小石峽水電站面板堆石壩擠壓邊墻低溫季節(jié)施工

溫永勝，羅松濤，郭俊波

（安蓉建設(shè)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(shù)已較為成熟并廣泛應(yīng)用到各個(gè)工程之中?；诒Ｕ瞎て凇⑻岣咝?、保證經(jīng)濟(jì)效益，參建各方不得不利用低溫季節(jié)進(jìn)行混凝土施工，其中擠壓邊墻工程也遇到同樣問(wèn)題。

小石峽水電站工程位于新疆阿克蘇地區(qū)，主壩為鋼筋混凝土面板砂礫石壩，上游坡面防護(hù)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(zhì)量、提高坡面防護(hù)能力、簡(jiǎn)化施工程序的作用，還作為大壩度汛臨時(shí)擋水結(jié)構(gòu)，為保證該工程安全度汛要求，根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃必須進(jìn)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(shè)計(jì)

2.1 技術(shù)要求

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

2.2 擠壓邊墻混凝土配合比設(shè)計(jì)

擠壓邊墻混凝土除應(yīng)滿足上述的技術(shù)要求外，還應(yīng)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(shè)計(jì)主要考慮兩個(gè)方面的問(wèn)題：一是選擇合適的速凝劑和早強(qiáng)劑以縮短凝結(jié)時(shí)間、提高混凝土的早期強(qiáng)度；二是通過(guò)調(diào)節(jié)各種材料用量和擠壓邊墻機(jī)的配重以滿足低強(qiáng)度、半透水及密實(shí)度的要求。

根據(jù)擠壓邊墻的成形原理，混凝土的密實(shí)度與擠壓邊墻機(jī)的重量有關(guān)，因此需首先確定擠壓邊墻機(jī)的配重，以滿足密實(shí)度要求，然后通過(guò)配合比調(diào)整，滿足強(qiáng)度和滲透指標(biāo)要求。小石峽水電站擠壓邊墻混凝土配合比試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

由于擠壓邊墻作為大壩度汛臨時(shí)擋水結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度不能太低，同時(shí)為降低擠壓邊墻對(duì)面板的約束作用，強(qiáng)度不能太高，試驗(yàn)編號(hào)為JY-3的配合比能滿足密實(shí)度、強(qiáng)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(yàn)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?yàn)椋菏┕?zhǔn)備→混凝土拌制→擠壓邊墻澆筑→保溫材料鋪設(shè)→墊層料填筑→缺陷處理。

3.1.1 施工準(zhǔn)備

（1）混凝土冬季生產(chǎn)主要采用熱水拌和，同時(shí)對(duì)混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)、原材料儲(chǔ)備倉(cāng)、混凝土運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行保溫處理。骨料儲(chǔ)備場(chǎng)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(shí)揭開(kāi)晾曬；拌和樓主機(jī)間設(shè)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(shè)暖棚600 m3并設(shè)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(shè)暖棚300 m3并設(shè)煤爐加溫保證溫度不低于0℃；供水系統(tǒng)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(tǒng)：設(shè)置二級(jí)水箱，單個(gè)容積6 m3，采用80 kW電加熱器對(duì)水進(jìn)行加熱；混凝土罐車用棉被和彩條布包蓋。

（2）施工場(chǎng)地平整。為便于擠壓機(jī)行走作業(yè)，必須提供一個(gè)平整的施工作業(yè)面。每次邊墻混凝土擠壓前和墊層料填筑后，都必須對(duì)墊層料平整度進(jìn)行檢查、修補(bǔ)和人工平整，不平整度控制在±2 cm。

（3）測(cè)量放線。對(duì)墊層料高程進(jìn)行復(fù)核后，精確放線，標(biāo)示出邊墻的下游邊線。

（4）擠壓機(jī)就位。邊墻擠壓前，將擠壓機(jī)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，用反鏟進(jìn)行調(diào)整，使擠壓機(jī)與設(shè)計(jì)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(qiáng)溫度檢測(cè)，主要對(duì)氣溫、水溫、出機(jī)口溫度、混凝土入倉(cāng)溫度進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)氣溫的變化及時(shí)調(diào)整水溫，保證混凝土入倉(cāng)溫度不低于5℃。拌和用水溫度根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，水溫超過(guò)60℃時(shí)，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(yīng)嚴(yán)格控制加水量，在卸料時(shí)應(yīng)少量多次進(jìn)行，防止混凝土在罐車入料口堵塞。

（3）混凝土的拌和時(shí)間應(yīng)比常溫季節(jié)適當(dāng)延長(zhǎng)，拌和時(shí)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(jìn)料口均勻添加。

（2）在擠壓邊墻機(jī)上放置水平尺，擠壓邊墻機(jī)行走過(guò)程中，嚴(yán)格控制行走方向，并及時(shí)調(diào)節(jié)升降柱高度，保證地面與擠壓邊墻機(jī)底平面平行。

（3）在混凝土入倉(cāng)過(guò)程中，人工剔除超徑石，以免對(duì)攪龍頭造成損壞。

（4）混凝土澆筑時(shí)間選擇在氣溫比較高的中午12點(diǎn)至16點(diǎn)進(jìn)行。

3.1.4 保溫材料鋪設(shè)

（1）保溫材料鋪設(shè)隨擠壓邊墻澆筑同步進(jìn)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(jìn)行覆蓋，然后鋪設(shè)電拌熱帶，最后再鋪設(shè)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(jìn)行墊層料的攤鋪和碾壓。

（2）墊層料填筑采用進(jìn)占法。碾壓采用SANYYZ18C自行式振動(dòng)平碾，靜碾8遍，為防止碾壓對(duì)邊墻造成損壞或移位，振動(dòng)碾距擠壓邊墻內(nèi)側(cè)10 cm。

3.1.6 缺陷處理

對(duì)于各層混凝土擠壓邊墻之間的錯(cuò)臺(tái)，水平距離大于2 cm時(shí)，必須進(jìn)行測(cè)量放線，人工掛線、找平或鏟除整平；對(duì)于邊墻坍塌、成形混凝土缺陷以及邊墻層間結(jié)合部，及時(shí)進(jìn)行人工修補(bǔ)。

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(jù)小石峽水電站大壩壩體結(jié)構(gòu)，第一層擠壓邊墻與趾板接觸為一條線，無(wú)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(jìn)行邊墻混凝土澆筑，澆筑層厚不大于20 cm，見(jiàn)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(jī)的操作，使用定型模板或組合鋼模板，人工進(jìn)行邊墻混凝土澆筑，澆筑層厚不大于20 cm。

4 檢測(cè)結(jié)果

對(duì)擠壓邊墻混凝土現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2、3。結(jié)果顯示其質(zhì)量、坡面平整度均滿足設(shè)計(jì)要求。

表2 擠壓邊墻冬季施工溫度檢測(cè)結(jié)果 ℃

表3 混凝土性能及平整度檢測(cè)結(jié)果

5 結(jié)語(yǔ)

（1）擠壓邊墻混凝土冬季施工時(shí)間短，保溫措施繁雜，建議做好冬季施工規(guī)劃。

（2）擠壓邊墻的各項(xiàng)指標(biāo)（密實(shí)度、強(qiáng)度、滲透系數(shù)等）及行進(jìn)速度與配重有關(guān)，因此應(yīng)做好配合比試驗(yàn)，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(shí)擋水結(jié)構(gòu)，同時(shí)在汛后排水時(shí)應(yīng)控制速度，防止擠壓邊墻因承受反向壓力過(guò)大而塌陷。