小石峽水電站面板堆石壩擠壓邊墻低溫季節施工

溫永勝，羅松濤，郭俊波

（安蓉建設總公司，四川 成都 611130）

1 工程概況

面板堆石壩的擠壓邊墻技術已較為成熟并廣泛應用到各個工程之中。基于保障工期、提高效率、保證經濟效益，參建各方不得不利用低溫季節進行混凝土施工，其中擠壓邊墻工程也遇到同樣問題。

小石峽水電站工程位于新疆阿克蘇地區，主壩為鋼筋混凝土面板砂礫石壩，上游坡面防護采用擠壓邊墻，擠壓邊墻面積為36 109.8 m2，總方量8 525.8 m3。擠壓邊墻不僅起到保障坡面碾壓質量、提高坡面防護能力、簡化施工程序的作用，還作為大壩度汛臨時擋水結構，為保證該工程安全度汛要求，根據施工進度計劃必須進行冬季施工。擠壓邊墻冬季施工主要在1月至次年2月份，平均氣溫-11.0℃，最低氣溫-21.6℃，最高氣溫5.6℃。

2 擠壓邊墻混凝土配合比設計

2.1 技術要求

擠壓邊墻混凝土為干硬性混凝土（一級配），其技術要求：坍落度為0；混凝土強度（28 d）為3～5 MPa；干密度≥2.15 t/m3；滲透系數為1×10-3～1×10-4cm/s。

2.2 擠壓邊墻混凝土配合比設計

擠壓邊墻混凝土除應滿足上述的技術要求外，還應充分考慮擠壓邊墻與墊層料填筑同步上升及擠壓邊墻混凝土冬季施工的要求，因此配合比設計主要考慮兩個方面的問題：一是選擇合適的速凝劑和早強劑以縮短凝結時間、提高混凝土的早期強度；二是通過調節各種材料用量和擠壓邊墻機的配重以滿足低強度、半透水及密實度的要求。

根據擠壓邊墻的成形原理，混凝土的密實度與擠壓邊墻機的重量有關，因此需首先確定擠壓邊墻機的配重，以滿足密實度要求，然后通過配合比調整，滿足強度和滲透指標要求。小石峽水電站擠壓邊墻混凝土配合比試驗結果見表1。

由于擠壓邊墻作為大壩度汛臨時擋水結構，強度不能太低，同時為降低擠壓邊墻對面板的約束作用，強度不能太高，試驗編號為JY-3的配合比能滿足密實度、強度及滲透要求，小石峽水電站最終選此方案為冬季施工配合比。

表1 擠壓邊墻混凝土配合比試驗成果

3 擠壓邊墻施工程序及工藝

3.1 施工工藝流程

擠壓邊墻施工程序為：施工準備→混凝土拌制→擠壓邊墻澆筑→保溫材料鋪設→墊層料填筑→缺陷處理。

3.1.1 施工準備

（1）混凝土冬季生產主要采用熱水拌和，同時對混凝土生產系統、原材料儲備倉、混凝土運輸設備進行保溫處理。骨料儲備場采用雙層彩條布覆蓋2 500 m2避免霜雪混入，白天正溫有日照時揭開晾曬；拌和樓主機間設2 kW電暖氣片加溫，保證溫度不低于0℃；拌和樓卸料斗采用鋼管架、保溫篷布搭設暖棚600 m3并設煤爐加溫保證溫度不低于0℃；拌和樓外加劑罐采用鋼管架、保溫篷布搭設暖棚300 m3并設煤爐加溫保證溫度不低于0℃；供水系統蓄水池上水管路抽水后需將水放空，其他暴露于冷空氣下的水管采用保溫材料包裹，并埋入土層60 cm以上；拌和樓用水加熱系統：設置二級水箱，單個容積6 m3，采用80 kW電加熱器對水進行加熱；混凝土罐車用棉被和彩條布包蓋。

（2）施工場地平整。為便于擠壓機行走作業，必須提供一個平整的施工作業面。每次邊墻混凝土擠壓前和墊層料填筑后，都必須對墊層料平整度進行檢查、修補和人工平整，不平整度控制在±2 cm。

