大型水电站围堰施工的组织设计方案研究与编制

大型水电站围堰施工的组织设计方案研究与编制

柯建新

中国水利水电第八工程局有限公司 湖南长沙 410004

【摘要】 围堰是指在水利水电建设中，为建造永久性水电设施修建的临时性围护结构。其作用是防止水土进入电站建筑物的修建位置，以便在围堰进行内排水和基坑开挖作业。而施工组织设计方案 (planning and programming of project construction )是保证施工质量管理体系有效运行、工程开工后施工活动有序、高效、科学合理推进的综合性技术文件。技术团队经过严谨科学的技术分析，按照设计方案对项目施工主要工序要求制定并优选出了先进的施工方法和工程质量管理目标以及安全管理目标。实践证明，我们编制的施工组织设计方案很好的将施工技术与施工项目管理有机结合，实现了项目建设优质、安全、环保、高效、低耗。

【关键词】 施工现场水文地质结构信息调研分析；施工现场交通及相关设施的布置；围堰填筑施工工艺及流程；土工膜的施工方法及相关技术措施；施工过程中的安全质量保证措施。

引言：工程上下游围堰为土石围堰，设计标准为全年20年一遇洪水（Q5%＝44100m3/s），使用期限为3年。土石围堰可与截流戗堤结合，可利用开挖弃渣，并可直接利用主体工程开挖装运设备进行机械化快速施工，是我国应用最广泛的围堰型式。土石围堰具有筑坝材料来源直接、方便，能就地取材；适应地基变形的能力强；构造简单，施工技术容易掌握，便于组织机械化施工；运用管理方便，工作可靠，寿命长。但也有施工导流难度较大；堰顶不能够溢流；堰体填筑工程量大，且土料填筑质量受气候条件的影响较大等缺点。

一、工程概况

项目建设以航运为主，兼顾发电，并具有拦沙减淤、改善灌溉条件等效益的水资源综合利用工程。导流方案为临时施工围堰围右岸，利用原河床过流，施工184.00m高程以下的纵向围堰，项目工程按照《碾压式土石坝设计规范》进行设计。为降低工程造价，围堰充分就近利用当地材料作为料源，主要采用基坑开挖料及坝区附近部分开采土料及堆石料，上下游围堰最大高度分别为48m及39.5m，均为粘土心墙结合复合土工膜的土石围堰，其中上游围堰长约474m，堆筑总量约148万，含粘土心墙约17万，基坑开挖料82.5万，开采堆石料约30万，复合土工膜约20200；下游围堰长约388m，堆筑总量约90.6万，含粘土心墙约9.9万，基坑开挖料50.5万，开采堆石料约19万，复合土工膜约13300。

二、水文气象和工程地质

（一）水文气象

气候：工程区夏热多雨，冬季温暖干燥，坝址下游7.6km处的北碚气象站多年平均气温为18.2℃，极端最高气温42.1℃，极端最低气温-3.1℃，多年平均年降水量1131.8mm、降水日数156.1d。

径流：径流主要由降水补给，据1943～2000年资料计算分析，坝址多年平均流量2120m3/s。径流的年内分配不均，5月～10月为汛期，水量占全年的83.4%；进入11月份水量减少，大都在1000m3/s左右，12月起进入退水期，至2～3月水量最枯。12月～3月水量不足全年的8%，4月径流即有明显回升，多年均值接近1000m3/s。据统计，草街坝址处日平均流量大于6000m3/s的天数约占7.67%；大于14000m3/s的天数约占1.64%。

洪水特性：洪水主要由暴雨形成。本流域支流众多，容易形成巨大的扇形水系，汇流速度快，极易形成大洪水。其洪水主汛期为5～10月，年最大洪峰多发生在7～9月，最早可出现在5月，最迟可出现在10月，尤以7月出现机会最多。

（二）工程地质结构分析

坝址区河道较顺畅，河谷呈不对称“U”型谷，左岸地形平缓，坡度约15°，右岸地形较陡，坡度40～50°。枯期河水位178m时，水面宽440m，正常蓄水位203m时，谷宽550～610m。河床谷底高程169～180m，最低高程169m，水深1～8m。两岸山体雄厚，地形较完整，多为基岩裸露。

