淺談面板堆石壩擠壓邊墻施工的應(yīng)用

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(武警水電第三總隊(duì)，成都，610036)

目前，在面板堆石壩施工中，以混凝土面板墊層材料的垂直碾壓取代了傳統(tǒng)施工工藝的消坡及坡面斜坡碾壓,增加了墊層料的碾壓密實(shí)度,簡化了坡面施工工藝,提高了施工質(zhì)量,改善了混凝土面板施工條件。傳統(tǒng)施工方法同擠壓式混凝土邊墻技術(shù)相比，存在如下不利因素：墊層區(qū)斜坡面密實(shí)度難以保證；上游坡面施工工序復(fù)雜；坡面長期無防護(hù)；面板混凝土施工期的選擇受制約等。而這些因素又直接影響工程進(jìn)度、質(zhì)量和工程經(jīng)濟(jì)性。擠壓式混凝土邊墻技術(shù)以其優(yōu)越的工藝特點(diǎn)解決了上述不利因素，本文介紹如下。

1 擠壓式邊墻施工法的基本程序

邊墻施工法是在每填筑一層過渡料(墊層料)之前，用擠壓式邊墻機(jī)制作出一個(gè)半透水混凝土墻，然后在其內(nèi)側(cè)按設(shè)計(jì)鋪填壩料，碾壓合格后重復(fù)以上工序。在邊墻擠壓機(jī)內(nèi)部，分別有一套輸送和成型系統(tǒng)。混凝土料自攪拌運(yùn)輸車均勻卸至擠壓機(jī)攪龍倉，擠壓機(jī)輸送系統(tǒng)通過驅(qū)動攪龍旋轉(zhuǎn)，將進(jìn)入攪龍倉的混凝土輸送至成型腔；成型系統(tǒng)通過高速液壓馬達(dá)驅(qū)動振動器，對進(jìn)入成型倉內(nèi)的混凝土產(chǎn)生高頻振動；混凝土料在攪龍擠壓和振動器激振力的雙重促使下，充滿成型倉，并達(dá)到要求的密實(shí)度，在攪龍軸向推力的作用下，以密實(shí)的混凝土為支撐向前移動，而形成特定幾何斷面的混凝土邊墻。

2 擠壓邊墻施工的特點(diǎn)

2.1 邊墻在坡面形成一個(gè)規(guī)則、堅(jiān)實(shí)的支撐區(qū)域。傳統(tǒng)工藝中的坡面斜坡碾壓可以完全被填筑料的垂直碾壓取代，密實(shí)度得以保證，蓄水后這一區(qū)域的變形現(xiàn)象大大減少。

2.2 由于邊墻在坡緣的限制作用，墊層(過渡層)不需要超填，施工安全性提高。在修建邊墻的施工方案下，墊層(過渡層)水平厚度可望減少。

2.3 邊墻可提供一個(gè)規(guī)則、平整、堅(jiān)實(shí)的坡面，坡面整潔美觀。

2.4 上游坡面的新技術(shù)使施工設(shè)備得到簡化。這一方法完全替代了傳統(tǒng)工藝需要的坡面平整和碾壓設(shè)備、瀝青噴涂設(shè)備、水泥砂漿施工模具等。

2.5 施工進(jìn)度得到提高。邊墻施工一般速度可達(dá)40m/h～60m/h，與墊層(過渡料)填鋪可同步上升。

2.6 對大型工程尤其對導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)較高的工程，因其提供了一個(gè)可抵御沖刷的上游坡面，可降低導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)省投資。

2.7 由于邊墻的防護(hù)，面板施工可安排在合理時(shí)段進(jìn)行。據(jù)有關(guān)資料，一些大壩的面板開裂，是由壩體填筑和面板施工間隔時(shí)間過短所致。

3 施工方法

3.1 測量放線。依據(jù)設(shè)計(jì)測量放出邊墻上游邊線，并定出基準(zhǔn)高程點(diǎn)，依據(jù)基準(zhǔn)高程點(diǎn)對距上游邊1.1m寬度范圍內(nèi)的墊層料基礎(chǔ)進(jìn)行水準(zhǔn)儀控制找平，找平結(jié)束后，在距上游邊1m處掛線繩，以確定擠壓機(jī)行走線路。

3.2 擠壓機(jī)就位。載重汽車將擠壓機(jī)運(yùn)至施工現(xiàn)場后，由反鏟吊卸就位，使其內(nèi)側(cè)緊貼線繩；然后調(diào)整前后4個(gè)升降螺栓，使擠壓機(jī)機(jī)身水平，并保證其出料口高度為40cm。

