浅析混凝土面板堆石坝挤压式边墙施工技术

1 挤压式边墙施工工艺概述

自本世纪初开始，我国坝工程界逐步在若干工程项目中引入挤压式边墙施工技术，如我国陕工局在黄河公伯峡工程、四川瓦屋山面板堆石坝、河南盘石头水库工程中就已经采用本次技术。本文下面主要阐述混凝土面板堆石坝挤压式施工边墙技术的施工技术指标及特点并指出此施工工艺的优势所在。

1.1 挤压式边墙施工方法

按照我国道路园林挤压滑模原理来看，它主要是经电动机将混凝土拌料输送至成型腔，在形成充实的混凝土墙体之后按照其设计要求确定其密实度，最后在利用挤压机在已经形成的混凝土墙下不断向前推移，具体的施工方法如下所示:(1)在混凝土浇筑完成后采用挤压式边墙机制做出半透明混凝土小墙;(2)在混凝土墙体中填筑垫层料;(3)按照设计要求在混凝土墙内铺填坝料;(4)利用混凝土振动机将平面碾压平实;(5)检验边墙质量，若不合格则重复上述工序。

1.2 挤压式边墙施工优势

同传统碾压保护施工技术相比挤压式边墙施工技术主要有以下几个优点，分别为:(1)施工工序简单快捷。不论是混凝土边墙还是坝体都能够在施工中同步进行，混凝土成型2小时后便可以开始进行垫料层的铺设，期间不会出现无故间歇的情况，从而确保施工的连续性与质量。(2)安全系数较高。在施工当中由于受到边墙的限制，因此不许好对破面进行修整、填筑垫层，这样一来实际上提升了一定的安全性。在具体的施工过程中坝体同上有坝脚几乎同步诚信，这对于施工安全尤其是雨雪天气施工的安全性有了极大保障。(3)现场施工管理方面。在坝体上游坡面采用新技术进行施工能够极大的简化施工设备与施工机具，边墙工序得到简化、坡面施工一次性完成，从而有效减少了人工修整作业量的提升，这对于提升把提的导流性、度汛的安全性非常关键。

2 挤压式混凝土边墙技术指标分析

2.1 挤压式混凝土边墙布置

一般来说，按规范的工程设计要求来看典型的边墙截面如下图所示，上游边坡为1∶1.6，下游边坡为 8∶1。如下图所示，边坡截面高40cm，顶宽10cm。

图1 典型挤压混凝土边墙断面

2.2 挤压式混凝土边墙施工

挤压式混凝土常用的技术指标如下表所示:

干密度技术指标 3000～7000/MPa ＜5/MPa 10-2～10-3/cm·s-1 ＜2.15g·cm类目 弹性模量 抗压强度 渗透系数-3

2.3 挤压式混凝土配合比设计-2

在对挤压混凝土设计配合比时首先要根据挤压边墙施工的具体技术指标分别对挤压边墙的混凝土原材料、混凝土性能指标、配合比进行试验，其中混凝土原材料的试验主要包括一下几个方面:水泥、外加剂、砂石料等，具体如下:

(1)水泥。由于边墙墙体对强度、弹性的要求较低，因此在选择水泥时要尽量选择低标号的水泥，确保其强度与弹模达标。

(2)外加剂。外加剂的选择必须要充分结合施工现场的实际环境与条件，选择合理的外加剂。

(3)砂石料。要尽量选择质量好、稳定性强的砂石料，同时合理设计砂石料级配。

其次，需要注意的是，在设计混凝土配合比时要考虑以下几个方面的因素:机械挤压压力。挤压混凝土的设计必须要同时面子成型腔内所要求的混凝土密实度与渗透设计水平。挤压混凝土弹性与强度。在选择挤压混凝土密实度时要尽量保持与垫层料密实度的一致性，在条件允许的情况下可以选择弹性模量较低、强度低的水泥。从而确保混凝土在成型腔内对于垫层料变形的适应性，防止由于冲击、荷载强度的加大而遭受破坏。混凝土配合比施工性。从挤压机挤压混凝土的设计及技术指标来看，我们在具体的施工当汇总可以逐步完成施工性混凝土的配合比设计。众所周知，混凝土水灰比不论是过大或是过小都会导致挤压机不行走问题的出现因此我们必须要对混凝土的水灰比加以合理设计。

3 挤压边墙施工技术中存在的问题与施工要点研究

3.1 挤压边墙施工技术中存在的问题

在具体的施工及应用当中，面板堆石坝挤压边墙施工技术在上游坡面施工工序、坡面保护、垫层料碾压及面板施工条件等方面虽然具有一定优势，但仍然存在一些问题，而这些问题都需要我们在实际的操作过程中予以研究和解决。

3.1.1 面板约束

通常情况下，挤压边墙在很大程度上都会增加对面板的约束力。现阶段我国工程界对这一问题的处理办法主要是依靠喷涂乳化沥青等柔性材料缓解挤压边墙对面板的压应力，但实际上所取得的效果并不是很好。

3.1.2 沉降变形

挤压边墙与面板纵向分缝垂直相交、是一种水平方向的层间结合结构。这一结构是否会对面板产生约束使其变形，当前工程界尚无定论。但在具体的施工当中一般采取沿面板分缝处边墙切缝的形式来应对沉降变形的问题。

3.1.3 平整处理

在具体的施工操作中，如果挤压边墙层间结合施工控制不当很可能会出现层面棱线的问题，从而加剧边墙坡面不平整的现象，进一步加剧面板所承受的约束力，因此要想避免这一现象就必须要在面板浇筑之前对其进行必要的平整处理。

3.2 挤压边墙施工技术要点研究

3.2.1 平整场地

在进行挤压混凝土施工之前必须要对施工作业场地加以平整方便挤压机等施工设备的行走作业。在挤压边墙混凝土挤压前和垫层料填筑之后要及时对垫层的平整度加以检查，一旦发现问题要及时加以平整、修补。最后，在摊铺碾压工作完成后要确保场地的平整度，一般以2cm为宜。

3.2.2 测量放线

垫层料高程要准确性要加以严格控制，挤压机行走路线及边墙下边线设计要始终平行于画线，同时挤压机行进方向要始终与画线平衡，确保成型腔位置的准确性、挤压墙的平直。

3.2.3 挤压机就位

边墙挤压工作开始之前要确保挤压机与挤压墙面处于同一水平线之上，具体的位置调整过程应按如下规范操作:使用吊车将挤压机运送至指定位置→现场调整→就位后沿内侧边沿放线→调整螺栓→水平之检查→挤压机出料口高度为40cm。

3.2.4 挤压成墙

根据施工现场实际情况采用机械施工或人工施工的方式，挤压边墙混凝土施工后2小时可采用机械进行垫层料进行摊铺与碾压施工。在条件允许的情况下可以将速凝剂添加器装置放置于挤压机进料口后方，最后再将已拌制好的混凝土运送至指定位置。

4 结语

总而言之，混凝土面板堆石坝挤压式边墙施工技术在工程中的应用不但能够有效简化施工程序、提高施工进度，而且对于施工质量有着明显的促进作用。不论是坝前区坡面的防护、还是上游边坡碾压高边坡作业，通过此技术的应用极大的确保了施工安全性，同时还能有效降低施工成本。

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