（3）測量放線。對墊層料高程進行復核后，精確放線，標示出邊墻的下游邊線。

（4）擠壓機就位。邊墻擠壓前，將擠壓機運至施工現場，用反鏟進行調整，使擠壓機與設計邊線在同一平面上。

3.1.2 混凝土拌制

（1）混凝土拌和采用熱水拌和。加強溫度檢測，主要對氣溫、水溫、出機口溫度、混凝土入倉溫度進行檢測，根據氣溫的變化及時調整水溫，保證混凝土入倉溫度不低于5℃。拌和用水溫度根據實際情況進行調整，水溫超過60℃時，改變拌和加料順序，先拌和骨料與水，然后加入水泥和外加劑，防止水泥假凝。

（2）由于擠壓邊墻混凝土為干硬性混凝土，其坍落度為0，因此應嚴格控制加水量，在卸料時應少量多次進行，防止混凝土在罐車入料口堵塞。

（3）混凝土的拌和時間應比常溫季節適當延長，拌和時間為120 s。

3.1.3 擠壓邊墻澆筑

（1）混凝土采用后退法卸料，速凝劑采用粉劑由人工向進料口均勻添加。

（2）在擠壓邊墻機上放置水平尺，擠壓邊墻機行走過程中，嚴格控制行走方向，并及時調節升降柱高度，保證地面與擠壓邊墻機底平面平行。

（3）在混凝土入倉過程中，人工剔除超徑石，以免對攪龍頭造成損壞。

（4）混凝土澆筑時間選擇在氣溫比較高的中午12點至16點進行。

3.1.4 保溫材料鋪設

（1）保溫材料鋪設隨擠壓邊墻澆筑同步進行，完成一段覆蓋一段。

（2）混凝土澆筑完成后首先用土工布進行覆蓋，然后鋪設電拌熱帶，最后再鋪設一層塑料薄膜和土工布。

3.1.5 墊層料填筑

（1）邊墻混凝土施工后2～3 h，即可進行墊層料的攤鋪和碾壓。

（2）墊層料填筑采用進占法。碾壓采用SANYYZ18C自行式振動平碾，靜碾8遍，為防止碾壓對邊墻造成損壞或移位，振動碾距擠壓邊墻內側10 cm。

3.1.6 缺陷處理

對于各層混凝土擠壓邊墻之間的錯臺，水平距離大于2 cm時，必須進行測量放線，人工掛線、找平或鏟除整平；對于邊墻坍塌、成形混凝土缺陷以及邊墻層間結合部，及時進行人工修補。

3.2 特殊部位的施工工藝

（1）擠壓邊墻與水平趾板接縫處理。根據小石峽水電站大壩壩體結構，第一層擠壓邊墻與趾板接觸為一條線，無法滿足防滲要求，故需在第一層擠壓邊墻底部回填混凝土，并沿接縫以下20 cm處貼一條6 cm×10 cmGB止水條，人工進行邊墻混凝土澆筑，澆筑層厚不大于20 cm，見圖1所示。

圖1 擠壓邊墻與趾板接縫處理示意（尺寸單位：cm）

（2）由于第一層擠壓邊墻與趾板接縫及邊墻兩端與趾板接口處有F型銅止水，影響擠壓邊墻機的操作，使用定型模板或組合鋼模板，人工進行邊墻混凝土澆筑，澆筑層厚不大于20 cm。

4 檢測結果

對擠壓邊墻混凝土現場取樣檢測，統計結果見表2、3。結果顯示其質量、坡面平整度均滿足設計要求。

表2 擠壓邊墻冬季施工溫度檢測結果 ℃

表3 混凝土性能及平整度檢測結果

5 結語

（1）擠壓邊墻混凝土冬季施工時間短，保溫措施繁雜，建議做好冬季施工規劃。

（2）擠壓邊墻的各項指標（密實度、強度、滲透系數等）及行進速度與配重有關，因此應做好配合比試驗，既滿足性能要求，又能提高工作效率。

（3）由于擠壓邊墻作為大壩度汛臨時擋水結構，同時在汛后排水時應控制速度，防止擠壓邊墻因承受反向壓力過大而塌陷。