黏土铺盖填筑施工方法:关键施工技术优化

黏土铺盖填筑施工方法、工艺流程、质量控制等前面已有介绍，下面主要介绍填筑施工分期分区、进料布料方式、组合碾压方案、纵横向接缝和与库岸防渗体结合部等关键施工技术。

3.2.3.1　填筑施工分期分区

由于环库四周的黏土铺盖填筑必须待沥青混凝土面板施工结束后才能施工，所以黏土铺盖填筑拟分成两期施工。第一期为库底黏土铺盖施工区，二期为环库四周的黏土铺盖区(含坝脚水平段及库底斜坡段黏土铺盖)，同时由于各期黏土填筑面积太大，不利于施工组织和质量管理，施工时要根据实际情况进行分区，分区按照大小基本一致、填筑工作面移交先后顺序和减小相互干扰的原则进行，最终将一期黏土和二期黏土分为6 个施工区流水作业。

施工道路布置。由于一期黏土填筑面积大，二期黏土填筑战线长，总共需要进行黏土铺盖的面积达到15.5×104m2，为了避免土料运输车辆大面积在填筑作业面上行走，施工时在施工区规划了4条施工主干道，主干道的布置结合黏土填筑分期分区情况合理布设，如图3-5所示。

图3-5　主干道布置及黏土填筑分期分区图

3.2.3.2　进料布料方式

(1)一期黏土料运输。

料源开采使用1.6m3反铲挖装，15t/20t 自卸车运输至库盆作业面。运输车辆进入库盆前需清洁车厢、轮胎，以防止残留污泥带入黏土铺盖填筑区。

(2)动态道路投影不重合的填筑面后退法布料。

自卸车直接在已验收的填筑面上行驶，运至作业面上采用后退法布料。为防止汽车轮胎反复碾压对已填土体产生剪切破坏，采用的技术措施是:

①选用15t/20t 宽胎型自卸车(普通车后轮换为宽型胎，增加轮胎与地面接触面积以减小车辆对碾压面压强)运料;

②填筑区进料道路采用分层动态布置，要求平面不交叉、上下层投影不重合，如图3-6所示;

图3-6　填筑区进料道路分层动态布置

③后退法布料、推土机及时摊铺推平、人工配合找平，施工过程中采用定点测量方式控制铺层厚度。

(3)二期黏土土料运输及卸料摊铺。

黏土运输主要通过环库二期黏土填筑道路运输至填筑摊铺区作业面，与一期黏土结合部位铺料采用D85 推土机摊铺，与混凝土结合处采用Z85 装载机集中布料，0.7m3反铲摊铺整平，人工辅助配合，防止机械对沥青面板造成损坏。

3.2.3.3　组合碾压方案

施工前，经试验确定施工技术参数为:黏土料松铺厚度35cm，15t 凸块振动碾(碾压激振频率25.4Hz)振动碾压10 遍。在实施时，该方案表现出明显的不足:①振动碾凸块带起大量松散体分散在压实面上，在铺料前清理工作量大;②凸块振动碾大面积作业效率低;③填筑循环时间长导致已压层表面水分蒸发更多，不利施工质量。

为了有效解决初选方案存在的问题，根据黏土铺盖抵御垂直方向渗流的特点，大胆突破规范只能用凸块碾的限制，提出采用同吨位振动平碾与凸块碾的组合碾压技术。经试验优选方案为:黏土料松铺厚度35cm不变，采用振动平碾和凸块碾组合碾压，先用15t 振动平碾(碾压激振频率25.4Hz)全振法碾压8 遍，再同吨位凸块碾碾压2 遍，如图3-7所示;碾压时垂直碾压方向搭接带宽度0.3m～0.5m，顺碾压方向搭接带宽度1.0m～1.5m，振动碾行走速度控制在2km/h 以内。该方案有效地解决了初选方案存在的问题，施工进度快、质量保证率高。

图3-7　振动平碾振动碾压8遍、凸块碾振动碾压2遍组合压实面(www.xing528.com)

