擠壓邊墻技術(shù)在面板堆石壩中的應(yīng)用

姜曉鋒

浙江金華市順泰水電建設(shè)有限公司，中國·浙江 金華 321000

1 引言

擠壓邊墻是混凝土面板堆石壩面板坡面施工的一種辦法，采用擠壓機(jī)械將干硬性混凝土擠壓成墻體。擠壓邊墻在堆石壩上游起到限制作用，墊層料無需超填，以水平碾壓代替了斜坡碾壓，可以提高施工的安全性和墊層料的填筑質(zhì)量。在堆石壩上游壩面形成一個規(guī)則、平整、堅(jiān)實(shí)的坡面，同時具備防沖刷功能，降低了度汛的難度，提高了導(dǎo)流度汛的安全性，避免了雨水對墊層料的沖刷，節(jié)省了上游壩面的修復(fù)工作。施工過程中投入的人力物力相對較少，節(jié)約施工成本。

2 工程概況

中國浙江省寧?？h西林水庫擴(kuò)容工程大壩為砼面板堆石壩，壩頂高程為71.4m，防浪墻頂高程72.60m，基礎(chǔ)開挖最低高程22.0m，最大壩高46.4m。壩頂寬度7.0m，長度306.4m。上、下游壩坡均為1∶1.4。在下游56.3m、41.3m 高程處，設(shè)置二道3m 寬馬道。具體的施工工程概況如表1所示。

表1 中國寧?？h西林水庫擴(kuò)容工程概況

3 擠壓邊墻設(shè)計(jì)參數(shù)及混凝土配合比例

3.1 斷面形式

擠壓邊墻是在水利工程施工建設(shè)中較為常用的一種施工技術(shù)，在該施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，采用的是混凝土擠壓邊墻施工技術(shù)，將斷面設(shè)置為梯形，其單層高度為40cm，頂寬10cm，底寬71cm，上游側(cè)坡度與面板相同，為1∶1.4，下游側(cè)坡度為8∶1。實(shí)踐證明在水利工程施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，借助該種施工技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)?yīng)的擠壓邊墻施工成型固定好，對于提升水利工程施工質(zhì)量，具有重要性研究意義。同時該種斷面的形成，也具有較強(qiáng)的擠壓成型性能，對于水利工程施工技術(shù)的應(yīng)用具有重要性保障作用，在經(jīng)過該施工處理之后，能夠?qū)⒉牧箱亯|和擠壓碾壓工序運(yùn)行結(jié)合在一起[1]。

3.2 擠壓邊墻混凝土配合比例

擠壓邊墻施工技術(shù)應(yīng)用過程中，最為重要的一項(xiàng)施工技術(shù)應(yīng)用元素就是針對混凝土配合比例配置，只有配置好混凝土比例，才能夠在施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，及時的將對應(yīng)的混凝土澆筑施工工序運(yùn)行好。因此，在進(jìn)行擠壓墻混凝土配合比例的控制中，應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)因素。

一是要保障混凝土擠壓成型之后的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，同時在參數(shù)設(shè)置過程中，應(yīng)該對參數(shù)設(shè)置進(jìn)行全面分析，這樣才能保障最終的混凝土配合效果[2]。

二是擠壓邊墻混凝土配合過程中，應(yīng)該按照底層墊料中的標(biāo)準(zhǔn)需求去控制對應(yīng)的技術(shù)參數(shù)。這樣才能在技術(shù)參數(shù)的控制過程中，能夠及時將對應(yīng)的抗壓強(qiáng)度及對應(yīng)的彈性參數(shù)控制好。

三是進(jìn)行混凝土配合過程中，應(yīng)該注重對混凝土配合中的施工適應(yīng)性考慮，保障在施工適應(yīng)性控制中，能夠及時將對應(yīng)的施工參數(shù)及施工原則控制好[3]。按照這種混凝土配合比例的應(yīng)用需求，在進(jìn)行擠壓邊墻施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，其對應(yīng)的混凝土配合比設(shè)計(jì)參數(shù)控制如表2所示。

