面板堆石壩擠壓邊墻施工技術

【摘 要】通過近兩年公司承接的面板堆石壩中傳統坡面碾壓保護施工技術與擠壓邊墻施工技術進行比較，對擠壓邊墻的結構形式、干貧混凝土配合比、擠壓邊墻施工工藝及方法等進行論述，采用擠壓邊墻施工技術能夠簡化施工工序，加快施工進度，保證墊層料的碾壓質量，解決汛期坡面防護問題，減少高邊坡施工的高危作業危險源，提高施工安全度。

【關鍵詞】面板堆石壩；擠壓邊墻；施工技術

0.前言

擠壓邊墻施工技術使于20世紀90年代中期，首先在巴西埃塔壩中開始應用，2002年在我國青海省公伯峽面板堆石壩開始利用擠壓邊墻施工技術，并取得成功應用。混凝土面板堆石壩傳統的坡面碾壓保護施工技術是超填墊層料、削去坡面虛料、坡面修整、碾壓、防護等，其工序較為復雜，與壩體填筑施工干擾大，坡面平整度與坡緣的密實度難以控制，抗水壓能力低，影響工程質量和施工進度。

在公司近兩年承接的永德大雪山水庫、翠屏山水庫、德澤水庫樞紐工程、雙河水庫、黃角樹水電站大壩工程等面板堆石壩工程填筑過程中，采用擠壓邊墻施工技術進行坡面保護處理，具有簡化施工工序，加快施工進度，保證墊層料的碾壓質量，解決汛期坡面防護問題，減少高邊坡施工的作業危險，提高施工安全度等施工優點，加快前期度汛壩體的施工進度，順利完成安全度汛施工任務，確保工程安全度汛起到關鍵作用。

1.施工技術特點

混凝土面板堆石壩中的擠壓邊墻施工是借鑒道路工程中路緣石滑模擠壓成型原理，利用機械擠壓力形成墻體，并依靠擠壓反作用力行進，在每一層上游墊層料區填筑前，沿墊層料區上游設計坡面利用擠壓邊墻機預先制作一個低強度、低彈模、半透水、連續的干貧混凝土小墻，與墊層料壓實層同厚，待混凝土達到一定強度后（一般為2-5個小時），其后部回填墊層料，碾壓合格后再重復該工序進行壩體上升填筑，形成完整的、有一定強度的混凝土上游壩面。其特點：

（1）由于有先期形成的擠壓邊墻的限制，由無側向約束的坡面斜坡碾壓被有約束的垂直碾壓所取代，墊層料的壓實效果得到良好的保證。

（2）墊層料填筑過程中，同層墊層料填筑與上游坡面防護施工一次性完成，上游坡面墊層料無需超填，簡化了超填削坡、坡面整修、斜坡碾壓、砂漿保護等施工工序。

（3）同步形成坡面保護，快速提供一個抗沖刷的防護面，提高了坡面對汛期洪水的抗沖刷能力，坡面無雨水沖刷拉槽現象，有利于安全度汛。

（4）上游坡面一次性成形，墊層、過渡層與堆石體填筑同步上升，有利于施工組織，上游坡面施工不再成為關鍵工序。

2.擠壓邊墻結構形式

擠壓邊墻是座落在墊層料與趾板連接的特殊墊層料基礎上，由邊墻擠壓機連續擠壓施工成形，在墊層前區形成的一道齒形混凝土小墻。由于墊層填筑壓實層厚為40cm，設計上游坡面為1：1.4，故擠壓邊墻結構形式為高40cm，頂寬10cm，底寬71cm，上游坡比為1：1.4，下游坡比為1：8，截面為梯形。擠壓邊墻布置見圖1。

說明：圖中2A為墊層料、2B為特殊墊層料、3A為過渡料、3B為堆石料

3.擠壓邊墻的施工

3.1施工工藝流程

擠壓邊墻的施工工藝流程如圖2：

3.2施工操作要點

3.2.1作業面平整

在每一層混凝土邊墻擠壓前及墊層料填筑之后，必須對墊層料進行檢查，修補和人工整理，保證3m范圍內平整度不超過2cm，以控制邊墻擠壓機水平直線行走的施工要求。

由于施工現場控制平整度較難，采取在擠壓邊墻頂部橫向放置一塊普通鋼模板，長150cm，寬10cm，高5cm，內側鋪填ⅡA料，其松鋪頂部與模板頂齊平，然后采用18t自行式振動碾輔以BW-75S小型振動碾壓實，這樣有利于保證平整度滿足設計要求。

3.2.2測量放線

每一層邊墻擠壓前，進行精確放線，標出邊墻的下邊線和擠壓機的軌跡線，采用平頭鐵釘打入墊層料中標識，間距10m，外露1cm。沿鐵釘采用細鋼絲或塑料線拉緊，使擠壓機行走時，標識線不移位，以控制邊墻的精度。

3.2.3擠壓機就位

邊墻擠壓施工前，人工推移或直接吊運方式將擠壓機運至作業地點。一是要保證機身處于水平狀態，利用水準尺對擠壓機進行調節。將水平尺置于料斗平臺，對其進行垂直方向和平行機身方向的水平調節。二是擠壓機高度控制，混凝土邊墻高度由擠壓機后輪輪高決定，擠壓施工前須對其進行調節校核。另外，為避免混凝土邊墻擠壓成型后其坡角出現松動現象，應將擠壓機外坡刀片貼近前一層邊墻坡頂。

