水庫(kù)面板堆石壩擠壓邊墻的施工技術(shù)

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摘 要：水庫(kù)面板堆石壩擠壓邊墻施工技術(shù)是從國(guó)外引入的一種方法，是基于擠壓抗滑原理上創(chuàng)造的新型面板壩坡面施工方法。不僅可以顯著提高坡面的質(zhì)量和坡面的防護(hù)水平，而且施工操作方便，受到了廣泛的認(rèn)可。本文通過實(shí)際案例對(duì)水庫(kù)面板堆石壩擠壓邊墻的施工技術(shù)進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)面板 堆石壩 擠壓邊墻

1.工程概況

某攔河大壩為混凝土面板堆石壩，總長(zhǎng)度為421.2m，下游壩坡為1∶1.45～1∶1.6，上游壩坡為1∶1.45，壩體最大高度為136m。趾板和左岸上游高度為37m的混凝土墻相連。和右岸上游高度為46m的混凝土趾墻鏈接，面板的厚度為0.32m+0.003H，在面板之間布置有垂直縫，高趾墻和趾板、面板之間布置有周邊縫。

2.設(shè)計(jì)壩體斷面

通過對(duì)壩料進(jìn)行認(rèn)真的探究以后，合理的使用好建筑物開挖料，在進(jìn)行壩體斷面設(shè)計(jì)的時(shí)候，安裝巖石新鮮垂直排水體系并在壩體的核心位置填筑砂卵石。壩體的高度為150m左右，壩體的寬度達(dá)到10m左右，壩體頂端長(zhǎng)度可以達(dá)到400m左右，在壩體的頂端加設(shè)6m高左右防浪墻。壩坡上游為鋼筋混凝土的面板，坡度的比例控制在1∶1.5左右；在面坡高程2000m以下的位置設(shè)置土石壓坡體，頂部的寬度在10m左右，坡度比例為1：2；壩體下游的護(hù)坡為干砌石類型的，同時(shí)加設(shè)“之”字形的上壩公路，該公路的寬度保持在10m寬左右，部分凈坡的比例控制在1∶1.5左右；2000m高程以下的部分填筑成為平臺(tái)的形式，主要是使用卵漂石和挖掘廢棄渣來進(jìn)行填筑的。在進(jìn)行設(shè)計(jì)壩體的時(shí)候一定要嚴(yán)格遵守有關(guān)規(guī)定，采取有效的前防后排防護(hù)措施，將工程的挖掘料合理的使用好，從而保證大壩的質(zhì)量合格，使大壩的工程總造價(jià)得到有效的控制。

3.擠壓墻的特征和標(biāo)準(zhǔn)

3.1擠壓邊墻的特征

在面板和墊層料之間加設(shè)擠壓式邊墻，這就對(duì)混凝土有較高的要求，一定要確保邊墻和墊層料的混凝土具有較好的滲透性，邊墻混凝土的半透水性能要和墊層料的基本相似，還要確保在2個(gè)小時(shí)之內(nèi)達(dá)到使用的強(qiáng)度要求，同時(shí)保證彈性模量要比較的低、對(duì)面板的約束能力要非常的小、變形適應(yīng)能力要比較的強(qiáng)。在對(duì)邊墻進(jìn)行施工的時(shí)候，在填筑每一層墊層料以前，借助擠壓式邊墻制作出一個(gè)小墻，小墻使用半透水性混凝土澆筑，小墻的內(nèi)部按照設(shè)計(jì)的要求來進(jìn)行填筑，使用振動(dòng)碾平面將其碾壓平整，依次按照此順序來進(jìn)行施工，具體施工情況詳見圖1所示。

3.2擠壓墻的特征和傳統(tǒng)工藝的對(duì)比

（1）擠壓墻技術(shù)和以往的技術(shù)有著許多的不同，它可以控制工程的施工進(jìn)度，可以將邊墻的施工速度進(jìn)行有效的提升，當(dāng)混凝土澆筑完成2小時(shí)以后就可以填筑墊層料。

（2）坡緣對(duì)于邊墻有較好的控制作用，此時(shí)墊層不用進(jìn)行超填施工、修整坡面和碾壓斜坡等施工，這樣施工的安全系數(shù)就會(huì)比較的高，還可以提升上游壩腳的施工安全系數(shù)。在邊墻施工的時(shí)候，擠壓混凝土和墊層料混凝土的透水性比較接近，密實(shí)度也非常相似，因此可以對(duì)墊層的厚度有所削減。

（3）邊墻能夠形成比較整齊的坡面，且坡面非常平整，施工工序十分的簡(jiǎn)單，對(duì)于施工來說比較有利。

（4）上游坡面使用新技術(shù)有利于簡(jiǎn)化施工工序，對(duì)于機(jī)械設(shè)備的要求也有所降低。坡面施工的時(shí)候可以隨著墊層的升高而實(shí)現(xiàn)一次成型，可以使用擠壓機(jī)來取代傳統(tǒng)的施工機(jī)械，這樣就會(huì)大大降低人工修整的投入成本。

（5）在邊墻的坡面處構(gòu)成一個(gè)支撐區(qū)，由于支撐區(qū)的里側(cè)呈直立結(jié)構(gòu)分布，填筑料的垂直碾壓技術(shù)可以代替以往的坡面斜坡碾壓技術(shù)，這樣密實(shí)度還可以提升，大大降低蓄水后的變形情況。

（6）對(duì)于那些大型工程來說，特別是導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)比較高的工程，由于已經(jīng)有了上游坡面來抵抗沖刷，這樣就可以提升度汛和導(dǎo)流的安全性能。

