挤压边墙技术在佃石水库工程中的应用

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摘要：按照传统的施工方法，面板坝上游垫层坡面斜坡碾压质量很难保证，施工工序复杂、填筑期上游坡面长期无防护，在一定程度上影响工程进度和工程质量。本文通过在建中的三门佃石水库面板堆石坝这个实例，对其挤压边墙技术应用进行分析，总结挤压边墙技术特点、原理、工艺及质量控制。

关键词：面板堆石坝挤压边墙应用

中图分类号：TV697文献标识码： A 文章编号：

引言

混凝土挤压式边墙技术是混凝土面板坝上游坡面施工的新方法。1999年巴西埃塔面板堆石坝建设中首先使用。随后秘鲁、阿根廷等国家相继使用了这项技术。2001年我国将该技术应用于公伯峡水电站面板堆石坝工程中。因其替代传统工艺中垫层料的超填、削坡、修整、斜坡碾压、坡面防护等施工工序，垫层料碾压质量得到了有效保证，施工进度大大加快，坡面抵御暴雨冲蚀能力显著增强，从而得到国内外专家学者的广泛关注。

面板堆石坝上游坡面的施工始终是一个控制坝体填筑进度和影响坝体质量的关键环节。佃石水库混凝土面板堆石坝上游坡面施工采用该技术，确定了适宜的边墙断面和施工方法，从而简化了垫层料的施工工序，加快了进度，保证和提高了施工质量，取得较好的效果。

1佃石水库混凝土面板堆石坝设计概述

1.1 佃石水库工程概况

佃石水库属中型水库，总库容3009万立方米。拦河坝为混凝土面板堆石坝，按100年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。正常蓄水位106m，设计洪水位109.23m，校核洪水位110.23m。坝顶高程

110.6m，防浪墙顶高程111.8m，河床段趾板建基面高程为57.0m，相应最大坝高53.6m。大坝标准剖面图见图1。

图1 大坝标准剖面图

1.2 挤压边墙的技术设计

边墙挤压断面为梯形，墙高度为垫层料的设计铺填厚度，佃石水库面板坝垫层料的铺填厚度为40cm，故确定挤压式边墙单层高度为40cm。单层挤压墙外侧坡比1:1.4，内侧坡比8:1，顶宽0.1m，底宽0.71m，高0.4m，断面呈梯形。

2挤压边墙施工的特点

挤压式边墙断面为梯形，以铰接的方式使边墙可适应垫层区的变形，其底部不会形成空腔，有效避免空腔对面板的不利影响，该技术与传统工艺相比存在许多特点。

2．1提高了大坝施工进度

边墙挤压式施工速度可达40～80m/h，在边墙成型后2～3小时即可进行垫层料的铺筑、碾压，两者衔接紧密、顺畅，几乎可同步上升。

由于挤压式边墙在上游坡面的限制作用，垫层料不需要超填，以水平碾压替代了斜坡碾压，既提高了施工的安全性又保证了垫层料的施工质量。

2．2边墙挤压技术简化了工序。

边墙挤压技术可简化施工工序，因而，减少了施工设备和机具，挤压机操作简单，施工方便、快捷。挤压边墙在上游坝面形成了一个规则、平整、压实的坡面，可使坡面整洁美观。

2．3减小了冲刷，提高了度汛安全性。

挤压边墙技术避免了施工洪水对垫层料的冲刷，省掉了上游坝面的恢复工作，这对大型工程特别是导流标准较高的工程及南方多雨地区修建混凝土面板堆石高坝是十分有利。

4 挤压边墙的施工工艺及要求

4.1平整施工场地

垫层表面的平整度直接影响着挤压边墙成型后的外观尺寸，因此，必须提供一个平整的施工 作业成绩面便于挤压机行走作业。施工 时，应将前一层挤压边墙和垫层料填筑后的高差和平整度进行检查，如果存在高差及凹凸，则应用人工修补、找平并碾压密实。

4.2测量放线

在边墙施工前，根据边墙挤压机的宽度，在其内侧放一根平行于坝轴线的细线，用以指导挤压机的行进方向，使成型的挤压墙平直，位置准确，每5米左右用钢钉将细线固定在垫层料表面。

