冲碾压实填筑施工方案

目录
1 总则 (1)
1.1 编写目的和适用范围 (1)
1.2 编写依据 (1)
2 施工概述 (1)
3 投入设备及人员： (2)
3.1 投入设备： (2)
3.2 投入人员： (5)
4 施工工艺流程： (5)
5 质量保证措施： (8)
6 安全保证措施： (9)
1 总则
1.1 编写目的和适用范围
为了规范和指导大坝剩余填筑采用冲碾压实填筑施工，使其严格按照规程、规范要求进行施工，特编写此施工措施。

此措施适用于XX水电站大坝填筑冲碾施工。

1.2 编写依据
1.2.1 《砼面板堆石坝坝体结构优化图1/12~12/12》、《砼面板堆石坝填筑施工技术要求》、工程设计更改通知单设（C3-2-2）字第020号。

1.2.2 《砼面板堆石坝施工规范》。

2 施工概述
XX水电站面板堆石坝最大坝高145.5m，坝顶高程494.5m，坝顶全长678.63m，上游坝坡1:1.4，下游403.5m以上坝坡1:1.4，综合坝坡1:1.5，378m以下采用1:0.5坡比混凝土挡墙，下游坝坡设三层10m宽坝后公路。

河床趾板建基面高程为EL348.00m。

趾板宽度沿高程变化6～10m，其中EL378m以下为10m；厚度均为 1.0m；河床段趾板长约145.7m，趾板设计要求为连续结构。

大坝坝体自上游至下游依次分为垫层区、过渡区、排水堆石区、主堆石区、下游过渡区、下游护坡，趾板周边缝下设特殊垫层区，两岸岸坡设岸坡过渡区。

本次冲碾填筑范围为大坝EL435～491.2未填筑区，包括灰岩排水堆石区、砂泥岩堆石区，距上游坝体坡面7.0m，距下游坝体坡面3.0m，距两岸坡2.0m。

垫层区、过渡区及岸坡过渡区仍采用振碾施工。

3 投入设备及人员：
3.1 投入设备：
此次XX大坝冲击压试验投入的主要设备是蓝派公司LICP-3型冲击压实机一套，其设备型号参数见表1。

表1 蓝派冲击压实机型号参数
蓝派冲击式压实机由牵引机和压实轮两部分组成，压实轮采用非圆截面形状，外形为多边形，如三边形、四边形或五边形等，作业中牵引机带动压实轮滚动过程中，压实轮轮廓曲线从最小半径处起步，随后接触点半径逐步增大，压实轮与地表的接触面积逐渐减小，地表作用在压实轮上的支持力逐步增大，此时呈现支持力大于重力的一段作用过程即揉压过程，压实轮对地表施以越来越大的揉压力，当其滚动至最大半径处，出现一瞬间支持力等于重力的碾压过程，在这段揉压碾压过程中其动能等于压实轮平动和转动的动能
之和，随即便是压实轮滚动至下一轮瓣轮廓曲线最小半径处，此时冲击轮沿垂直方向的线加速度远大于重力加速度，压实轮冲击地表土体，产生远大于冲击轮自重的冲击作用, 迫使被压实材料结构发
的冲击能强制压缩密实土壤，排出土壤中的空气，使土体发生塑性变形，从而得到加密。

2．动力固结机理
冲击压实细粒饱和土为动力固结机理，即强大的冲击能作用在饱和细粒土地基上，引起的冲击波在地基土体内传播，使土壤孔隙水压力迅速增大，破坏土的结构使土体局部液化并产生许多裂隙，
作为孔隙水的排水通道，孔隙水压得以消散，使土体固结，待土体触变恢复后强度提高。

3．动力置换机理
冲击压实加固淤泥质软弱地基为动力置换机理，即在软弱地基表面根据软基的软弱情况铺筑一定厚度的碎石垫层，软基强度越低，铺筑的厚度越大，然后利用冲击压实的巨大冲击力将碎石整体打入淤泥成整体式置换，从而形成一定厚度的强度较高的持力层。

3.1.2 技术优势
蓝派冲击式压实机具有以下优点：
1．冲击能量大，作用深度大。

冲击压实机的最大影响深度可达4—5米，有效加固深度根据填筑材料及质量要求的不同可以达1—2米；
2．对填料的要求放宽。

在同等含水量的情况下，蓝派冲击压实机能较常规压实设备获得更大的压实度。

填筑厚度加大，可以放宽对石料最大粒径的要求，降低爆破成本，同时对石料的级配要求也降低。

3．工效高。

蓝派冲击压实机运行速度达12—15km/h左右，是常规振动压路机的3—5倍，填筑厚度是常规振动压路机的3倍左右，以二十遍为施工收敛遍数的情况下，每台设备每台班可以处理地基8,000m3左右（虚方），同时蓝派冲击式压实机调运灵活，不借助其它运输设备可在几十平方公里的场地范围内机动调运。

