、高线道路L5,右侧中线道路L6、高线道路L7进行施工。两坝肩均采用PC300型反铲自上而下剥离并向下翻渣,各作业面水平分层,层厚约5m,采用每2层翻渣,然后采用ZL50装载机配合反铲装车,20t自卸车运至弃渣场弃渣。开挖形成的土坡面及时采用反铲配合人工按规定清坡。b.坝基开挖坝基中部清挖在基坑排水完毕后进行,开挖深度严格按设计规定或监理人指示进行。当号土作为坝基的天然地基持力层时清除表层具有机质土,然后进行整平碾压。坝基段清挖的渣土采用自卸车运至弃渣场。坝体及库区清基施工方法,见图5.5-2。5.5.2 坝底防渗层施工5.5.2.1碾压施工工艺及方法坝底防渗层采用
14、碾压粉质粘土防渗,根据招标文献地质报告显示,坝址处号土料的推荐指标具体为:最大干密度平均值为1.71g/ cm3,最优含水量平均值为17.9%,实际施工时应通过碾压实验拟定。防渗层土料压实后渗透系数应小于1.010-7cm/s,厚度大于1.50m,满足设计规定。5.5.2.2碾压施工工艺及方法粉质粘土原状土采用分单元条带状碾压,条带宽一般可取2030m。坝基清基完毕经验收合格后即开始第一区的原状土碾压。碾压设备重要采用16t凸块振动碾,平行填筑方向进行,靠近岸坡面采用蛙式打夯机或振动平板夯薄层夯实,蛙夯或平板夯夯不到的边角部位,用木锤或尖头木夯夯实。为保证夯机压实和振动碾交接带的压实质量,每填
15、筑3层,再用打夯机夯打3遍。分段碾压时,相邻两段交界处交界坡面不小于11.3,重迭碾压宽度不小于50100cm,分界线在立面上错开,错开宽度不小于50100cm。各条带填筑区的每层均依次向内收缩50 cm,形成搭接台阶,以利与相邻条带的搭接碾压。5.5.2.3土料的雨季施工为保证粘土铺盖的填筑质量,采用在雨季少施工的原则。在非雨季施工时,要做好防雨准备,注意土场及坝面排水。雨天和雨后一定期间内,严禁机械和人员在已碾压的土面上行走。雨后复工时,第一层采用薄层铺筑碾压,以免因雨后清淤导致局部坑洼部位填土的超厚,待大面积填平后,再恢复正常的回填。5.5.3 堆石棱体及反滤层施工5.5.3.1设计规定
16、与工程量(1)堆石棱体块石沿全断面均匀上升,碎石垫层表面下0.5m厚的块石进行理砌。石料规定新鲜完整,无风化龟裂,含泥量不得大于5,堆石体孔隙率不大于25,堆石体容重控制规定为19.6kN/m3。堆石体中不得具有树根、草皮等杂物。施工时石料料场应按上述规定严格选定,并对进场的石料进行检查,不合格的石料不准进场。(2)垫层碎石棱体下级配垫层碎石均匀连续,忌含块石,铺筑应均匀等厚逐层拍实。(3)土工布本工程采用涤纶无纺土工布作为反滤材料,施工时仔细小心,保证质量。施工时如有破损,采用补救措施。堆石体表面应先整坡,用碎石铺平,逐层拍实,再铺设无纺土工布。无纺布沿坡向宜用整块,幅向搭接宽度不小于50c
17、m。在铺设土工布时,布下的基面必须平顺,不能有隆起现象,每块布施放时各向拉紧,并略有松驰,沿排水棱体横向铺放的土工布必须是整块的,沿坝纵向每块布间有100cm以上搭接宽度。无纺布铺设平顺,并稍有松弛。无纺布铺设完毕后,紧跟用碎石或袋装砂砾石覆盖,避免强光照射老化。反滤层施工需严格按照土工合成材料应用技术规范(GB50290-98)进行。5.5.3.2施工工艺流程堆石棱体施工前先清基和回填整平碾压,并对坝基下号土进行碾压解决,达成防渗规定后,铺设涤纶无纺土工布一层,然后填筑500厚碎石垫层,再堆筑棱体块石。在灰场内一侧棱体的边坡上先铺筑200厚袋装碎石垫层,然后铺涤纶无纺土工布一层,再铺筑200
