1、混凝土擠壓邊墻施工墊層料法在那蘭面板堆石壩中的應用楊和明徐更曉于景波摘要：擠壓邊墻新工藝，在那蘭面板壩施工中得到很好的應用，文中對對擠壓邊墻施工的質(zhì)量控制 要點、擠壓墻主要指標檢測情況以及面板澆筑前擠壓墻表面處理的情況作了介紹，以供今后面 板壩工程參考。關鍵詞 混凝土擠壓邊墻施工墊層 那蘭面板壩應用1、混凝土擠壓邊墻使用概況混凝土擠壓邊墻技術使于九十年代中期，在巴西、秘魯?shù)葒_發(fā)并推行的一種施工新技術，近 幾年已在國外的混凝土面板堆石壩施工中得到廣泛應用，始于的埃塔（ITA）壩（壩高125m），亦稱“ITA 施工法”其后應用的有莫哈勒（mohale）壩（壩高115m）、antamina壩（壩高

2、148m）；正在建設中的 itapebi 壩（壩高 160m）、loscrcoles 壩（壩高 131m）、campisnovos 壩（壩高 196m）均采用 了擠壓邊墻 施工技術。該項技術得到國際壩工界的普遍認可。2000年國際大壩年會介紹給中國。于2001年9月陜西省水利機械廠開始研發(fā)，2002年2月試 制出試驗樣機。經(jīng)過多次工地試驗和反復改進，于同年4月在中國水利建設監(jiān)理協(xié)會、中國水力發(fā) 電工程學會聯(lián)合組織的公伯峽水電站混凝土面板堆石壩擠壓式邊墻技術咨詢會上演示，各項技術指 標完全滿足施工條件和“邊墻施工法”新工藝要求，博得與會專家的一致認可，決定在公伯峽水電 站大壩投入使用。截止目前，

3、用擠壓機施工的大壩還有甘肅的龍首（壩高146.5m）、湖北水布埡（壩 高233m）和鶴峰縣芭蕉河。該廠生產(chǎn)的擠壓機同時向馬來西亞的巴貢和蘇丹克洛維兩國的待建大壩銷售。銷售。2、擠壓邊墻施工方法及技術特點傳統(tǒng)的壩上游坡面墊層料施工方法為：鋪筑每一層墊層料并向上游超寬30cm左右，填筑高度達 到35m后由人工配合機械削坡，然后繼續(xù)填筑，待坡面長度達到1525m時采用斜坡碾碾壓，再 砂漿固坡，隨壩體升高重復以上工序。擠壓邊墻施工法是在每填筑一層墊層料之前，用擠壓機沿上游擠壓形成一道混凝土邊墻，邊墻 上游坡與設計壩坡重合、邊墻高度與每層墊層料的填筑厚度一致，等待23h后在擠壓墻的內(nèi)側(cè)鋪 填墊層料，用振

4、動碾平面碾壓（平行于壩軸線方向），合格后重復以上工序，每個循環(huán)可在短時間內(nèi)完 成。擠壓邊墻施工相對傳統(tǒng)工藝具有以下特點：（1）由于有先期形成的擠壓墻的限制，墊層料無須超填，也不存在削坡、修整、斜坡碾壓、 砂漿固坡等工序，簡化了施工工序，不需要斜坡施工設備。（2）靠上游邊坡附近墊層料的壓實方式被改變，墊層料由無側(cè)向約束的垂直碾壓和斜坡碾壓 被有約束的垂直碾壓取代，墊層料的壓實效果得到良好的保證，蓄水后這一區(qū)域的變形大大減少， 提高了抗水壓能力。（3）隨壩體升高，擠壓墻自然形成坡面防護，特別有利于多雨地區(qū)和雨季大壩填筑施工的防 護，無墊層料坡面被沖形成溝槽需要反復修補的可能。（4）上游坡面一次形成

5、，墊層與壩體同步上升，有利于施工組織，上游坡面不在成為關鍵工 序，擠壓埂的成型速度40m60%.（5）施工安全度提高，擠壓邊墻施工法使作業(yè)人員大大減少，同時壩踵部位可較安全進行有 關作業(yè)。擠壓邊墻施工流程圖擠壓墻施工法在那蘭面板壩的應用3.1基本情況那蘭面板堆石壩最大壩高109m,壩頂長度332.96m,其上游壩坡為1/1.5,上游坡面面積為3.4 萬m2,臨上游邊坡的墊層料寬3m，大壩填筑總量為250萬m3。那蘭大壩填筑時段為2005年1月2006年5月，要經(jīng)過一個主汛期，且工程所在地金平縣年 平均降雨量達2288mm，510月份為雨季，考慮氣候特點，施工單位提出采用擠壓墻施工技術，并 經(jīng)業(yè)

