小石峡水电站面板堆石坝挤压边墙低温季节施工

温永胜，罗松涛，郭俊波

（安蓉建设总公司，四川 成都 611130）

1 工程概况

面板堆石坝的挤压边墙技术已较为成熟并广泛应用到各个工程之中。基于保障工期、提高效率、保证经济效益，参建各方不得不利用低温季节进行混凝土施工，其中挤压边墙工程也遇到同样问题。

小石峡水电站工程位于新疆阿克苏地区，主坝为钢筋混凝土面板砂砾石坝，上游坡面防护采用挤压边墙，挤压边墙面积为36 109.8 m2，总方量8 525.8 m3。挤压边墙不仅起到保障坡面碾压质量、提高坡面防护能力、简化施工程序的作用，还作为大坝度汛临时挡水结构，为保证该工程安全度汛要求，根据施工进度计划必须进行冬季施工。挤压边墙冬季施工主要在1月至次年2月份，平均气温-11.0℃，最低气温-21.6℃，最高气温5.6℃。

2 挤压边墙混凝土配合比设计

2.1 技术要求

挤压边墙混凝土为干硬性混凝土（一级配），其技术要求：坍落度为0；混凝土强度（28 d）为3～5 MPa；干密度≥2.15 t/m3；渗透系数为1×10-3～1×10-4cm/s。

2.2 挤压边墙混凝土配合比设计

挤压边墙混凝土除应满足上述的技术要求外，还应充分考虑挤压边墙与垫层料填筑同步上升及挤压边墙混凝土冬季施工的要求，因此配合比设计主要考虑两个方面的问题：一是选择合适的速凝剂和早强剂以缩短凝结时间、提高混凝土的早期强度；二是通过调节各种材料用量和挤压边墙机的配重以满足低强度、半透水及密实度的要求。

根据挤压边墙的成形原理，混凝土的密实度与挤压边墙机的重量有关，因此需首先确定挤压边墙机的配重，以满足密实度要求，然后通过配合比调整，满足强度和渗透指标要求。小石峡水电站挤压边墙混凝土配合比试验结果见表1。

由于挤压边墙作为大坝度汛临时挡水结构，强度不能太低，同时为降低挤压边墙对面板的约束作用，强度不能太高，试验编号为JY-3的配合比能满足密实度、强度及渗透要求，小石峡水电站最终选此方案为冬季施工配合比。

表1 挤压边墙混凝土配合比试验成果

3 挤压边墙施工程序及工艺

3.1 施工工艺流程

挤压边墙施工程序为：施工准备→混凝土拌制→挤压边墙浇筑→保温材料铺设→垫层料填筑→缺陷处理。

3.1.1 施工准备

（1）混凝土冬季生产主要采用热水拌和，同时对混凝土生产系统、原材料储备仓、混凝土运输设备进行保温处理。骨料储备场采用双层彩条布覆盖2 500 m2避免霜雪混入，白天正温有日照时揭开晾晒；拌和楼主机间设2 kW电暖气片加温，保证温度不低于0℃；拌和楼卸料斗采用钢管架、保温篷布搭设暖棚600 m3并设煤炉加温保证温度不低于0℃；拌和楼外加剂罐采用钢管架、保温篷布搭设暖棚300 m3并设煤炉加温保证温度不低于0℃；供水系统蓄水池上水管路抽水后需将水放空，其他暴露于冷空气下的水管采用保温材料包裹，并埋入土层60 cm以上；拌和楼用水加热系统：设置二级水箱，单个容积6 m3，采用80 kW电加热器对水进行加热；混凝土罐车用棉被和彩条布包盖。

（2）施工场地平整。为便于挤压机行走作业，必须提供一个平整的施工作业面。每次边墙混凝土挤压前和垫层料填筑后，都必须对垫层料平整度进行检查、修补和人工平整，不平整度控制在±2 cm。

（3）测量放线。对垫层料高程进行复核后，精确放线，标示出边墙的下游边线。

（4）挤压机就位。边墙挤压前，将挤压机运至施工现场，用反铲进行调整，使挤压机与设计边线在同一平面上。

3.1.2 混凝土拌制

（1）混凝土拌和采用热水拌和。加强温度检测，主要对气温、水温、出机口温度、混凝土入仓温度进行检测，根据气温的变化及时调整水温，保证混凝土入仓温度不低于5℃。拌和用水温度根据实际情况进行调整，水温超过60℃时，改变拌和加料顺序，先拌和骨料与水，然后加入水泥和外加剂，防止水泥假凝。

（2）由于挤压边墙混凝土为干硬性混凝土，其坍落度为0，因此应严格控制加水量，在卸料时应少量多次进行，防止混凝土在罐车入料口堵塞。

（3）混凝土的拌和时间应比常温季节适当延长，拌和时间为120 s。

3.1.3 挤压边墙浇筑

（1）混凝土采用后退法卸料，速凝剂采用粉剂由人工向进料口均匀添加。

（2）在挤压边墙机上放置水平尺，挤压边墙机行走过程中，严格控制行走方向，并及时调节升降柱高度，保证地面与挤压边墙机底平面平行。

（3）在混凝土入仓过程中，人工剔除超径石，以免对搅龙头造成损坏。

（4）混凝土浇筑时间选择在气温比较高的中午12点至16点进行。

3.1.4 保温材料铺设

（1）保温材料铺设随挤压边墙浇筑同步进行，完成一段覆盖一段。

（2）混凝土浇筑完成后首先用土工布进行覆盖，然后铺设电拌热带，最后再铺设一层塑料薄膜和土工布。

3.1.5 垫层料填筑

（1）边墙混凝土施工后2～3 h，即可进行垫层料的摊铺和碾压。

（2）垫层料填筑采用进占法。碾压采用SANYYZ18C自行式振动平碾，静碾8遍，为防止碾压对边墙造成损坏或移位，振动碾距挤压边墙内侧10 cm。

3.1.6 缺陷处理

对于各层混凝土挤压边墙之间的错台，水平距离大于2 cm时，必须进行测量放线，人工挂线、找平或铲除整平；对于边墙坍塌、成形混凝土缺陷以及边墙层间结合部，及时进行人工修补。

3.2 特殊部位的施工工艺

（1）挤压边墙与水平趾板接缝处理。根据小石峡水电站大坝坝体结构，第一层挤压边墙与趾板接触为一条线，无法满足防渗要求，故需在第一层挤压边墙底部回填混凝土，并沿接缝以下20 cm处贴一条6 cm×10 cmGB止水条，人工进行边墙混凝土浇筑，浇筑层厚不大于20 cm，见图1所示。

图1 挤压边墙与趾板接缝处理示意（尺寸单位：cm）

（2）由于第一层挤压边墙与趾板接缝及边墙两端与趾板接口处有F型铜止水，影响挤压边墙机的操作，使用定型模板或组合钢模板，人工进行边墙混凝土浇筑，浇筑层厚不大于20 cm。

4 检测结果

对挤压边墙混凝土现场取样检测，统计结果见表2、3。结果显示其质量、坡面平整度均满足设计要求。

表2 挤压边墙冬季施工温度检测结果 ℃

表3 混凝土性能及平整度检测结果

5 结语

（1）挤压边墙混凝土冬季施工时间短，保温措施繁杂，建议做好冬季施工规划。

（2）挤压边墙的各项指标（密实度、强度、渗透系数等）及行进速度与配重有关，因此应做好配合比试验，既满足性能要求，又能提高工作效率。

（3）由于挤压边墙作为大坝度汛临时挡水结构，同时在汛后排水时应控制速度，防止挤压边墙因承受反向压力过大而塌陷。