地层岩性较单一，为侏罗系中统沙溪庙组砂岩与砂质粘土岩；地层产状平缓，总体倾右岸偏下游，倾角7～15°，在坝址区分为八层，单数层以长石细砂岩为主，双数层以砂质粘土岩、粉砂岩为主，坝基主要由第2层砂岩、砂质粘土岩组成，两岸坝肩由第3层至第5层组成。

第四系覆盖层主要为冲积堆积层，其次有少量崩、坡积层。河床覆盖层主要由砂卵砾石组成，一般厚1～3m，局部4～7m。左岸残留有Ⅰ+Ⅱ级阶地堆积的黄色粉质粘土，一般厚3～5m ，局部可达8m。右岸坡脚附近有厚1~5m崩坡积堆积的块碎石土。

现场变形试验成果表明，坝址区各类岩体的变形均表现有各向异性特征，其中砂岩尤为明显。总体上，砂质粘土岩抗变形能力弱，微风化岩体变形模量在6.0～7.0GPa间；砂岩抗变形能力较强，微风化岩体变形模量在8.0～13.0GPa间。但处于弱风化、卸荷条件下，变形模量有较大幅度降低，砂质粘土岩变形模量为2.35～5.0GPa，砂岩变形模量为2.39～6.38GPa。岩体压力～变形曲线表现为下凹型，初始阶段，在0.4～0.5Mpa压力以下变形较小，斜率较陡，随压力增加，斜率变缓呈均一线性变化。坝址区地下水为HCO3—SO4—(Ca＋Mg)型水，江水为HCO3—SO4—Ca型水。地表水和地下水对混凝土均无侵蚀性。

三、基础设施的布置

（一）施工道路布置

围堰填筑包括基坑开挖料、开采堆石料、过渡料、反滤料及粘土料的填筑。基坑开挖料根据设计要求只能利于弱风化线以下的部分，前期填筑只能从船闸开挖料等其它方面运进；围堰填筑料的外运道路除场外道路外，场内填筑施工所用工程道路结合基坑开挖道路进行布置。填筑施工共分为四个阶段，各阶段道路分述如下：

1、 第一阶段（基底～184.0m）：

（1）上游道路运用：上游围堰主要为一区和二区的填筑，三区主要为心墙料填筑。该阶段利用道路为1#填筑道路、原4#施工道路、上游戗堤堰顶道路。

填筑道路：接开挖R1施工道路，沿上游围堰背水侧内堰脚，随一区围堰填筑上升沿外坡修筑上升，坡比为1：10，道路宽度为12m，全长68m，该路作为本阶段一区施工主要上堰道路，同时也是后期围堰填筑上升的主要道路。

（2）下游道路运用：下游围堰在该阶段主要为一区填筑和二区心墙料填筑，利用施工道路为2#填筑道路和原8#施工道路及下游戗堤堰顶道路。

填筑道路：起点和原8#施工道路相接，终点和开挖R1施工道路相接，沿下游围堰内外两侧随围堰填筑上升沿外坡修筑上升，中间堰顶段随填筑上升根据施工需要进行位置调整，内外侧坡道坡比为1：10，道路宽度为12m，全长230m，中间跨心墙段采用钢垫板，该路作为本阶段一区施工主要上堰道路，同时也是后期围堰填筑上升的主要道路。

2、第二阶段（184m～196m）：

（1）上游道路运用：上游围堰按照先一区后二区再三区的施工顺序施工。该阶段利用道路为1#填筑道路、3#填筑道路、原4#施工道路。

1#填筑道路：为第一阶段1#填筑道路的延伸道路，接开挖R1施工道路，沿上游围堰背水侧内堰脚，随一区围堰填筑上升沿外坡修筑上升，坡比为1：10，道路宽度为12m，全长150m，该路作为本阶段一区和二区施工基坑开挖料主要上堰道路，同时也是后期围堰填筑上升的主要道路。同时利用该路完成预留块部分堰体施工。

3#填筑道路：为一区填筑施工的主要道路，先利用二区的184m高程堰顶平台修筑进入一区，随一区填筑升高而加高上升，完成一区填筑后，该路和1#填筑道路一起作为二区184～196m高程主要施工道路。

（2）下游道路运用：下游围堰按照先一区后二区的施工顺序施工。该阶段利用道路为2#填筑道路、4#填筑道路、原8#施工道路。

2#填筑道路：为第一阶段2#施工道路的延伸道路，沿下游围堰内侧随围堰填筑上升沿外坡修筑上升，坡比为1：10，道路宽度为12m，全长150m，该路作为本阶段一区施工基坑开挖料运输主要上堰道路，同时也是后期围堰填筑上升的进出基坑的主要道路。