6、主、設計、監(jiān)理研討后同意采用。3.2擠壓邊墻斷面確定因墊層料層后為40cm，壩坡為1/1.5,故擠壓邊墻高度、上游側(cè)坡度與此兩數(shù)字一致，擠壓墻 頂寬取10cm，臨墊層料一側(cè)坡度取8/1，對應擠壓墻地寬為75cm。以此向廠家訂貨制作適應本工程 的擠壓機。75cm擠壓墻斷面圖3.3擠壓邊墻混凝土配合比試驗擠壓墻作為占進原墊層料內(nèi)的齒型混凝土墻，要求具有低強度、低彈模、半透水的特性，設計 提出了擠壓墻的技術指標要求：表1擠壓邊墻設計指標表項目單位滲透系數(shù)彈性模數(shù)抗壓強度單位g/cm3cm/sMpaMpa指標2.0510-2 10-43000 - 80005按照以上技術指標要求，進行了兩種不同骨料的配

7、合比試驗，一種為采用常規(guī)的一級配料，即 砂子(5mm)、小石(520mm)的骨料，一種為采用特殊墊層料2B/作為唯一骨料(篩去墊層料2B 中超過40mm的大料)，均采用塌落度為零的干硬性混凝土，試驗結(jié)果表明：在同樣80kg水泥摻量的 時采用特殊墊層料2B/時的強度、彈模比采用級配料的混凝土強度、彈模要低，按照擠壓墻配合比 設計的思路：在滿足墊層料施工和臨時防洪度汛固坡的前提下，使得混凝土擠壓埂越接近墊層料越 好，以減少混凝土擠壓埂未來可能對混凝土面板產(chǎn)生的約束，減少混凝土面板堆石產(chǎn)生裂縫的可能 性，同時考慮特殊墊層料在骨料場加工，混凝土拌制時骨料無需再配，施工較為簡便，因此那蘭面 板壩采用2B

8、/料作為骨料，根據(jù)試驗結(jié)果采用水泥摻量70Kg/m3，水灰比1.35,并摻加減水劑和液態(tài) 速凝劑。配合比試驗結(jié)果見表2、表3。表2級配骨料配合比試驗結(jié)果水灰 比水泥 (kg/m3)水 (kg/m3)人工砂 (kg/m3)石子 (kg/m3)粉狀速 凝劑 (%)抗壓強度(MPa)滲透系數(shù) (cm/s)彈性模 量 (MPa)3d7d28d1.25100125578134741.44.07.68.25 x 10-4-1.3590122581135740.164.27.05.95 x 10-3-1.408011258713714_4.16.52.75 x 10-34414表32BZ骨料配合比試驗結(jié)果水

9、灰 比水泥 (kg/m3)水 (kg/m3)人工砂 (kg/m3)液態(tài)速 凝劑(%)SF-1 高 效減水 劑(%)抗壓強度(MPa)滲透系數(shù) (cm/s)彈性模 量 (MPa)3d7d28d1.456087213340.70.401.72.87.9 x 10-427041.357094.52115.540.70.652.23.63.4 x 10-327161.2580100210040.70.723.35.21.1 x 10-34285那蘭擠壓邊墻采用2B墊層混合料水灰比1.35配合比進行施工，水泥用量70kg/m3。施工準備基面找平，墊層料鋪筑時嚴格控制高差和平整度，由人工拉線繩找平，碾壓后

10、高差控制在3cm 以內(nèi)，不符合此要求者必須處理達到要求才能進行擠壓墻的放線施工。根據(jù)找平后實側(cè)基面高程測放出上游設計邊線位置，在此基礎上按照擠壓埂底部寬度標劃出擠 壓埂內(nèi)側(cè)位置線、按照擠壓機的寬度尺寸標劃出其靠墊層料一側(cè)的輪跡線，并掛線繩、灑白灰明示， 作為擠壓機行走時的控制線。擠壓機就位及調(diào)整，用CAT330反鏟吊裝就位，對擠壓機的機身和高度進行調(diào)整，使擠壓機在 垂直方向和沿機身方向處于水平，機身調(diào)整使擠壓墻高度為40cm,并保證擠壓機外刀片貼近前一層 邊墻坡頂。（2） 混凝土拌制、運輸采用2臺0.75m3強制式拌和機拌料，減水劑拌和時加入，液態(tài)速凝劑通過擠壓機上的噴嘴向料 內(nèi)噴加，2臺6m

