水库面板堆石坝挤压边墙的施工技术

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摘 要：水库面板堆石坝挤压边墙施工技术是从国外引入的一种方法，是基于挤压抗滑原理上创造的新型面板坝坡面施工方法。不仅可以显著提高坡面的质量和坡面的防护水平，而且施工操作方便，受到了广泛的认可。本文通过实际案例对水库面板堆石坝挤压边墙的施工技术进行分析探讨。

关键词：水库面板 堆石坝 挤压边墙

1.工程概况

某拦河大坝为混凝土面板堆石坝，总长度为421.2m，下游坝坡为1∶1.45～1∶1.6，上游坝坡为1∶1.45，坝体最大高度为136m。趾板和左岸上游高度为37m的混凝土墙相连。和右岸上游高度为46m的混凝土趾墙链接，面板的厚度为0.32m+0.003H，在面板之间布置有垂直缝，高趾墙和趾板、面板之间布置有周边缝。

2.设计坝体断面

通过对坝料进行认真的探究以后，合理的使用好建筑物开挖料，在进行坝体断面设计的时候，安装岩石新鲜垂直排水体系并在坝体的核心位置填筑砂卵石。坝体的高度为150m左右，坝体的宽度达到10m左右，坝体顶端长度可以达到400m左右，在坝体的顶端加设6m高左右防浪墙。坝坡上游为钢筋混凝土的面板，坡度的比例控制在1∶1.5左右；在面坡高程2000m以下的位置设置土石压坡体，顶部的宽度在10m左右，坡度比例为1：2；坝体下游的护坡为干砌石类型的，同时加设“之”字形的上坝公路，该公路的宽度保持在10m宽左右，部分净坡的比例控制在1∶1.5左右；2000m高程以下的部分填筑成为平台的形式，主要是使用卵漂石和挖掘废弃渣来进行填筑的。在进行设计坝体的时候一定要严格遵守有关规定，采取有效的前防后排防护措施，将工程的挖掘料合理的使用好，从而保证大坝的质量合格，使大坝的工程总造价得到有效的控制。

3.挤压墙的特征和标准

3.1挤压边墙的特征

在面板和垫层料之间加设挤压式边墙，这就对混凝土有较高的要求，一定要确保边墙和垫层料的混凝土具有较好的渗透性，边墙混凝土的半透水性能要和垫层料的基本相似，还要确保在2个小时之内达到使用的强度要求，同时保证弹性模量要比较的低、对面板的约束能力要非常的小、变形适应能力要比较的强。在对边墙进行施工的时候，在填筑每一层垫层料以前，借助挤压式边墙制作出一个小墙，小墙使用半透水性混凝土浇筑，小墙的内部按照设计的要求来进行填筑，使用振动碾平面将其碾压平整，依次按照此顺序来进行施工，具体施工情况详见图1所示。

3.2挤压墙的特征和传统工艺的对比

（1）挤压墙技术和以往的技术有着许多的不同，它可以控制工程的施工进度，可以将边墙的施工速度进行有效的提升，当混凝土浇筑完成2小时以后就可以填筑垫层料。

（2）坡缘对于边墙有较好的控制作用，此时垫层不用进行超填施工、修整坡面和碾压斜坡等施工，这样施工的安全系数就会比较的高，还可以提升上游坝脚的施工安全系数。在边墙施工的时候，挤压混凝土和垫层料混凝土的透水性比较接近，密实度也非常相似，因此可以对垫层的厚度有所削减。

（3）边墙能够形成比较整齐的坡面，且坡面非常平整，施工工序十分的简单，对于施工来说比较有利。

（4）上游坡面使用新技术有利于简化施工工序，对于机械设备的要求也有所降低。坡面施工的时候可以随着垫层的升高而实现一次成型，可以使用挤压机来取代传统的施工机械，这样就会大大降低人工修整的投入成本。

（5）在边墙的坡面处构成一个支撑区，由于支撑区的里侧呈直立结构分布，填筑料的垂直碾压技术可以代替以往的坡面斜坡碾压技术，这样密实度还可以提升，大大降低蓄水后的变形情况。