4#填筑道路：为一区填筑施工开采料的主要道路，先利用二区的184m高程堰顶平台修筑进入一区，随一区填筑升高而加高上升，完成一区填筑后，该路和1#填筑道路一起作为二区184～196m高程填筑主要施工道路。

3、第三阶段（196m～202m）：

（1）上游道路运用：上游围堰按照先二区后一区再三区的施工顺序施工。该阶段利用道路为1#填筑道路、R1施工道路。

1#填筑道路：为前两个阶段1#填筑道路的延伸道路，在二区坡后修筑形成，坡比为1：10，道路宽度为12m，全长300m，该路作为本阶段上游堰体填筑施工主要道路，同时也是后期围堰填筑上升的主要道路。

R1施工道路：该阶段该路已移至4#和5#冲沙闸位置，作为沟通上下游的主要道路。

（2）下游道路运用：下游围堰按照先一区后二区的施工顺序施工。该阶段利用道路为2#填筑道路、4#填筑道路、5#填筑道路和原8#施工道路。

2#填筑道路：下游围堰坝后道路，为前两阶段2#施工道路的延伸道路，沿下游围堰内侧随围堰填筑上升沿外坡修筑上升，坡比为1：10，道路宽度为12m，全长210m，该路和二区196m堰顶平台一起作为本阶段一区填筑基坑开挖料运输主要上堰道路，同时也是后期围堰填筑上升的进出基坑的主要道路，该路在二区填筑时随坡填筑上升至202m高程。

4#填筑道路：下游围堰的坝前道路，为第二阶段4#道路的延伸后形成，该路随一区填筑上升而抬升，完成一区填筑后，该路和5#填筑道路一起作为二区196～202m高程填筑主要施工道路。

5#填筑道路：为二区堰顶道路，在一区填筑至202m高程后，该路随一区填筑至202m高程，进行二区196～202m高程填筑。

4、第四阶段（202m～212m）：

上游道路运用：上游围堰按照三、二、一区的顺序施工，控制三区堰顶高差不大于2m。该阶段利用道路为1#填筑道路、R1施工道路。

1#填筑道路：为前三个阶段1#填筑道路的延伸道路，在三区坡后修筑形成，坡比为1：10，道路宽度为12m，全长450m，该路作为本阶段上游堰体填筑施工主要道路，同时也是后期围堰填筑上升的主要道路。

R1施工道路：该阶段该路已移至4#和5#冲沙闸位置，作为沟通上下游的主要道路。

下游道路运用：下游围堰按照先二区后一区的顺序施工。该阶段利用道路为2#填筑道路、6#填筑道路。

2#填筑道路：下游围堰坝后道路，为前三阶段2#施工道路的延伸道路，沿下游围堰内侧随围堰填筑上升沿外坡修筑上升，坡比为1：10，道路宽度为12m，全长360m，二区填筑至209.5m高程后，该路沿坝后升至209.5m高程，连接A线道路，沟通基坑内外。

6#施工道路：为二区堰顶道路，承担二区填筑202～209.5m高程施工任务，坡比为1：5，道路宽度为12m，全长200m， 同时该路在前期和一区堰顶及2#施工道路一起沟通基坑内外。

（二）施工供水和供风：施工用水主要为堰体填筑用水，主要采用洒水车供水，在上下游集水井处各一个设置加水设施。围堰填筑施工中，施工用风主要为基础喷锚施工用风，上下游分别安排一台12m3的移动式空压机供风，采用φ50的高压软管引至工作面。

四、堰体填筑施工准备

（一）基础清理与准备

在围堰填筑施工以前，根据堰基地面的具体情况，将基础表面的杂物、残碴、垃圾、淤泥、腐植土及其它有机质等予以彻底的清除处理，无用石碴经开挖弃至弃碴场。经监理工程师检查验收合格签证后方可进行底板喷射混凝土和填筑施工。在土工膜两侧，对粒径大于20cm的块石也必须进行清除，防止因碾压施工外力或围堰堰体沉降变形引起土工膜的破坏。围堰基础的清理主要采用型推土机配合液压反铲进行施工，并挖装至20t自卸汽车运至弃碴场或指定的其它部位堆弃。

