面板堆石坝挤压边墙施工使用研究

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目前,挤压边墙施工技术正在面板堆石坝上应用.使用该技术后,以混凝土面板垫层材料的垂直碾压取代了传统施工工艺的消坡及坡面斜坡碾压,增加了垫层料的碾压密实度,简化了坡面施工工艺,提高了施工质量,改善了混凝土面板施工条件.但挤压边墙施工工艺还需进一步完善,以提高其实用性和改善混凝土面板运行质量。这种方法以其能够保证垫层料的压实质量和提高坡面防护能力以及施工简便等特点得到国际坝工界的重视，已经成为面板坝施工的一种新经验。目前国际上已经有十几座面板坝推广应用这一技术，还有数座坝正准备采用。传统施工方法同挤压式混凝土边墙技术相比，存在如下不利因素：垫层区斜坡面密实度难以保证；上游坡面施工工序复杂；坡面长期无防护；面板混凝土施工期的选择受制约等，而这些因素又直接影响工程进度、质量和工程经济性。挤压式混凝土边墙技术以其优越的工艺特点解决了上述不利因素，成为新的技术亮点得以推崇。

1．挤压式边墙施工法的基本程序

边墙施工法是在每填筑一层过渡料(垫层料)之前，用挤压式边墙机制作出一个半透水混凝土墙，然后在其内侧按设计铺填坝料，碾压合格后重复以上工序。在边墙挤压机内部分别有一套输送和成型系统。混凝土料自搅拌运输车均匀卸至挤压机搅龙仓，挤压机输送系统通过驱动搅龙旋转，将进入搅龙仓的混凝土输送至成型腔；成型系统通过高速液压马达驱动振动器，对进入成型仓内的混凝土产生高频振动；混凝土料在搅龙挤压和振动器激振力的双重促使下，充满成型仓，并达到要求的密实度，在搅龙轴向推力的作用下，以密实的混凝土为支撑向前移动，而形成特定几何断面的混凝土边墙。

2。边墙施工的特点(1)边墙在坡面形成一个规则、坚实的支撑区域。传统工艺中的坡面斜坡碾压可以完全被对填筑料的垂直碾压取代，密实度得以保证，蓄水后这一区域的变形现象大大减少。(2)由于边墙在坡缘的限制作用，垫层（过渡层）不需要超填，施工安全性提高。在修建边墙的施工方案下，垫层（过渡层）水平厚度可望减少。(3)边墙可提供一个规则、平整、坚实的坡面，坡面整洁美观，(4)上游坡面的新技术使施工设备得到简化。这一方法完全替代了传统工艺需要的坡面平整和碾压设备、沥青喷涂设备、水泥砂浆施工模具等。(5)施工进度得到提高。边墙施工一般速度可达40～60m／h，与垫层(过渡料)填铺可同步上升。(6)对大型工程尤其对导流标准较高的工程，因其提供了一个可抵御冲刷的上游坡面可降低导流标准，节省投资。(7)由于边墙的防护，面板施工可安排在合理时段进行。据有关资料，一些大坝的面板开裂是由坝体填筑和面板施工间隔时间过短所致。

3．施工方法（1）测量放线，依据设计测量放出边墙上游边线，并定出基准高程点，依据基准高程点对距上游边1．1m宽度范围内的垫层料基础进行水准仪控制找平，找平结束后，在距上游边1m处挂线绳，以确定挤压机行走线路。（2）挤压机就位，载重汽车将挤压机运至施工现场后，由反铲吊卸就位，使其内侧紧贴线绳，然后调整前后4个升降螺栓，使挤压机机身水平，并保证其出料口高度为40cm。（3）混凝土挤压式边墙施工,按施工配合比在拌和站拌制边墙混凝土熟料，以混凝土搅拌运输车运至工地现场。混凝土料自搅拌运输车通过挤压机进料仓卸入搅龙仓，确保卸料速度均匀连续，以控制挤压机行走速度在40～80m／h为宜；在卸料的同时，按配合比比例在搅龙仓内喷加液态高效速凝剂，以确保挤压边墙成型2h后，具有一定的强度，能进行垫层料的铺填、整平、碾压施工；在边墙连续施工的过程中，始终以水平尺控制、调整升降螺栓来确保机身处于水平状态，以免因机身侧斜导致成型边墙的坍塌；挤压机行进方向由专人操作控制杆依照线绳来控制。（4）在边墙挤压施工过程中，对层间出现的错台、鼓包等问题，在成型边墙尚未凝固前，人工以铁锨进行二次拍打挤压；对成型边墙终凝后依然存在的错台、间缝，以人工抹砂浆填塞，确保边墙上游侧面的平整度，以减少对面板混凝土的约束。边墙挤压一段距离后，人工对靠近趾板的始端头间隙处进行立模分层浇筑，层厚控制在10cm范围内，并人工以钢钎插捣密实。(5)挤压机吊装,边墙挤压施工结束后，根据现场机械情况，以反铲或装载机吊至5t载重汽车上，运至基地冲洗、保养。末端头处理,采用同始端头同样的方法，在挤压机吊离后进行处理。(6)垫层料摊铺、整平、碾压,在挤压边墙成型2h后，便可自边墙的始端至末端方向进行垫层料的摊铺、整平作业。运至现场的垫层料先用反铲进行机械摊铺、整平；后人工进行二次整平、预留出碾压余量，对边墙处的超径石予以剔除，以防碾压时对边墙造成损坏或形成架空；并在距边墙10～20cm处洒白灰线做标记，垫层料碾压时以灰线为界，预留的10～20cm范围内以夯板按照试验参数人工夯实，灰线范围以外由自行碾碾压

4．边墙施工法的应用情况.自从巴西的埃塔坝采用这个方法取得成功后，已陆续有10余座面板坝使用了或计划使用这一新技术。巴西埃塔坝，坝高125m，上游坡比1:1.3，填筑量870万m3。大坝在上游坡面控制中采用的挤压边墙方法被认为是一项重要的技术发展。(2)边墙挤压机。边墙挤压机虽是借鉴道沿机的原理制作而成，但因所施工的混凝土性能差异极大，故该机的制作是一个再创造的过程，埃塔坝的挤压机开创了边墙施工的新阶段。挤压机在每一层平整碾压面上行驶，通过地面的定位标志或利用激光束控制其运行线路［3］。行驶速度大约50m/h，一个多小时后即可进行内侧坝料铺设碾压。(3)边墙混凝土。对挤压式混凝土的配合比选择干硬性混凝土混合料，其骨料最大粒径19mm，水泥掺量70～100kg/m3，混凝土渗透性能为10－2～10－3cm/s。边墙的强度取决于振动碾压传递的侧向力。挤压边墙的典型断面如图5所示，其顶部宽度大约10～12cm［4］。

(4)混凝土配合比，干硬性混凝土混合料的水泥含量为100kg／m3，灰水比为1.45:1［(5)边墙挤压机挤压机装备有柴油机动力，用泵压或挤压方式驱动设备进行，混凝土由机械振动密实。边墙成型后至少2h内进行摊铺碾压。

总之边墙挤压机制造、混凝土配合比确定、施工工艺的完善以及设计断面的调整是一个相互关联的过程。初始阶段，这一工作肯定会投入较多的力量、花费一定的时间才能步入正轨。我们相信只要工程建设方、监理设计方、施工方诸方面密切配合，这一新的施工技术在我国一定能取得成功，为发展混凝土面板坝技术做出一定的贡献。