11、3攪拌罐車運料。（3） 邊墻擠壓成型由專人操作擠壓機的行走，控制在50m/h以內(nèi)，攪拌運輸車卸料，將剛出料時分離的粗骨料棄掉， 出料均勻時再放入擠壓機的受料倉，使攪拌運輸車語擠壓機同步行走，人工輔助卸料。擠壓機行走 時要保持與控制線的偏差在2cm以內(nèi)，以保證擠壓墻坡面的平整度。（4） 靠兩岸坡的處理、層間結(jié)合部處理靠兩岸坡擠壓機施工不到的部位由人工支模澆筑，混凝土料相同，小翻斗車運料，人工入倉，采 用鋼釬和木棒搗實。擠壓墻每層成型后及時對空缺、凸凹、層間接茬、突出棱線由人工進行修補處理。（5） 墊層料施工擠壓埂成型1小時后即可鋪料、3小時后即可碾壓，離開擠壓墻頂內(nèi)側(cè)線2030cm以外可采 用大

12、碾子碾壓，臨近擠壓墻采用1.5t手扶碾碾壓，施工中未發(fā)現(xiàn)因碾壓而發(fā)生擠壓墻移位的。3.5設備配置及勞動力組織采用陜西省水工機械廠生產(chǎn)的BJY40型邊墻擠壓機，大壩施工組織專門的擠壓墻及墊層料班， 承擔擠壓墻及墊層料的施工，由15人組成。3.6擠壓墻混凝土各項指標檢測結(jié)果那蘭大壩一期面板382m高程以下坡面面積為16000m2,擠壓邊墻施工時段為2004年5月2日 2004年11月30日，施工中取抗壓強度試樣20組，彈性模數(shù)、干密度和滲透試樣各6組，檢測結(jié) 果見表4。擠壓埂表面平整度要求為：任意位置超填不高于設計線50mm，欠填不低于設計線80mm， 3m直尺檢查高差小于20mm，經(jīng)3X3m方格

13、網(wǎng)測量檢查，90%的點符合要求，經(jīng)整平處理后檢查平整 度滿足小于20mm的規(guī)定。表4擠壓墻主要指標檢查情況表項目取樣組數(shù)設計值最大值最小值平均值抗壓強度（Mpa）202.052.322.232.27擠壓墻施工要點在擠壓埂的施工過程中，一是重點做好底層寬度約1.5m高程一致性及平整度，它是保證擠壓埂 直線的決定因素，同時要作好擠壓機的調(diào)平工作；施工過程中采用測量高程、人工找平，小型手扶 振動碾碾壓。二是采用拉繩和人工撒白灰線進行直線雙控，在擠壓機行走過程中，保持擠壓機內(nèi)側(cè) 輪沿著線性走。擠壓墻混凝土的拌和要嚴格按配比進行，它是保證擠壓墻各項技術指標的基礎。在擠壓機行走的后面，用兩個人對擠壓埂與下層的接合部的處理，一般采用鐵鍬鏟少許細料撒 在接合部，鐵拍或木拍拍實平順。在擠壓埂擠壓1h后即可填筑墊層料，3h即可進行碾壓。振動碾碾壓時，要求碾子鐵輪邊距離擠壓埂上頂部約20cm，切不可碾子靠的太近，嚴防碾子使 得擠壓埂側(cè)移破壞。因擠壓邊墻內(nèi)側(cè)為8:1的斜坡，內(nèi)側(cè)的壓實度經(jīng)檢測是好的。在拉后面面板之前，對所有擠壓邊墻的平整度進行檢測，局部采用人工削坡或找平，達到規(guī)范 + 5cm一8cm標準，以保證面板的厚度和平整度。擠壓邊墻可能對混凝土面板產(chǎn)生約束的防裂措施在拉面板之前，按照面板設計寬度，采用人工將擠壓埂鑿斷并用鑿出料回填密實。在面板鋼筋綁扎后，用人工噴涂一薄層涂乳化瀝青以改善約束條件。經(jīng)