（二）填筑边线、坡度与高度的控制

围堰填筑施工必须严格按照设计图纸标注的尺寸和要求进行施工，控制填筑边线和堰体坡度，力求避免欠填或超填控制在规范规定的范围以内。

围堰填筑每层施工开始以前，采用全站仪测放点线，标示出每层堰体的设计边线，然后再考虑30～40cm削坡厚度后确定出实际施工的填筑轮廓线，做好标记、打出界桩。在填筑施工中严格遵照标示的填筑控制边线进行施工。每层堰体填筑完成，再采用全站仪测放点线，定出该层堰体底面和顶面的设计边线并做出明显的标记，然后采用挖掘机在专人指挥下进行削坡整平，局部再由人工辅以铁锹等进行削坡处理，经削坡处理后的坡面应力求平整顺直。

（三）填料要求及取料规划

堰体填筑各种物料要求和规划如下：

1、开采堆石料（Ⅰ区）：位于围堰背水侧EL181.0m以下，最大粒径不大于80cm，连续级配，不均匀系数大于15，空隙率小于24％；利用松木湾石料场弱风化～新鲜砂岩或基坑中风化～微新～新鲜砂岩。

2、基坑开挖料（Ⅱ区）：位于围堰迎水侧和背水侧EL181.0m以上，最大粒径小于80cm，连续级配，不均匀系数大于15，空隙率小于24％；采用基坑中弱风化～新鲜的砂质泥岩、砂岩。

3、过渡料Ⅰ区：位于围堰反滤层背水侧，连续级配，最大粒径不大于30cm，相对密度不小于0.8，渗透系数大于1×10-2cm/s。采用天然砂石料或人工加工级配骨料。

4、过渡料Ⅱ区：位于围堰土工膜迎水侧，连续级配，最大粒径不大于20mm，相对密度不小于0.8，渗透系数大于1×10－2cm/s；利用天然砂石料或基坑开挖料。

5、过渡料Ⅲ区：位于围堰排水棱体迎水侧和块石护坡背水侧，连续级配，最大粒径不大于20mm，相对密度不小于0.8，渗透系数大于1×10－2cm/s；利用天然砂石料或人工加工级配骨料。

6、反滤料a区：位于粘土心墙背水侧，连续级配，粒径范围要求0～40mm，渗透系数大于5×10－3cm/s，相对密度不小于0.7；利用天然砂石料或人工加工级配骨料。

7、反滤料b区：位于粘反滤料a区背水侧，连续级配，粒径范围要求0～50mm，渗透系数大于5×10－3cm/s，相对密度不小于0.7；利用天然砂石料或人工加工级配骨料。

8、粘土心墙料：压实度不小于95％，雨天局部不小于94％；利用大木桥土料场和基坑全强风化泥岩料，其中上游围堰EL202.0m和下游围堰EL200.0m以下部分采用大木桥土料，上游围堰EL202.0m和下游围堰EL200.0m以上部分可采用基坑全强风化泥岩料。

9、迎水面护坡块石料：粒径范围要求在40cm～60cm，采取微风化或新鲜砂岩料。

10、排水棱体块石料：粒径范围要求在80cm～120cm，采取微风化或新鲜砂岩料。

11、钢筋石笼块石料：单个块石粒径不小于25cm，采用弱风化～新鲜砂岩块石。

根据设计要求，基坑强风化料不能用于堰体填筑，所以必须考虑从外部运进堆石料；基坑强风化层挖除后，基坑料可直接上堰填筑。

五、围堰填筑施工

（一）施工程序及碾压参数

围堰填筑施工程序如下：堆石料→过渡料Ⅰ区和反滤料区→粘土心墙区→过渡料Ⅱ区。根据碾压试验各种物料的碾压参数及控制指标见表3，在施工过程中也可根据实际情况进行调整。围堰填料压实参数表如下：                                                          

（二）堆石料填筑施工

根据设计蓝图《上游围堰结构布置图（2/3）［ND62-KM0342-0944-613-1-02（修）］》堆石料布置在防渗轴线两侧，迎水面设计坡比为1：2.5（196.0m高程以下）和1：2.25（196.0m高程以上），背水面设计坡比为1：2.0。根据《围堰工程施工技术要求》及碾压试验，确定堆石料的每层压实厚度为80～100cm，松铺系数为1.05，即松铺厚度为84～105cm。堆石料每层填筑施工前先根据设计确定上下游的边界，利用石灰粉标识，并沿轴线方向按铺料、碾压、质检工序分为三块，采用进占法铺料。块与块之间搭接采用反铲挖松后碾压，块与块之间的搭接长度不小于50cm。