3.2.4邊墻擠壓

啟動邊墻擠壓機，待機器運轉正常即開始混凝土邊墻擠壓作業施工。擠壓時由專人控制擠壓機行走方向，擠壓機水平行走精度控制在 5cm，行走速度與攪拌車運行速度和方向保持在45～60m/h左右。

由于混凝土坍落度為0，卸料初可能產生骨料分離。剛卸料時，剔除部分粗骨料，待均勻卸料后，在卸入擠壓機受料斗內。

在擠壓機行走過程中，行走操作人員必須熟練，準確控制擠壓機的前進方向。同時，成型后的邊墻需立即進行人工修整，一般采用 50cm長木抹子輕拍表面收光，并可適當灑水，保證邊墻表面的平整度和美觀。

3.2.5邊墻兩端頭的處理與施工

在邊墻與兩岸岸坡趾板接頭處的起始斷端和終止端采用人工立模澆筑邊墻，其使用的混凝土材料與邊墻混凝土相同。模板采用普通鋼模板或者定型模板均可，人工采鋼釬插搗密實。

3.2.6擠壓邊墻層間接處理

邊墻擠壓成型后，立即對接坡間出現明顯的臺階、臺階坍塌等混凝土缺陷采用同種混凝土進行人工修補處理，并用木抹拍平整，以保證上下層間平順接合，外觀美觀。

3.2.7墊層料填筑碾壓

邊墻混凝土施工后2～3h，進行墊層的攤鋪和碾壓。墊層料層厚40cm，采用18t振動碾密實，靠近邊墻20～30cm區域內采用BW—75S小型手扶式振動碾壓或手扶式夯板夯實。填筑順序見圖3。

①②③④⑤為填筑攤鋪順序

4.施工質量控制與質量檢測

4.1質量控制

（1）施工前，進行混凝土配合比設計及其優化，其抗壓強度、彈模、滲透系數、密實度等指標滿足設計要求，并根據試驗成果將選定的配合比報送監理工程師審批。

（2）拌和站設專職試驗、質檢人員，控制邊墻混凝土生產質量。

（3）采用自卸車水平運輸混凝土，且勻速卸料，防止混凝土產生骨料分離、大顆粒集中等。

（4）擠壓機水平行走偏差控制在±20～30mm，滿足擠壓邊墻的直線度要求。

（5）擠壓機行走速度控制在40～50m/h，保證混凝土密實度和邊墻表面平整度。

（6）現場速凝劑的摻加要均勻、適量。

4.2施工質量檢測

（1）邊墻變形位移檢測

1）及時觀測碾壓前后邊墻水平位移狀況，調整施工工藝。

2）在邊墻坡面設置表面觀測點，定期觀察施工期邊墻坡面變形情況。

（2）干密度、強度檢測

原則上每層取樣一組進行干密度、強度檢測。檢測趨穩定后，可適當減少檢測頻率。

（3）滲透、彈性模量檢測

原則上每400m2/組取樣進行滲透檢測，每層取樣一組進行彈性模量檢測。檢測趨穩定后，可適當減少檢測頻率。

5.擠壓邊墻后期處理

5.1坡面修整

為確保面板混凝土的設計厚度，在擠壓邊墻坡面上采用3m×3m網格進行平整度測量，對超過設計線的部分進行人工休整，低于設計線的部分采用砂漿修補，其平整度偏差按坡面設計線+5cm～-8cm控制，相鄰部位偏差按 ±2cm控制。

在施工過程中，根據擠壓邊墻變形的特性和向上游變形（15mm）小于向下游變形（39mm）的實際情況，提出面板混凝土按設計厚度控制，而不按面板設計線控制，既減少了擠壓邊墻坡面的修補工作量和面板混凝土的澆注量，又加快了施工進度，保證了面板施工質量，節約了施工成本。

5.2沿垂直縫鑿槽分塊

為了減少整體式擠壓邊墻對混凝土面板變形的約束，在施工過程中，首先提出了將“擠壓邊墻沿面板垂直縫鑿斷”的施工設想。在面板設計垂直縫處，人工采用風鎬、手風鉆、鐵釬等將擠壓邊墻全部鑿斷，形成約5cm寬的深槽，回填特殊墊層料，人工夯實。這樣，將壩前擠壓邊墻按面板分塊形成獨立的單元塊。

5.3表面噴陽離子乳化瀝青

待擠壓邊墻墊層坡面清理修整完畢、垂直縫砂漿鋪設完成后，開始噴射表面陽離子乳化瀝青。表面陽離子乳化瀝青采用三油二沙，噴射機噴射，沿坡面從上而下進行。

6.結語

在近期幾個工程項目上運用擠壓混凝土邊墻施工技術，簡化了墊層坡面超填、坡面修整、斜坡碾壓、坡面防護等施工工藝，減少高邊坡的高危作業危險源，保證了墊層料的碾壓質量，加快混凝土的施工進度，解決了汛期坡面防護的問題。實踐證明該施工技術是可行的，能為其他工程提供施工經驗。