混凝土面板堆石坝坝体碾压工艺试验施工方案

1、工程概况

上水库西南副坝为钢筋混凝土面板堆石坝，坝顶长度311.2m，坝顶高程738.90m，最大坝高37.4m。坝体主要由主堆石区、次堆石区、堆石过渡区、过渡区、垫层区组成，设计总填筑量为249665 m3。根据进度计划，西南副坝从2012年4月1日开始填筑。按照合同要求，在西南副坝开始填筑前，须进行碾压工艺试验。

西南副坝填筑工艺试验工程施工方案的编制，遵循《江西洪屏抽水蓄能电站工程主体土建工程C1标上水库土建工程施工合同文件》的有关条款和国家现行水利水电技术规范要求进行。

本方案适用于江西洪屏抽水蓄能电站上水库西南副坝坝体填筑试验的施工。

2、碾压工艺试验目的

（1）核实坝料设计填筑标准的合理性。

（2）确定达到设计填筑标准的压实方法（包括进行坝体不同区域铺料方式、铺料厚度、碾压遍数、铺料加水量、压实层的孔隙率和干密度试验）及控制措施。

（3）分别按《技术条款》要求，对西南副坝主堆石、次堆石、过渡料、堆石过渡料、垫层料分别进行试验及取得的工艺控制参数。

（4）汇总数据，整理成果，报经监理工程批准后，作为指导全标段填方施工控制的依据；

（5）落实填筑施工作业和程序，使施工技术管理规范化。

3、试验要求

为工艺试验尽可能模拟西南副坝填筑施工工况，采用的原材料与西南副坝填筑施工相同的材料（堆石料、过渡层料、垫层料），采用自卸汽车运输，仓面施工（平仓、碾压）设备与计划用于西南副坝填筑施工设备相同。

4、碾压试验主要内容

垫层料压实层厚按40cm控制，选定加水量分别为5%，8%，10%，15%，进行碾压遍数n=2碾压试验，测试其压实沉降值，及碾压遍数n=4、6、8、10碾压试验，测试其渗透系数、干容重、孔隙率、压实沉降值、颗粒级配、计算压缩模量，以确定最佳加水量及碾压遍数。

过渡料压实层厚按40cm控制，选定加水量分别为8%，10%，15%，20%；堆石料压实层厚按80cm控制，选定加水量分别为10%，15%，20%，分别进行碾进行碾压遍数n=2碾压试验，测试其压实沉降值，及碾压遍数n=4、6、8、10碾压试验，测试其干容重、孔隙率、压实沉降值、颗粒级配、计算压缩模量，以确定最佳加水量及碾压遍数。

待各项参数选定后，用选定参数进行复核试验。

大坝坝体上游斜坡碾压试验待坝体填筑至一定高度后，直接在坝体上进行，本次不做坝体上游斜坡碾压试验。

5、工艺试验施工组织

5.1、试验场地布置和规划

5.1.1、试验场地

碾压试验场地布置在西南副坝坝后临时中转料场，试验场地用风化

开挖料进行平整，18T振动碾碾压8遍。碾压试验场地长60m，宽42m，分A、B、C、D、E五个区，从上游面至下游面依次为：垫层A区4m×60m、过渡B区4m×60m、主堆石C区16m×60m、堆石过渡D区8m ×60m、次堆石E区10m×60m。碾压试验平面及剖面布置见图1。

图1 碾压试验布置示意图

5.1.2、进场道路

由进场道路经1#施工道路入场。

5.1.3、风、水、电

施工用水采用从附近小溪沟抽水，施工用电采用现场布置柴油发电机方式发电。

5.2、设备配置

主要施工设备及检验仪器设备见表1。

表1：主要施工设备及检验仪器设备

5.3、人员安排

西南副坝填料碾压工艺试验人员安排见下表。

表2：西南副坝填料碾压工艺试验人员安排

5.4、试验时间

初定试验时间2012年3月1日~2012年3月10日。

5.5、工艺试验施工保证措施

为确保副坝填料碾压工艺试验顺利进行，针对施工场地、机具、人员采取有效可行的施工措施。

试验前，已将场地平整压实。因场地为填方区，为保证碾压混凝土试验能碾压密实，土基不出现弹簧土，保证试验的准确性。场地平整以后，用风化开挖料进行平整，18T振动碾碾压8遍，将地基对试验的影响降到最低限度。

