瓊中抽水蓄能電站下水庫大壩擠壓邊墻施工

宿生 李曉偉

摘 要：文章以實際工程為例，對海南瓊中抽水蓄能電站下水庫面板堆石壩采用擠壓邊墻進行墊層料固坡保護進行分析討論，介紹了擠壓邊墻的施工工藝及質量、安全保證措施，有效應對了當地多雨的氣候條件，加快了施工速度，保證了墊層料施工質量，可為類似工程提供參考借鑒。

關鍵詞：抽水蓄能電站 面板堆石壩 擠壓邊墻

1.工程概況

海南瓊中抽水蓄能電站（以下簡稱“海蓄電站”）位于海南省瓊中縣黎母山鎮境內，總裝機容量600MW。電站下水庫位于南渡江腰仔河支流—黎田河上游峽谷區，壩址以上集水面積17.51km2，壩址多年平均流量為0.819m3/s，多年平均徑流量為2583萬m3。下水庫正常蓄水位253.00m，主要建筑物有大壩、溢洪道和放水底孔。大壩采用混凝土面板堆石壩，壩頂高程為257.00m，防浪墻頂高程258.20m，壩頂寬度取8.0m，壩頂長度370.0m，最大壩高54.0m。壩體自上游至下游依次分為墊層區、過渡區、堆石區、排水區，周邊縫下設特殊墊層區。

2.擠壓邊墻固坡技術概述

面板堆石壩墊層料固坡技術主要包括斜坡碾壓固坡、擠壓邊墻固坡、翻模固坡等。工程所處的海南地區雨量充沛、雨強較大，對墊層料坡面的及時防護尤為關鍵，采用擠壓邊墻固坡技術對工程進度、質量及安全均較為有利。

擠壓邊墻固坡技術借鑒了園林工程中道沿機的擠壓滑模原理，最早在巴西伊塔壩應用成功，國內公伯峽等工程隨后試驗成功，并廣泛推廣。每層墊層料填筑前，沿上游墊層料設計邊線用混凝土擠壓邊墻機擠壓出一道低強度、低彈模、半透水、連續的干貧混凝土小墻，其坡面與設計壩坡重合，高度與墊層料填筑厚度一致，待混凝土墻達到一定強度后即在其內側鋪筑墊層料、過渡料并壓實，并重復以上工序，實現壩體連續填筑。

擠壓邊墻固坡技術的主要優點為：簡化了傳統的墊層料超填、削坡、斜坡碾壓、坡面防護等工藝，墊層料固坡防護與壩體填筑同步進行，加快了壩體填筑施工進度；擠壓邊墻在上游形成規則、堅實的支撐面，墊層料采用水平碾壓，可有效保證墊層料的碾壓質量；對壩前趾板灌漿等施工的干擾較小，且不需削坡，施工的安全性大大提高；擠壓邊墻表面抗雨水沖刷能力強，也有利于壩體擋水度汛。

3.擠壓邊墻施工

3.1擠壓邊墻施工準備

3.1.1擠壓邊墻結構斷面

參照類似工程經驗，并結合壩體結構斷面及墊層料現場碾壓試驗確定的層厚，擠壓邊墻斷面采用梯形，高為40cm，頂寬為10cm，上游面坡比為1：1.4，下游坡比為1：8，具體見圖1。

3.1.2擠壓邊墻混凝土配合比

擠壓邊墻混凝土性能應具備低強度、低彈模、半透水的特點，為了滿足墊層料填筑碾壓要求，混凝土又需具備較高的早期強度。擠壓邊墻混凝土設計強度為C3.5，塌落度為0，滲透系數為10-2～10-3cm/s，經過配合比試驗比選驗證，采用的配合比見表1。

3.1.3施工機械

邊墻擠壓機采用陜西省水利機械廠研制生產的BJY40型，其特點是斷面規則、直線度好、工效高、操作簡便，其具體參數如下：尺寸為4400mm×1390mm×1280mm（長×寬×高）；重量為2600kg；功率為45kW；前進方式為螺旋連續推進；速度為40～60m/h。