3.2.3.4　纵横向接缝处置

两个相邻填区搭接部位设置接坡，先填区留置不陡于1:3 斜坡;后填区铺料前，对先填区留置的坡面进行削坡处理，并对坡面进行密度检测，保证坡面压实度符合要求;对先填区已检查合格的坡面进行刨毛和适当洒水，保持坡面湿润(施工允许含水率上限);后填区填筑时，要进行骑缝碾压，保证接坡处碾压到位、搭接密实。

上下填筑层间结合面处置:上一填筑层在铺料前，必须清除已填面上的松土、沙砾及其他杂物;当表土干燥时，应洒水保持层间结合面湿润;当层间结合面为光面时，对光面部位进行刨毛处理;当填筑局部面出现粗粒富集、剪切破坏或“弹簧”现象时，对该部位进行换填处理。

黏土填筑要求连续作业，如需暂停施工，其表面土层应洒水湿润，保持含水率在规定范围之内。如停工时间较长，应铺设保护层，复工时将保护层清除，必要时重新刨毛和洒水湿润，验收合格后方可铺料填筑下一层。

3.2.3.5　与库岸结合部施工技术措施

(1)该部位施工特点。

与沥青混凝土库岸结合部的黏土铺盖，是整个上水库防渗体系完工的最后一道工序。该部位施工程序是:先完成库岸沥青混凝土施工，再填筑该部位的黏土铺盖。

结合部黏土铺盖沿库周约20m宽范围设贴坡，黏土顶高程由749.70m升高至752.70m，坡比1:5.0，顶宽3.0m，以延长黏土与库岸沥青混凝土面板的接触渗径;黏土与沥青混凝土面板接触段设0.5m厚高塑性黏土，利用黏土的高塑性适应变形，防止黏土开裂渗水。

如何施工才既不损坏库岸防渗体，又能保证结合部黏土填筑达到设计要求，以及采用什么样比例的泥浆能达到最佳结合效果，是该部位施工的技术关键，也是库盆防渗的重点。

(2)铺料及碾压。

为有效保护已经完工沥青混凝土库岸，摊铺机械铺料作业时，必须保持距沥青混凝土面50cm～70cm以上，靠近库岸边缘部分采用人工与小型工器具进行铺料。

碾压采用10t 振动碾静压8 遍，压实度达到93%以上，振动碾行走速度控制在2km/h 以内;每层碾压时靠库岸侧预留20cm采用小型夯机预夯实，待上一层填筑时，该部位进行隔层补压(隔层碾压区压实度达到90%以上)。铺盖与库岸结合部隔层补压如图3-8所示。

图3-8　黏土铺盖与库岸结合部隔层补压示意图

在上一层填筑铺料前，必须人工清除边缘局部壅土，以保证振动碾滚筒距离沥青混凝土20cm可控。上一层填筑料覆盖前，需对层间结合面进行洒水湿润处理。

(3)结合面涂刷泥浆。

DL/T5129-2001《碾压式土石坝施工规范》中明确防渗土料与混凝土或岩石结合部填筑，应在混凝土或岩石面涂刷1:2.5～1:3.0(土与水质量比)的浓泥浆，但未对拌制泥浆的土质及含水量进行说明，且1:2.5～1:3.0 浓泥浆机械无法拌制。

根据实验数据分析认为，决定泥浆黏合特性的主要因素是土料黏粒含量，故应根据土料黏粒含量并经试验确定最佳泥浆配比。本工程所用黏土黏粒含量约为23%，试验研制泥浆配合比为1:1.1～1:1.5(土为脱水净重)。施工采用新鲜高塑性黏土，0.2m3搅拌机集中拌制。

库岸沥青混凝土结合面在铺料前涂刷泥浆，泥浆拌制后用桶提至作业面，人工边搅拌边涂刷，涂刷不少于两遍，厚度为2mm～5mm，涂刷高度高出当层铺料高度5cm左右，施工时边涂刷边用黏土进行覆盖，以避免涂刷的泥浆出现干裂减效现象。

通过采取上述技术措施，现场质量检查表明，黏土铺盖与沥青混凝土岸坡结合部接触面的结合情况良好，沥青混凝土库岸表面无损坏现象。检查情况如图3-9所示。

图3-9　铺盖与沥青面板结合部碾压后检查情况良好