3.2 投入人员：
一名现场技术员负责施工技术和质量管理；二名操作手（一名机长和一名机手）负责设备的安全操作与保养；一名机械师（维修人员）负责设备的检修。

4 施工工艺流程：
4.1 施工准备：堆石填筑体铺料厚度为 1.2m，并加水15％。

冲压施工前，对冲击压实设备及其它设备仪器进行调试检查，以保证施工能够顺利进行。

冲压工作面长度一般应不小于100m（宽度在30m以上时长度要求可以放宽，但不应小于60m），如果工作面较狭窄，应在两端应留有转弯平台。

（冲击压实机的转弯半径在12m左右）
4.2 初始检测：冲压试验作业前，检测原始高程，并作好记录，由于只需要获得冲压前后的沉降量数据，因此只进行相对高程的测量。

对所有点进行完初始高程测量后即可进行冲压。

4.3 冲压施工：根据“先慢后快、先轻后重”的碾压原则，首先使用LICP-3型冲击压实机以10—12km/h的速度冲压5遍左右，然后速度提高至12—15km/h继续冲压。

由于冲击式压实机作业特点是牵引式，只能前行，而且所压轮迹中波峰波谷是随着压实遍数的递增，通过转弯时半径的调整交错变化的。

为保证足够的转弯半径，冲击压实机采用回转错轮法施工，
即施工过程中，压实机从一侧起点起步，运行至该侧终点时调转车头，沿坝面中线碾压返回至该段起点，再调转车头至起步时一侧填筑面，外侧压实轮从第一次冲压两条轮迹之间错轮（不重叠）碾压通过，按照此种方式压实轮轮迹逐步从填筑面一侧推至另一侧，当覆盖整个地表后记为一遍。

冲压过程可见下面草图，压实机转一圈，压“1—3”、“2—4”……两个相间的车道，交错套压。

冲压过程中应做好速度控制和遍数控制。

4.4速度控制：
为保证冲压质量，要严格保证冲击式压实机在冲压过程中的运行速度，速度过慢，则冲击力不足，难以对填筑体取得应有的压实效果；速度过快，则可能冲压轮顶点作用于填筑表面后迅速离开，冲击力没有足够的时间向下层填筑面传递，影响下层的作用效果。

一般对于普通的土石填筑面，冲击压实机的运行速度应遵循先慢后快、先轻后重的原则，冲压初期速度控制在10—12km/h左右，待填筑体具有一定强度后速度提高到12—15km/h。

冲击碾压行驶路线及测点布置示意图
冲碾高程检测点位置
线中心
遍数控制：冲击压路机双轮各宽O.95m,两轮内边距 1.10m,每遍
第二次的单轮由第一次两轮内边距中央通过，形成的理论冲碾间隙双边各0.075m ，但每次冲击力按冲碾轮触地面积边缘与地表以(45°—φ／2)夹角向土体内辐射传播(φ
为填料的内摩擦角)，同
时当第二遍的第一次向内移动0.2m 冲碾后，即将第一遍的间隙全部碾压,第三遍再恢复到第一遍的位置冲压，依次进行至最终遍数，因此可以保证对填筑体进行均匀压实。

4.5 施工工艺的高程检测：冲压过程中，每5遍之后进行高程
检测，计算沉降量，沉降量计算以一个冲压施工路段为计算单元，取所有检测数据计算平均沉降量即可，当相邻两个检测单元的沉降量小于1cm 时，可认为沉降已经收敛，基本达到冲击压实效果，停止冲压。

沉降收敛控制是冲击压实施工工艺的一个重要控制手段。

4.6 现场配合：
由于冲击式压实机的自身特点，经冲压之后工作面表面会起伏不平，影响冲击式压实机的正常作业速度甚至导致陷车，因此需要及时停止冲压，对冲压工作面表面进行整平处理。

如果含水量过低，为避免扬尘，还需要进行洒水。

4.7 特殊部位处理：
冲压过程中如发现局部出现“弹簧”现象或局部沉降过大，应及时停止冲压，对原因进行分析后再根据实际情况做出调整。

4.8 试验检测：
冲压之后可根据建设方要求进行相关的质量检测，为确保试验检测结果的准确性，应对冲压工作面进行整平后采用振动压路机碾压2—3遍左右再行检测。

5 质量保证措施：
5.1加强科学管理，建立有力的质量保证体系，确保试验成功。

5.2 强化质量意识，严格岗位培训，组织施工人员对试验目的与内容进行学习，明确岗位责任，开展全面质量管理活动，树立质量是企业生命的思想，严格把好质量关。

5.3施工质量保证措施:
5.3.1保证冲压前原地面高程、冲压中各检测单元的高程测量准确无误，以便得出准确的沉降量结果。

5.3.2为保证达到预期的冲压效果，要严格控制冲压过程，主要包括冲压设备行驶速度控制和遍数控制。

5.4 施工过程的质量控制：严格按照下表的技术要求进行施工和检测。

6 安全保证措施：
6.1建立安全管理体系，对施工人员进行安全交底，并在施工中采取定期或不定期的安全检查。

6.2加强安全教育，严格执行安全生产制度和操作规程。

6.3严禁施工人员酒后上岗作业。

6.4对设备进行定期检查、维修，严禁机械带病作业。