（7）可以在所有合適的時(shí)段對(duì)面板進(jìn)行施工、對(duì)邊墻進(jìn)行保護(hù)，這樣可以使面板的沉降期在澆筑以前加長(zhǎng)。依據(jù)相關(guān)的材料記載，壩體填筑和面板施工的有效間隔時(shí)間比較小會(huì)導(dǎo)致大壩面板出現(xiàn)裂紋。

4.擠壓邊墻施工情況

4.1探究混凝土配合比

在設(shè)計(jì)和試驗(yàn)擠壓式邊墻混凝土配合比的時(shí)候，一定要注意到以下三個(gè)層面的影響因素：第一，擠壓機(jī)發(fā)出的擠壓力情況，擠壓機(jī)輸送的混凝土和室內(nèi)已經(jīng)成型的混凝土在密實(shí)度上是不是一樣，能不能達(dá)到滲透的標(biāo)準(zhǔn)；第二，彈模和擠壓混凝土的強(qiáng)度是不是合格；第三，對(duì)于施工要求的配合比標(biāo)準(zhǔn)能否實(shí)現(xiàn)。

4.1.1選擇材料

在設(shè)計(jì)硬性混凝土一級(jí)配干的時(shí)候，可以使用黑河石子、黑河砂以及水泥，坍落度一定要控制在0以內(nèi)，混凝土的抗壓強(qiáng)度一定要保持在5MPa上下，彈模比較的低，可以實(shí)現(xiàn)短時(shí)間之內(nèi)的終凝。

4.1.2試驗(yàn)方法

（l）模擬擠壓。振壓的辦法：使用試配混凝土將試模填好，加壓板分層在壓力機(jī)上面操作，一邊擠壓一邊人工敲打，從而使混凝土擠壓成型；直壓的辦法：使用試配混凝土將試模填好，在壓力機(jī)上使用加壓板一次擠壓成型，接著再使用配置好的混凝土來裝模操作，在壓力機(jī)上面使用加壓板來擠壓成型。

（2）普通試驗(yàn)方法：使用振動(dòng)臺(tái)進(jìn)行振動(dòng)的方法；人工操作插入振搗的方法。經(jīng)過試驗(yàn)以后，該面板壩體混凝土的配合比有了明確的標(biāo)準(zhǔn)，彈性模量和抗壓強(qiáng)度都有了明確的要求。邊墻混凝土的強(qiáng)度較低、彈性模量也較低且半透水性符合標(biāo)準(zhǔn)。

4.2擠壓邊墻施工情況

4.2.1施工順序

在第一層墊層料填筑完成以后，首先要碾壓地基并進(jìn)行填筑，在對(duì)下一層墊層施工以前要將上一層墊層進(jìn)行嚴(yán)格的碾壓整平，經(jīng)過檢測(cè)以后進(jìn)行定位劃線，使用邊墻機(jī)擠壓出一條混凝土墻，混凝土墻的高度為400mm左右，強(qiáng)度和彈性模量都要較低。施工結(jié)束兩天以后，按照設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)在下游側(cè)鋪料。

4.2.2施工技術(shù)要領(lǐng)

（1）一定要嚴(yán)格把關(guān)擠壓邊墻的高矮，降低面板施工對(duì)擠壓墻造成的損害，將面板混凝土的施工量進(jìn)行提升，在進(jìn)行施工的時(shí)候一定要嚴(yán)格檢查前一層邊墻和墊層的平整度，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)問題立馬進(jìn)行整改，確保其外觀整齊且平整度均衡。

（2）邊墻施工之初，按照邊墻擠壓機(jī)的大小，加設(shè)一條與壩軸線平行的細(xì)線，每隔一定的距離將其固定到墊層上，這樣可以保證邊墻擠壓機(jī)按照設(shè)計(jì)的方向工作，確保擠壓墻的平直。

（3）定位邊墻擠壓機(jī)，在安裝擠壓機(jī)之初，一定要進(jìn)行認(rèn)真的檢查，確保能夠正常使用，吊裝的時(shí)候使用反鏟挖掘機(jī)或者履帶來進(jìn)行操作，借助水準(zhǔn)儀來使其能夠滿足平直的標(biāo)準(zhǔn)。

（4）壓實(shí)填筑的墊層料，每一層邊墻施工完成三小時(shí)以后，組織開展砂石料和墊層料的施工，墊層料每一層鋪設(shè)的厚度在400mm左右，平夯完成以后，使用自行式振動(dòng)碾壓機(jī)進(jìn)行碾壓，在靠近邊墻的地方使用CA18振動(dòng)碾來碾壓，這樣可以對(duì)邊緣部位起到較好的保護(hù)作用。

（5）處理好邊墻和趾板連接部位，兩端混凝土和擠壓機(jī)接觸的邊緣地方會(huì)有接縫存在，采取人工立模澆筑邊墻混凝土的方法壓實(shí)，使其不會(huì)留下任何的縫隙。

5.結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐證明，使用擠壓邊墻施工技術(shù)提高了施工效率、節(jié)約了施工成本。坡面的抗沖刷能力和抗腐蝕能力顯著提高。相較于傳統(tǒng)的施工工藝，新技術(shù)更加的簡(jiǎn)單，并且可以很好的對(duì)汛期坡面的保護(hù)問題進(jìn)行解決，壩坡的安全性提高，具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳志勇，蘇禮臣.面板堆石壩擠壓邊墻施工技術(shù)[J]，水利建設(shè)與管理，2010，（06）：10-13.

[2]中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，碾壓式土石壩施工規(guī)范，DL/T5129-2001[M].北京：中國(guó)電力出版社，2001：78-79.

[3]劉思遠(yuǎn)，劉曉娟.擠壓邊墻式混凝土面板砂礫石壩應(yīng)力變形分析[J].水資源與水工程學(xué)報(bào)，2013，（02）：67-68.endprint