3.2擠壓邊墻施工

3.2.1墊層料表面平整

擠壓邊墻施工前和墊層料碾壓完成后都必須對墊層表面平整度進行檢查，如存在高差及凹凸，則應及時進行人工修補、找平和碾壓密實。按照3m×3m方格網控制，取擠壓邊墻頂面作為基準，人工鏟除或補填至平整，靜碾2遍，控制表面平整度在±2cm內。

3.2.2測量放線

測量放線采用全站儀進行，先對墊層料高程進行復核，再沿壩軸線方向每隔20m設置一個控制點（控制點與上游面的距離根據擠壓機寬度確定），采用鋼筋樁進行固定掛線，標出邊墻的下邊線和邊墻擠壓機的行走路線。

3.2.3擠壓邊墻混凝土澆筑

（1）擠壓邊墻混凝土按配合比在拌合站集中拌制，用5t自卸汽車運輸至施工現場，人工進料，保證進料速度均勻連續，無堿液態速凝劑采用人工在擠壓機口均勻噴灑，保證其摻加數量和質量。

（2）根據測量邊線，安排專人控制擠壓機行走方向，以保證邊墻澆筑成型進度控制在設計允許偏差范圍內。邊墻擠壓機施工速度控制在40～60m/h左右。

3.2.4墊層料鋪筑碾壓

（1）擠壓邊墻成型2～4h后開始進行墊層料攤鋪。采用20t自卸汽車拉運墊層料，后退法卸料（約每7m卸1車料），卸料方向與邊墻軸線一致，卸料距邊墻≥50cm，機械輔助人工進行鋪料，鋪料厚度高于邊墻頂面約5cm。

（2）墊層料粗平后，擠壓邊墻成型4～5h后進行墊層料碾壓施工。為確保墊層料壓實質量，對緊鄰擠壓邊墻20cm范圍內的墊層料，采用H330-1手扶式振動碾碾壓6～8遍。

3.2.5質量檢測

（1）每層墊層料碾壓完成后，按設計要求采用挖坑等方法對干密度等指標進行檢測。

（2）參考同類工程經驗，每施工10層擠壓邊墻對抗壓強度、彈性模量、滲透系數、干密度等指標進行檢測。坡面平整度采用3m直尺進行檢查，超、欠填控制在+5cm～-8cm以內。

3.3質量保證措施

（1）施工區域降雨頻繁，需加強砂石骨料的含水率控制，拌合站及施工現場設專職試驗、質檢人員，嚴格按批準的配合比配料單進行配料，控制邊墻混凝土質量。

（2）做好測量放線，擠壓機水平行走偏差控制在±2cm以內，擠壓機行進速度控制在在40m/h左右，保證邊墻表面平整度。

（3）為減少面板裂縫，在面板混凝土澆筑前對擠壓邊墻表面進行復測，對坡面錯臺、平整度超標等缺陷進行人工修補處理。在河床中部沿面板垂直縫部位在擠壓邊墻表面開鑿通縫，并回填砂漿。擠壓邊墻表面噴涂1層乳化瀝青（1.8kg/m2）。

3.4安全保證措施

（1）落實安全責任制，加強對操作人員的安全培訓，做好安全技術交底工作。

（2）隨著壩體不斷上升，上游坡面臨邊高處作業風險較大。擠壓邊墻每上升8～10層即埋設安全網固定錨筋，設置安全防護，并隨壩體填筑同步上升。

（3）邊墻擠壓機兩側防護欄桿牢固，進料操作人員從擠壓機內側臺階上下，不得翻越兩側欄桿。邊墻表面整修人員須站在外墻內側，不得跨出墻外進行修整。

（4）擠壓邊墻如在夜間進行施工，應加強現場照明布置，確保不出現照明死角。

4.結束語

綜上所述，海蓄電站下水庫面板堆石壩采用擠壓邊墻固坡施工工藝，有效應對了當地多雨氣候對壩體填筑和墊層坡面沖刷的影響，在增加投資較少的情況下，有效加快了施工速度，確保了工程質量。此外，通過對擠壓邊墻表面采取修平、刻槽、噴涂乳化瀝青等方式，減輕了擠壓邊墻對大壩面板的約束，對面板防裂起到了較好的效果。

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