（6）对于那些大型工程来说，特别是导流标准比较高的工程，由于已经有了上游坡面来抵抗冲刷，这样就可以提升度汛和导流的安全性能。

（7）可以在所有合适的时段对面板进行施工、对边墙进行保护，这样可以使面板的沉降期在浇筑以前加长。依据相关的材料记载，坝体填筑和面板施工的有效间隔时间比较小会导致大坝面板出现裂纹。

4.挤压边墙施工情况

4.1探究混凝土配合比

在设计和试验挤压式边墙混凝土配合比的时候，一定要注意到以下三个层面的影响因素：第一，挤压机发出的挤压力情况，挤压机输送的混凝土和室内已经成型的混凝土在密实度上是不是一样，能不能达到渗透的标准；第二，弹模和挤压混凝土的强度是不是合格；第三，对于施工要求的配合比标准能否实现。

4.1.1选择材料

在设计硬性混凝土一级配干的时候，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以内，混凝土的抗压强度一定要保持在5MPa上下，弹模比较的低，可以实现短时间之内的终凝。

4.1.2试验方法

（l）模拟挤压。振压的办法：使用试配混凝土将试模填好，加压板分层在压力机上面操作，一边挤压一边人工敲打，从而使混凝土挤压成型；直压的办法：使用试配混凝土将试模填好，在压力机上使用加压板一次挤压成型，接着再使用配置好的混凝土来装模操作，在压力机上面使用加压板来挤压成型。

（2）普通试验方法：使用振动台进行振动的方法；人工操作插入振捣的方法。经过试验以后，该面板坝体混凝土的配合比有了明确的标准，弹性模量和抗压强度都有了明确的要求。边墙混凝土的强度较低、弹性模量也较低且半透水性符合标准。

4.2挤压边墙施工情况

4.2.1施工顺序

在第一层垫层料填筑完成以后，首先要碾压地基并进行填筑，在对下一层垫层施工以前要将上一层垫层进行严格的碾压整平，经过检测以后进行定位划线，使用边墙机挤压出一条混凝土墙，混凝土墙的高度为400mm左右，强度和弹性模量都要较低。施工结束两天以后，按照设计的标准在下游侧铺料。

4.2.2施工技术要领

（1）一定要严格把关挤压边墙的高矮，降低面板施工对挤压墙造成的损害，将面板混凝土的施工量进行提升，在进行施工的时候一定要严格检查前一层边墙和垫层的平整度，一经发现问题立马进行整改，确保其外观整齐且平整度均衡。

（2）边墙施工之初，按照边墙挤压机的大小，加设一条与坝轴线平行的细线，每隔一定的距离将其固定到垫层上，这样可以保证边墙挤压机按照设计的方向工作，确保挤压墙的平直。

（3）定位边墙挤压机，在安装挤压机之初，一定要进行认真的检查，确保能够正常使用，吊装的时候使用反铲挖掘机或者履带来进行操作，借助水准仪来使其能够满足平直的标准。

（4）压实填筑的垫层料，每一层边墙施工完成三小时以后，组织开展砂石料和垫层料的施工，垫层料每一层铺设的厚度在400mm左右，平夯完成以后，使用自行式振动碾压机进行碾压，在靠近边墙的地方使用CA18振动碾来碾压，这样可以对边缘部位起到较好的保护作用。

（5）处理好边墙和趾板连接部位，两端混凝土和挤压机接触的边缘地方会有接缝存在，采取人工立模浇筑边墙混凝土的方法压实，使其不会留下任何的缝隙。

5.结语

实践证明，使用挤压边墙施工技术提高了施工效率、节约了施工成本。坡面的抗冲刷能力和抗腐蚀能力显著提高。相较于传统的施工工艺，新技术更加的简单，并且可以很好的对汛期坡面的保护问题进行解决，坝坡的安全性提高，具有较高的推广应用价值。

参考文献：

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[2]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[M].北京：中国电力出版社，2001：78-79.

[3]刘思远，刘晓娟.挤压边墙式混凝土面板砂砾石坝应力变形分析[J].水资源与水工程学报，2013，（02）：67-68.endprint