4.3挤压机就位与定向

挤压机在吊装前，先检查其各部件是否连接牢固，确认发动机及其它构件运行状况是否良好，熄火停机以备吊装，吊装可采用反铲。

将边墙挤压机吊装到指定起点，就位是应尽量满足前进的直线方向，利用水准仪对挤压机进行机身调节，使机身处于水平状态，并使外墙板与已成型边墙外坡面重合。及时进行高度校核，保证边墙高度。

4.4混凝土拌和及入仓

直接在搅拌楼拌和后，用20t自卸汽车运至工地现场，再由反铲挖料入仓。

4.5成墙施工

混凝土成型是依靠成型密实的混凝土边墙为支撑向前移动的，因此施工时，由专人控制挤压机的行走方向，挤压机水平行走控制在±20mm，确保其挤压边墙的直线满足要求。并让边墙挤压机保持一定的速度，佃石水库工程应用中控制在40m/h左右。边墙挤压成型后，对出现的缺陷，如每层边墙的接坡间出现明显的台阶、边墙跨塌、平整度超标、位置及外形尺寸误差过大、成型混凝土缺陷等，应立即对其采用人工修补处理。

4.6混凝土边墙两端与趾板接口处理

由于挤压机体本身占有一定长度，成墙不能与两端混凝土趾板连接，应人工立模浇筑混凝土（使用的混凝土材料与边墙混凝土相同），人工用打夯机夯实，使挤压墙两端与趾板连接，基本不留空隙。

4.7垫层料填筑碾压及坡面处理

每层边墙施工结束2～3小后，就进行垫层料施工，垫层料分一次铺填，每层40cm，采用18t自行式振动碾，先静碾4遍后，再动碾8遍，靠近边墙部位40cm内采用小型振动碾进行碾压，防止因激振力过高而破坏边墙。

将迎水坡面浮碴及松散混凝土洗净，进行浇筑面板混凝土前，应采取措施对表面进行保护。

5 挤压墙施工的质量控制

挤压式混凝土边墙是一种新工艺，目前尚没有规范的质量控制标准，根据佃石水库面板坝挤压式混凝土边墙的施工经验，提出以下几点：

1）把握好混凝土配合比和拌制质量，其总的原则是低强度、低弹模、适当的渗透性、易于成形及方便施工。

2）施工场地的平整度控制在±1.5cm以内。

3）成墙后上游侧斜面位置与设计坡面位置误差应控制在5cm以内。

4）挤压墙施工2h后可进行过渡料、垫层料的摊铺碾压施工，但不能对墙体造成任何破坏，如有损坏应及时进行修复。对垫层料的碾压要求用静压。

5）墙体混凝土应进行适当的现场取样，并进行不同龄期的强度、弹性模量及渗透性试验，以便指导施工。

6结 语

丛佃石水库面板堆石坝的施工效果可看出，挤压式边墙护坡技术在佃石水库面板堆石坝工程中的应用是成功的，该技术简化了上游坝面的施工工序，减少了施工干扰，以水平碾压代替了斜坡碾压，提高了施工安全性，并保证了垫层碾压质量，加快了施工进度，汛期可以较好地抵抗水流的淘刷，有利于安全度汛，且整个上游坝面平整美观。但在挤压机设备的改造、混凝土配合比设计、垫层料摊铺碾压的施工参数和工艺等方面值得进一步改进，以便进一步了解和研究挤压式混凝土边墙工作状态。

参考文献

[1] 中华人民共和国电力行业标准. 碾压式土石坝施工规范，DL/T5129-2001

[2]《混凝土面板堆石坝》.华中理工大学出版社

[3] Mohale大坝[A]. 2000年混凝土面板坝国际研讨会论文集。

[4] ] ITA坝―面板堆石坝过渡料的施工新技术[A]. 2000年混凝土面板坝国际研讨会论文集

[5] 国内外高面板堆石坝面板及有关问题综述（SBY961-06） 杨德福，马锋玲

[6] 面板堆石坝挤压式混凝土边墙技术在公伯峡工程中研究和应用 李宏伟，苗树英

作者简介

王辉（男）河海大学工程管理专业，江苏徐州人，1980.2.2出生，工程师，从事工程管理工作。