18、厚袋装碎石保护层。具体施工工艺流程,见图5.5-3。施工准备坝底清基施工铺设土工布图5.5-3 碾压堆石坝施工工艺流程图坝基下原状土回填、整平、碾压填筑50cm厚碎石垫层内边坡铺20cm厚袋装碎石垫层铺设土工布内边坡铺20cm厚袋装碎石垫层堆石棱体填筑坝体洒水、碾压外边及坝顶坡铺20cm厚碎石垫层外坡及坝顶砌筑40cm厚干砌块石内坡砌筑30cm厚干砌块石坝顶马道排水沟砌筑坝底集水沟开挖钢筋砼施工坝外块石干砌施工碾压堆石坝施工结束 5.5.3.3坝体(含排水棱体、碎石垫层)填筑施工方法(1)基础准备坝基面的岩石风化及溶蚀、岩溶、崩塌等缺陷,按设计规定进行了解决。坝基及岸坡的不稳定体,按设计规定进
19、行了削坡进行了保护。大坝基础地质描述完毕。大坝填筑基础面的平面和断面测量完毕。上述各项工作都经单项检查后,再请监理人进行综合基础验收合格后才开始填筑。(2)坝料运送与卸料坝料运送a填坝块石料、碎石料和砌石料均采用15t自卸汽车运送。b运送车辆均设立标志牌,以区分不同的来料,如运送堆石料的挂上(堆石)的标志牌等。坝料卸料堆石料起层时先按23m梅花型间距采用后退法卸料,推土机平层,当填筑面积足够后,车辆在填筑层上采用进占法卸料,这样有助于工作面的推平整理,提高碾压质量,同时,细颗粒与大颗粒石料间的嵌填作用,有助于提高干密度,保证填筑质量。排水棱体底层碎石采用后退法卸料,坡面碎石采用自卸车间隔卸于堆
20、石层面近坡处,再采用坝面反铲配合人工转到位。(3)铺料堆石体采用162kw推土机摊铺,根据招标文献技术规定,结合以往施工经验,每层铺料厚度比压实厚度多填10%,经碾压后达成技术规定层厚。铺填层厚初步按不超过0.8m控制,实行时,具体通过碾压实验最终拟定,铺料过程中采用高度标杆来控制,以免出现超厚或局限性现象。排水棱体底部碎石采用推土机一层铺至设计的50cm厚,坡面碎石采用反铲配合人工一次铺厚至该层主堆石体填筑高程,并采用反铲配合人工进行本层碎石外坡面修整。(4)超径石解决由于超径石在料场取料过程中已作初步解决(即在装料过程中发现超径石后挑选出来并集中,手钻钻孔放解炮解小),故入坝料中超径石量较
21、少,在坝面采用反铲或推土机置于坝外坡处,用作人工干砌块石料。(5)坝料洒水堆石坝料洒水问题一直是影响堆石坝填筑质量控制的重要问题之一,根据以往的经验,本工程采用坝外补水和坝面洒水相结合的方案。(6)碾压堆石体与排水棱体底部碎石层需碾压,坡面碎石采用反铲铲斗侧向压实。设备配备大面积采用18t自行式振动碾碾压,边角带采用液压振动平板夯夯实。碾压方法:a振动碾行走方向:与坝轴线平行;b振动碾行走速度:1.52km/h(一档);c碾压方法:重要采用错距法(碾轮宽/碾压遍数),即从一侧到另一侧一次碾压完毕。碾压遍数和错距宽度通过碾压实验最终拟定。(7)特殊部位解决 上坝路与坝体结合部上坝路与坝体结合部,
22、坝区内采用坝体相同的石料进行分层填筑。填筑质量按相同区料的填筑规定控制。当坝体填筑上升掩盖该路段时,路两侧的松渣采用反铲分层挖除至相应填筑层,一起平料碾压。坝区外上游侧路段与坝体接触部位,待该路段完毕运送任务后,再采用反铲挖除,并清理松渣,按坝前结构规定施工。坝内斜坡道路道路填筑料采用填坝料,填筑质量按填坝规定进行铺料和碾压。当坝体填筑上升覆盖坝内临时斜坡道时,采用反铲将斜坡道路两侧的松散石料挖除到同一层面上,与该层填筑料同时碾压。(8)坝体观测仪器处的沟槽填筑本标段需要为原型观测施工进行配合工作,重要工作为在仪器埋设部位进行挖沟和埋设完毕后的回填覆盖。在坝体填筑到仪器埋设底部高程以上1米左右
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