3.3 混凝土擠壓式邊墻施工,按施工配合比在拌和站拌制邊墻混凝土熟料，以混凝土攪拌運(yùn)輸車運(yùn)至工地現(xiàn)場?；炷亮献詳嚢柽\(yùn)輸車通過擠壓機(jī)進(jìn)料倉卸入攪龍倉，確保卸料速度均勻連續(xù)，以控制擠壓機(jī)行走速度在40m/h～80m/h為宜；在卸料的同時(shí)，按配合比比例在攪龍倉內(nèi)噴加液態(tài)高效速凝劑，以確保擠壓邊墻成型2h后具有一定的強(qiáng)度，能進(jìn)行墊層料的鋪填、整平、碾壓施工；在邊墻連續(xù)施工的過程中，始終以水平尺控制、調(diào)整升降螺栓來確保機(jī)身處于水平狀態(tài)，以免因機(jī)身側(cè)斜導(dǎo)致成型邊墻的坍塌；擠壓機(jī)行進(jìn)方向由專人操作控制桿依照線繩來控制。

3.4 在邊墻擠壓施工過程中，對層間出現(xiàn)的錯臺、鼓包等問題，在成型邊墻尚未凝固前，人工以鐵锨進(jìn)行二次拍打擠壓；對成型邊墻終凝后依然存在的錯臺、間縫，以人工抹砂漿填塞，確保邊墻上游側(cè)面的平整度，以減少對面板混凝土的約束。邊墻擠壓一段距離后，人工對靠近趾板的始端頭間隙處進(jìn)行立模分層澆筑，層厚控制在10cm范圍內(nèi)，并人工以鋼釬插搗密實(shí)。

3.5 擠壓機(jī)吊裝。邊墻擠壓施工結(jié)束后，根據(jù)現(xiàn)場機(jī)械情況，以反鏟或裝載機(jī)吊至5t載重汽車上，運(yùn)至基地沖洗、保養(yǎng)。末端頭處理,采用同始端頭同樣的方法，在擠壓機(jī)吊離后進(jìn)行處理。

3.6 墊層料攤鋪、整平、碾壓。在擠壓邊墻成型2h后，便可自邊墻的始端至末端方向進(jìn)行墊層料的攤鋪、整平作業(yè)。運(yùn)至現(xiàn)場的墊層料先用反鏟進(jìn)行機(jī)械攤鋪、整平；后人工進(jìn)行二次整平，預(yù)留出碾壓余量，對邊墻處的超徑石予以剔除，以防碾壓時(shí)對邊墻造成損壞或形成架空；并在距邊墻10cm～20cm處灑白灰線做標(biāo)記，墊層料碾壓時(shí)以灰線為界，預(yù)留的10cm～20cm范圍內(nèi)以夯板按照試驗(yàn)參數(shù)人工夯實(shí)，灰線范圍以外由自行碾碾壓。

4 邊墻施工法的應(yīng)用情況

4.1 自從巴西的埃塔壩采用這個(gè)方法取得成功后，已陸續(xù)有10余座面板壩使用了或計(jì)劃使用這一新技術(shù)。巴西埃塔壩，壩高125m，上游坡比1∶1.3，填筑量870萬m3。大壩在上游坡面控制中采用的擠壓邊墻方法被認(rèn)為是一項(xiàng)重要的技術(shù)發(fā)展。

4.2 邊墻擠壓機(jī)。邊墻擠壓機(jī)雖是借鑒道沿機(jī)的原理制作而成，但因所施工的混凝土性能差異極大，故該機(jī)的制作是一個(gè)再創(chuàng)造的過程。埃塔壩的擠壓機(jī)開創(chuàng)了邊墻施工的新階段。擠壓機(jī)在每一層平整碾壓面上行駛，通過地面的定位標(biāo)志或利用激光束控制其運(yùn)行線路，行駛速度大約50m/h，一個(gè)多小時(shí)后即可進(jìn)行內(nèi)側(cè)壩料鋪設(shè)碾壓。

4.3 邊墻混凝土。對擠壓式混凝土的配合比選擇干硬性混凝土混合料，其骨料最大粒徑19mm，水泥摻量70kg/m3～100kg/m3，混凝土滲透性能為10-2cm/s～10-3cm/s，邊墻的強(qiáng)度取決于振動碾壓傳遞的側(cè)向力，其頂部寬度大約10cm～12cm。

4.4 混凝土配合比。干硬性混凝土混合料的水泥含量為100kg/m3，灰水比為1.45∶1。

4.5 邊墻擠壓機(jī)裝備有柴油機(jī)動力，用泵壓或擠壓方式驅(qū)動設(shè)備進(jìn)行，混凝土由機(jī)械振動密實(shí)，邊墻成型后至少2h內(nèi)進(jìn)行攤鋪碾壓。

5 結(jié)語

總之，邊墻擠壓機(jī)制造、混凝土配合比確定、施工工藝的完善以及設(shè)計(jì)斷面的調(diào)整，是一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的過程。初始階段，這一工作肯定會投入較多的力量，花費(fèi)一定的時(shí)間才能步入正軌。我們相信只要工程建設(shè)方、監(jiān)理設(shè)計(jì)方、施工方諸方面密切配合，這一新的施工技術(shù)在我國一定能取得成功，為發(fā)展混凝土面板壩技術(shù)做出一定貢獻(xiàn)。

〔1〕蔣國澄，傅志安，鳳家驥.混凝土面板壩工程[M].武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社，1997.