1．堆石料开采与运输

围堰堆石料主要结合基坑开挖和松木湾料场共同供料。基坑开挖料经过场内施工道路直接上堰，松木湾开挖料经盐草路、D线路和8#、9#施工道路上堰。

2．填筑

（1）施工放线

根据施工图纸在填筑基础上逐层放出各区的分界线，白灰线作出明显的标记，为保证边缘压实度、预留接头碾压收边量，整个铺料层在堰面法线方向向两侧各适当超填。

（2）铺料平仓

根据施工现场条件，综合采用进占法铺料，自卸汽车运料至现场，TY320和D85型推土机推料摊铺。保证仓面基本平整，控制层面起伏差不超过10cm，铺筑层厚84～105 cm，层厚采用标尺控制。在靠近上下游和分区处的坡面100～200cm采用细料铺筑，防止边坡架空，水平宽度向外超填20～30cm，以便填筑完成后进行削坡。相邻填筑层间应做到填料界限分明，分层铺筑时，做好接缝处各层连接，防止层间错动或折断现象。

3.水平碾压

大面采用18.0～20t振动碾碾压，局部边角部位采用HW60型蛙式打夯机碾压夯实。严禁欠碾和漏碾，每单元终碾处搭接宽度为1.0m。堆石料采用18～20T的碾压机振碾沿围堰轴线方向碾压6遍，采用进退错距法作业，行走速度采用1档，并控制在1.5～2.0km/h。

4．削坡处理

每填4m采用反铲对迎水面和背水面边坡按设计边线进行削坡处理。削坡处理后的边坡应力求平整顺直，无陡坎、无凹凸、无孔洞、无松散块体及其他杂物堆积。靠近左右岸边坡两米范围内均以较细的石碴料铺筑并加强碾压，防止因出现架空等缺陷给堰体留下隐患。

（三）堰体过渡料Ⅰ、过渡料Ⅱ、反滤料的填筑施工

1.过渡料Ⅰ和反滤料的填筑施工

因反滤料宽度较窄，为了施工方便，把反滤料和过渡料Ⅰ区做为一个碾压区进行施工。反滤料布置在粘土心墙背水侧、过渡料Ⅰ布置反滤料背水侧。根据碾压试验确定每层压实厚度为30cm，松铺系数为1.09，故每层铺料厚度控制为33cm，施工时间安排在同一高程的堆石料填筑以后，粘土料填筑前，堆石料填筑的高程大于或等于同时段过渡料Ⅱ的填筑高程。施工时按铺料、碾压、质检沿轴线方向分为三块，循环作业。为防止分离，反滤料和过渡料Ⅰ主要采用进占法或后退法铺料施工，施工困难施工开采用综合法铺料，采用D85型推土机平仓。

（1）挖装与运输

围堰堰体过渡料Ⅰ采用挖掘机或ZL50C装载机挖装20t自卸汽车运输上堰，运输路线为：备料场→8#、9#施工道路→跨堰施工道路→围堰过渡料Ⅰ填筑区。反滤料全部外购，由场外道路经8#、9#施工道路→跨堰施工道路→围堰过反滤料填筑区。

（2）填筑

1）施工放线：根据施工图纸逐层放出各区的分界线，洒白灰线作出明显的标记，为保证边缘压实度、预留接头碾压收边量，整个铺料层在堰面法线方向向两侧各适当超填。

2）过渡料Ⅰ铺料平仓：自卸汽车运料至现场在填筑工作面的前沿（离端点1～2m处）卸料，采用进占法和后退法铺料，后退法铺料进应尽量避免重车直接行驶在下层过渡料上，卸料高度控制在1.5m之内，以防止颗粒分离。过渡料主要采用D85型推土机推料摊铺，反滤料采用挖掘机配合人工进行摊铺，使仓面基本平整，起伏差不超过10cm，层厚不超过设计要求，层厚采用标尺控制。边坡部位采用人工辅助施工。根据实际施工情况及碾压机械的性能，过渡料铺筑水平宽度向外超填14～20cm。过渡料与反滤料、堆石料连接时，相邻层次间应做到材料界限分明，并做好接缝处的连接，防止层间产生过大的错动或混杂现象。