按试验设备配置要求，组织施工机具提前进场，在投入运行前进行一次全面检修，并将仓面施工机具运至施工现场。

对所有参加碾压试验的施工人员进行一次技术培训，并将试验计划下发到施工班组，并安排相关人员现场值班。

6、筑坝材料

6.1、堆石料

主堆石料从石料场进行开采，及利用本标和C2标开挖的合格料。

次堆石料和堆石过渡料，除使用本标和C2标开挖的利用料外，不足

部分拟从石料场进行开采。

6.2、垫层料、过渡料

垫层料由由业主提供。过渡料使用中转的洞挖料，不足部分从石料场进行开采。

6.3、料源设计要求

设计要求的各种填料主要指标见表3：

表3：筑坝材料指标表

垫层料、过渡料、主堆石料、次堆石料及堆石过渡料设计级配曲线见图2：

图2：主要筑坝材料设计级配曲线图

7、碾压工艺试验

试验场地压密实后测量放线，划分各种填料区域，即开始碾压试验。每一场次的试验施工过程为：测量放线—埋设基础面观测钢板、静碾后观测——铺料——洒水——埋设表面观测钢板、静碾后观测——振动碾压——试验检测。

填筑顺序：为模拟西南副坝填筑施工工艺顺序，首先进行主堆石区第1层的碾压试验，其后依次进行过渡区第1层及第2层、垫层区第1层及第2层、堆石过渡区第1层、次堆石区第1层的碾压试验，为一循环。其后再进行主堆石区第2层的碾压试验等，依次循环，保持填筑体全断面平齐上升。

7.1、填筑材料及运输

7.1.1、碾压试验用填筑料

垫层料由由业主提供。主堆石料从石料场进行开采，及利用本标和C2标开挖的合格料。次堆石料和堆石过渡料，除使用本标和C2标开挖

的利用料外，不足部分拟从石料场进行开采。过渡料使用中转的洞挖料，不足部分从石料场进行开采。采用掺配法加工出符合设计级配要求的垫层料、堆石料和过渡料。

所有填筑用料在使用前均经筛分检测合格，上料过程中以目测加强质量控制，保证试验用的填筑料符合设计要求并具有代表性。

7.1.2、运输设备

坝料上坝全部采用自卸汽车运输。运输垫层料、过渡料和堆石料使用的车辆相对固定，并经常保持车厢、轮胎的清洁，防止残留在车厢和轮胎上的泥土带入清洁的料源及填筑区。

7.1.3、运输措施

（1）料源装料、运输和仓面卸料、铺料等工序持续和连贯进行，以免周转过多而导致含水量的过大变化。

（2）垫层料运输及卸料过程中，采取控制措施防止颗粒分离。运输过程中垫层料保持湿润并控制卸料高度。

（3）对不合格的垫层料、过渡料或堆石料，一律不得上仓面。

7.2、填筑铺料方式

堆石料、过渡层料采用进占法卸料，即自卸汽车行走平台及卸料平台是该填筑层已经初步推平但尚未碾压的填筑面，卸料及平料时大石块自然滚落至本层底部，小石块及细料大部分填充于大石块见，部分留在本层表面，这样有利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，有利于提高干密度，确保填筑质量。垫层料采用后退法卸料，即在已压实的层面上后退卸料形成密集料堆，再用推土机平料。这种卸料方式可减少填筑料的分离，对防渗、减少渗流