淺析混凝土面板堆石壩擠壓式邊墻施工技術

1 擠壓式邊墻施工工藝概述

自本世紀初開始，我國壩工程界逐步在若干工程項目中引入擠壓式邊墻施工技術，如我國陜工局在黃河公伯峽工程、四川瓦屋山面板堆石壩、河南盤石頭水庫工程中就已經采用本次技術。本文下面主要闡述混凝土面板堆石壩擠壓式施工邊墻技術的施工技術指標及特點并指出此施工工藝的優勢所在。

1.1 擠壓式邊墻施工方法

按照我國道路園林擠壓滑模原理來看，它主要是經電動機將混凝土拌料輸送至成型腔，在形成充實的混凝土墻體之后按照其設計要求確定其密實度，最后在利用擠壓機在已經形成的混凝土墻下不斷向前推移，具體的施工方法如下所示:(1)在混凝土澆筑完成后采用擠壓式邊墻機制做出半透明混凝土小墻;(2)在混凝土墻體中填筑墊層料;(3)按照設計要求在混凝土墻內鋪填壩料;(4)利用混凝土振動機將平面碾壓平實;(5)檢驗邊墻質量，若不合格則重復上述工序。

1.2 擠壓式邊墻施工優勢

同傳統碾壓保護施工技術相比擠壓式邊墻施工技術主要有以下幾個優點，分別為:(1)施工工序簡單快捷。不論是混凝土邊墻還是壩體都能夠在施工中同步進行，混凝土成型2小時后便可以開始進行墊料層的鋪設，期間不會出現無故間歇的情況，從而確保施工的連續性與質量。(2)安全系數較高。在施工當中由于受到邊墻的限制，因此不許好對破面進行修整、填筑墊層，這樣一來實際上提升了一定的安全性。在具體的施工過程中壩體同上有壩腳幾乎同步誠信，這對于施工安全尤其是雨雪天氣施工的安全性有了極大保障。(3)現場施工管理方面。在壩體上游坡面采用新技術進行施工能夠極大的簡化施工設備與施工機具，邊墻工序得到簡化、坡面施工一次性完成，從而有效減少了人工修整作業量的提升，這對于提升把提的導流性、度汛的安全性非常關鍵。

2 擠壓式混凝土邊墻技術指標分析

2.1 擠壓式混凝土邊墻布置

一般來說，按規范的工程設計要求來看典型的邊墻截面如下圖所示，上游邊坡為1∶1.6，下游邊坡為 8∶1。如下圖所示，邊坡截面高40cm，頂寬10cm。

圖1 典型擠壓混凝土邊墻斷面

2.2 擠壓式混凝土邊墻施工

擠壓式混凝土常用的技術指標如下表所示:

干密度技術指標 3000～7000/MPa ＜5/MPa 10-2～10-3/cm·s-1 ＜2.15g·cm類目 彈性模量 抗壓強度 滲透系數-3

2.3 擠壓式混凝土配合比設計-2

在對擠壓混凝土設計配合比時首先要根據擠壓邊墻施工的具體技術指標分別對擠壓邊墻的混凝土原材料、混凝土性能指標、配合比進行試驗，其中混凝土原材料的試驗主要包括一下幾個方面:水泥、外加劑、砂石料等，具體如下:

(1)水泥。由于邊墻墻體對強度、彈性的要求較低，因此在選擇水泥時要盡量選擇低標號的水泥，確保其強度與彈模達標。

(2)外加劑。外加劑的選擇必須要充分結合施工現場的實際環境與條件，選擇合理的外加劑。

(3)砂石料。要盡量選擇質量好、穩定性強的砂石料，同時合理設計砂石料級配。

其次，需要注意的是，在設計混凝土配合比時要考慮以下幾個方面的因素:機械擠壓壓力。擠壓混凝土的設計必須要同時面子成型腔內所要求的混凝土密實度與滲透設計水平。擠壓混凝土彈性與強度。在選擇擠壓混凝土密實度時要盡量保持與墊層料密實度的一致性，在條件允許的情況下可以選擇彈性模量較低、強度低的水泥。從而確保混凝土在成型腔內對于墊層料變形的適應性，防止由于沖擊、荷載強度的加大而遭受破壞。混凝土配合比施工性。從擠壓機擠壓混凝土的設計及技術指標來看，我們在具體的施工當匯總可以逐步完成施工性混凝土的配合比設計。眾所周知，混凝土水灰比不論是過大或是過小都會導致擠壓機不行走問題的出現因此我們必須要對混凝土的水灰比加以合理設計。

3 擠壓邊墻施工技術中存在的問題與施工要點研究

3.1 擠壓邊墻施工技術中存在的問題

在具體的施工及應用當中，面板堆石壩擠壓邊墻施工技術在上游坡面施工工序、坡面保護、墊層料碾壓及面板施工條件等方面雖然具有一定優勢，但仍然存在一些問題，而這些問題都需要我們在實際的操作過程中予以研究和解決。

3.1.1 面板約束

通常情況下，擠壓邊墻在很大程度上都會增加對面板的約束力。現階段我國工程界對這一問題的處理辦法主要是依靠噴涂乳化瀝青等柔性材料緩解擠壓邊墻對面板的壓應力，但實際上所取得的效果并不是很好。

3.1.2 沉降變形

擠壓邊墻與面板縱向分縫垂直相交、是一種水平方向的層間結合結構。這一結構是否會對面板產生約束使其變形，當前工程界尚無定論。但在具體的施工當中一般采取沿面板分縫處邊墻切縫的形式來應對沉降變形的問題。

3.1.3 平整處理

在具體的施工操作中，如果擠壓邊墻層間結合施工控制不當很可能會出現層面棱線的問題，從而加劇邊墻坡面不平整的現象，進一步加劇面板所承受的約束力，因此要想避免這一現象就必須要在面板澆筑之前對其進行必要的平整處理。

3.2 擠壓邊墻施工技術要點研究

3.2.1 平整場地

在進行擠壓混凝土施工之前必須要對施工作業場地加以平整方便擠壓機等施工設備的行走作業。在擠壓邊墻混凝土擠壓前和墊層料填筑之后要及時對墊層的平整度加以檢查，一旦發現問題要及時加以平整、修補。最后，在攤鋪碾壓工作完成后要確保場地的平整度，一般以2cm為宜。

3.2.2 測量放線

墊層料高程要準確性要加以嚴格控制，擠壓機行走路線及邊墻下邊線設計要始終平行于畫線，同時擠壓機行進方向要始終與畫線平衡，確保成型腔位置的準確性、擠壓墻的平直。

3.2.3 擠壓機就位

邊墻擠壓工作開始之前要確保擠壓機與擠壓墻面處于同一水平線之上，具體的位置調整過程應按如下規范操作:使用吊車將擠壓機運送至指定位置→現場調整→就位后沿內側邊沿放線→調整螺栓→水平之檢查→擠壓機出料口高度為40cm。

3.2.4 擠壓成墻

根據施工現場實際情況采用機械施工或人工施工的方式，擠壓邊墻混凝土施工后2小時可采用機械進行墊層料進行攤鋪與碾壓施工。在條件允許的情況下可以將速凝劑添加器裝置放置于擠壓機進料口后方，最后再將已拌制好的混凝土運送至指定位置。

4 結語

總而言之，混凝土面板堆石壩擠壓式邊墻施工技術在工程中的應用不但能夠有效簡化施工程序、提高施工進度，而且對于施工質量有著明顯的促進作用。不論是壩前區坡面的防護、還是上游邊坡碾壓高邊坡作業，通過此技術的應用極大的確保了施工安全性，同時還能有效降低施工成本。

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