3）洒水：根据现场勘察，反滤料和过渡料含水较高，一般不需要洒水处理，如果确实需要洒水，将根据现场情况进行控制加水量。

4）碾压：大面采用18.0t振动碾碾压，局部边角部位采用夯板、HW60型蛙式打夯机碾压夯实。严禁欠碾和漏碾，每单元终碾处，用进退错距加碾6遍，工作面之间交接处进行搭接碾压，搭接宽度为1.0m。堰体碾压施工振动碾平行围堰轴线方向行走，采用进退错距法碾压，且在进退方向上依次延伸至每个施工区，每次错距30cm，碾压6遍，行走速度采用1档，控制在1.5～2.0km/h。靠近边坡部位应加倍注意填筑质量，加强碾压，严防因出现架空等缺陷给堰体留下隐患。

2. 过渡料Ⅱ填筑施工

过渡料Ⅱ布置在土工膜迎水面，宽3m，过渡料Ⅱ的填筑安排在粘土心墙填筑之后。堆石料填筑的高程大于或等于同时段过渡料Ⅱ的填筑高程。过渡料Ⅱ的最大粒径为200cm，按30cm分层（压实厚度），按填料、碾压、质检工序沿轴线平均分为三块，松铺系数为1.09，松铺厚度为33cm，采用进占法铺料D85推土机平仓。

根据碾压试验，过渡料Ⅱ在不洒水情况下采用18T碾压机振碾6遍后即可达到密实度。碾压施工时采用进退错距法作业。分段碾压时，相邻两段交接带的碾迹应彼此搭接，垂直碾压方向，搭接宽度应不小于0.3～0.5m，顺碾压方向应不小于1.0～1.5m。根据现场碾压试验堆石料填筑过程中不加水。

（四）粘土心墙施工

粘土心墙布置在围堰中心，顶宽3m，上下游边坡坡比为1:0.15。根据碾压试验确定每层压实厚度为30cm，松铺系数为1.27，故每层铺料厚度控制为38cm，施工时间安排在同一高程的反滤料填筑以后，于反滤料平起施工。施工时按铺料、碾压、质检沿轴线方向分为三块，循环作业。为防止自卸汽车对心墙产生剪切破坏，粘土料主要采用进占法铺料施工，采用D85型推土机平仓。

1.挖装与运输

围堰粘土心墙料采用挖掘机或ZL50C装载机挖装20t自卸汽车运输上堰，运输路线为：大木桥土料场→8#、9#施工道路→跨堰施工道路→围堰粘土心墙填筑区。

2.填筑

（1）施工放线：根据施工图纸逐层放出各区的分界线，洒白灰线作明显的标记，为保证边缘压实度、预留接头碾压收边量。

（2）铺料平仓：自卸汽车运料至现场在填筑工作面的前沿（离端点1～2m处）卸料，采用进占法铺料，采用D85型推土机推料摊铺，使仓面基本平整，层厚不超过设计要求，层厚采用标尺控制。与过渡料和反滤料连接时，相邻层次间应做到材料界限分明，并做好接缝处的连接，防止层间产生过大的错动或混杂现象。

（3）碾压：大面采用18.0t羊脚碾碾压，局部边角部位采用夯板、HW60型蛙式打夯机碾压夯实。严禁欠碾和漏碾，工作面之间交接处进行搭接碾压，搭接宽度为1.0m。堰体碾压施工振动碾平行围堰轴线方向行走，采用进退错距法碾压，且在进退方向上依次延伸至每个施工区，每次错距30cm，静碾2边、动碾4遍，行走速度采用1档，控制在1.5～2.0km/h。靠近边坡部位应加倍注意填筑质量，加强碾压。

3.过心墙道路处理

因通过心墙运输填筑料的车流量较大，在通过心墙的路段用砂石料铺设专用道路，路基部分填筑前把填筑的砂石料清理干净。

（五）护坡块石施工

迎水面的护坡块石从基坑开挖料中现场选取。迎水面护坡块石在迎水面堆石料碾压施工完成后进行，在进行护坡施工前须进行迎水面的清坡，清坡后的坡度须满足设计坡度，护坡块石的厚度为0.5m。采用人工码砌的方法进行施工，施工完的护坡块石的坡度满足设计坡度要求。

六、土工膜施工

（一）土工膜拼接施工

1. 土工膜焊接施工

土工膜焊接机械采土工膜专用焊接机，土工膜型号为250g/HDPE0.5mmHDPE/250g，尺寸为25m×4m（长×宽）。焊接前清除土工膜表面的砂子、泥土等污物，保证土工膜表面干净。施焊前在土工膜下面垫一木板，木板型号为4m×0.5m×0.05m（长×宽×厚），以便焊接机在平整的基面上行走，保证焊接的质量。

焊接时根据土工膜焊接试验所得的不同的气温、风力、湿度对应的施焊温度、焊机行走速度进行焊接，并随时根据不同的气温、风力、湿度调整施工焊接温度及焊机行走速度。焊接搭接长为10cm，分二道焊缝，二焊缝间的距离为12mm。

为了把握土工膜焊接的质量，焊接应尽量安排在白天进行。焊接过程中密切注意焊机的工作状态，有异常现象时应立即停机检查。对烫伤、折皱等缺陷，先用砂布将缺陷周围一定范围内打毛，然后刷上KS胶，再将另外准备的土工膜片粘贴好。土工膜焊接时应派专人进行焊接，焊接人员应参加专门培训，在确认合格后才能参加现场土工膜施工。为避免施工过程中雨水淋湿土工膜，在现场准备200m2彩条布覆盖未焊接的土工膜。

2. 土工膜粘接施工

在土工膜边角部位不适于焊接机焊接的部位或汤伤、折皱等缺陷部位采用KS胶粘接。

粘接前先清除粘接部位的PE膜与无纺布上的泥土、砂子等污物，保持粘接部位的PE膜与无纺布的清洁。在PE膜的粘接部位刷上KS胶粘剂，宽度不小于5cm，粘上土工膜。土工膜的PE膜粘上后，在两层土工膜的无纺布粘接部位刷上KS胶粘剂粘上无纺布，或者采用便携式手提缝纫机将无纺布缝合，以保护土工膜不被破坏。

（二）土工膜铺筑施工

1. 土工膜的预埋：在浇筑混凝土基座时，把土工膜预埋入混凝土中。混凝土分2次铺料，第一层厚40cm，然后安装土工膜，加固好样架钢筋，再铺剩余的60cm后混凝土，最后一起振捣。样架事先加工好备用，预埋时保证土工膜的埋入长度和轴线平直。

2. 混凝土面和混凝土丁字墙处土工膜预埋：根据设计图纸的要求事先安装好膨胀螺栓（M20），并确保牢固，安装土工膜之前，用水洗净混凝土表面，待混凝土表面干燥后，装上土工膜，然后再安装一块10cm宽的橡胶垫片和一块10cm宽的扁钢垫片，并用M20螺母固定。土工膜安装时打一道Z字形折，宽度不小于20cm。

3. 土工膜铺筑：第一层首先施工过渡料Ⅱ，碾压密实后把土工膜铺在已经压实的层面上，然后铺填一层粘土心墙料并碾压密实，然后把粘土心墙的边坡人工修成1:0.15的边坡，把土工膜打一个S字形折后反转铺至粘土心墙压实面上，对过渡料Ⅱ空出的三角体人工回填夯实，完成一个循环，如此往复逐层碾压铺设。S字形折每5m设一道。

填筑过渡料Ⅱ和粘土料时，土工膜两侧的尖角碎石和大于20cm的卵石全部清理干净，防止碾压式刺破土工膜。为确保防渗复合土工膜施工方便并不被破坏，在施工做到定车运输过渡料，不同填料进行运输前，须进行严格的清车处理，并加强控制坝面清理工作，防止块石等进入土工膜两侧0.5m范围以内。

4. 跨土工膜道路：因围堰填筑料分布于从基坑内和基坑外，在施工中施工道路难免需要跨土工膜，为了防止运输车辆跨堰时对土工膜造成损坏，专门加工跨堰钢板保护土工膜。

5. 质量控制及检查：

（1）建立健全质量检验制度。安排专职人员对原材料、接缝质量、铺设面的平整度、周边连接等作经常性的检查和控制。如发现异常现象应及时报告，并作认真记录。

（2）作好施工记录、质量检查资料、质量事故报告等各项工作。

（3）施工期间应对土工膜接缝、铺设施工、周边连接等进行逐一检查验收。

（4）土工膜焊缝及粘接质量检查：焊缝及粘接质量检查项目有：目测、充气或充颜色水检漏、抽样作抗拉试验。

1）抗拉检测：

①对目测合格的焊缝抽样作抗拉试验。

②对目测合格的粘接缝作抗拉试验。

2）土工膜接缝质量要求：

焊接：土工膜焊接缝的抗拉强度（指主膜）不得低于母材（指主膜）抗拉强度的80%。

粘接：土工膜粘接缝的抗拉强度（指主膜）不得低于母材（指主膜）抗拉强度的80%。

（5）土工膜两侧不允许有带棱角的石碴，各种料物在施工中都必须保证土工膜不受损伤。

七、 安全质量及保护措施

（一）安全保证措施

根据本工程实际情况及土石方填筑工程施工特点，为保证填筑施工安全顺利的进行，特制定以下安全保证措施：

（1）严格按照有关安全操作规程、规范、修改通知及监理工程师的指示精心组织施工。

（2）对从事机械驾驶的操作工人必须进行严格培训，经考核合格后方可持证上岗。

（3）在施工过程中，随时对边坡等部位出露的渗水、软弱夹层、剪切破碎带等地质缺陷部位进行稳定性观测，一旦出现裂缝或滑动迹象，立即暂停施工，会同地质及监理工程师等进行检查研究处理。

（4）围堰填筑所有工序的施工必须严格遵守有关安全操作规程和技术规范，严禁违章违规施工。

（5）在整个施工过程中，必须由经验丰富的安全检查人员随时对各施工机械、车辆的状况等进行检查监督，严禁施工机械带病施工，同时对各种事故隐患提前进行检查清除，防患于未然，将各种事故隐患消灭在萌芽状态之中。

（6） 加强水文气象预报，贮备足够的渡汛抢险物资材料，一旦发生超标洪水，确保所有施工机械设备及人员安全快速地撤退转移。

（7）对施工全过程进行严格的安全管理，杜绝安全事故的发生，确保施工安全。

（二）质量保证措施

根据本工程地形条件及土石方填筑工程施工特点，为确保填筑施工质量，特制定以下质量保证措施：

（1）严格按照设计图纸、修改通知、监理工程师指示及有关技术规范进行施工。

（2）严格控制填筑边线和堰体的轮廓尺寸。

（3）配备足够的专业人员和先进的设备，严格控制各种堰体填料的级配并检测分层铺料厚度、含水率、碾压遍数及干容重等碾压参数，保证在填筑过程中严格按照制定的碾压参数和施工程序进行施工。

（4）碾压施工过程中要严格按照规范规定或监理工程师的指示进行分组取样试验分析，做到不合格材料不上堰，下面一层施工未达到技术质量要求不得进行上面一层料物的施工。

（5）各个工作面及装载不同种类料物的车辆均应挂设醒目的标牌，并由专人指挥，防止不同种类的料物相互混杂和污染。

（6）施工后的堰体边坡应平整、顺直、洁净、均匀、美观，不得有反坡、倒悬坡、陡坎尖角等，坡面的杂物及松动石块等必须清除或处理。

（7）配备专职质检员进行施工质量过程控制。质检员在施工的整个过程中坚持旁站制，在现场进行质量跟踪检查，加强对各道工序特别是关键部位或技术复杂部位的专职检查，严格把关，发现问题及时督促有关人员纠正，对重大问题立即向质控办报告；质控办的质检工程师对关键工序和技术复杂部位坚持旁站制，并在施工过程中遵循严格的施工现场交接班制，对在施工中发现的问题作好记录，达不到要求工艺的工序未处理完好不得进入到下道工序。

（8）技术办依据设计图纸、招标文件、施工规范和施工措施制订出各分部分项工程程序控制图及质量控制点，对施工质量进行全过程的管理控制，确保整个施工过程连续、稳定地处于受控状态。

（9）做好技术交底工作，组织关键和特殊工序的作业人员进行技术学习，严格贯彻执行制定的施工控制程序以提高施工质量。

（10）认真做好工程的施工记录、资料收集整理，对施工质量进行质量统计分析，找出质量缺陷原因，及时提出改正措施。

作者简介:

姓名:柯建新、出生年月：1970年10月、性别：男、民族：汉族、籍贯（湖北省通山县）、学历（位）：大学本科、职称：高级工程师、研究方向：水利水电工程施工