表2 擠壓邊墻混凝土配合比參數(shù)

4 擠壓邊墻施工技術(shù)在面板堆石壩中的應(yīng)用

4.1 測量放線

采用全站儀或GPS 設(shè)備由測量組測放擠壓墻頂外邊線，按外邊線，根據(jù)底層已成型擠壓墻頂邊線作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使壩體上游斜坡面的法線方向最大允許偏差控制在±5cm 之內(nèi)。現(xiàn)場施工人員根據(jù)調(diào)整后的邊線及擠壓機(jī)的寬度尺寸分段掛線標(biāo)識，即測放擠壓機(jī)內(nèi)側(cè)外沿軌跡線[4]。

4.2 擠壓機(jī)就位

測量工作完成后，作業(yè)人員根據(jù)放線安裝擠壓機(jī)行走軌道，軌道采用槽鋼（槽鋼寬度大于擠壓機(jī)輪胎寬度1cm）拼接而成，軌道底部預(yù)先進(jìn)行找平，確保橫平豎直。然后將擠壓機(jī)吊入軌道，并在擠壓邊墻內(nèi)側(cè)安裝固定好擋板，進(jìn)行擠壓機(jī)施工前期處理工作。通過在擠壓水平面上安裝槽鋼軌道，將邊墻擠壓機(jī)左側(cè)的兩個輪子嵌入槽鋼凹槽內(nèi)，使邊墻擠壓機(jī)整體處于水平狀態(tài)，加快了邊墻擠壓機(jī)的就位和定向移動速度。行進(jìn)時，左側(cè)的輪子通過事先固定好的槽鋼凹槽進(jìn)行導(dǎo)向，使邊墻擠壓機(jī)沿著既定軌跡行駛，加快了邊墻施工速度。采用有軌法擠壓邊墻法施工，成形后擠壓邊墻豎向及水平向偏差小，大大減少了后期表面及層間缺陷修補(bǔ)。

4.3 混凝土施工

在混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，共分為三步，具體的施工步驟如圖1所示。

圖1 加壓邊墻混凝土施工技術(shù)應(yīng)用圖

第一步為混凝土運(yùn)輸和卸料，將混凝土用6m3罐車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，并且按照擠壓邊墻走向，開動擠壓機(jī)的同時隨著擠壓機(jī)一同前進(jìn)。要注意的是在混凝土卸料過程中，應(yīng)該保障卸料是均勻連續(xù)的，將卸料速度控制在40～60m/h 為最宜，在此環(huán)節(jié)施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，應(yīng)該為混凝土摻雜加速凝劑[5]。

第二步為混凝土擠壓邊墻成型，通過擠壓機(jī)的行走按照水平尺、坡尺和擠壓墻結(jié)構(gòu)尺寸的變化將其內(nèi)外兩側(cè)調(diào)整，使上游坡比擠壓墻的坡度高，這樣才能滿足加壓成型需求。

第三步是混凝土加壓邊墻缺陷處理，由于在擠壓機(jī)的工作過程中，對于擠壓墻兩端趾板接口處不能處理。因此，采用人工內(nèi)側(cè)立模方式，將同型號的混凝土向擠壓墻邊縫澆筑。對于在施工中出現(xiàn)錯臺（小于1cm）、鼓包以及坍塌等現(xiàn)象，應(yīng)該采用人工砂漿（M10）抹平處理，以免在澆筑結(jié)束之后造成面板堆石壩受力不均衡現(xiàn)象出現(xiàn)。當(dāng)混凝土施工技術(shù)落實(shí)處理好之后，應(yīng)該晾曬2h 然后才能夠按照擠壓墻成型的效果，進(jìn)行對應(yīng)的施工工序運(yùn)行[6]。

4.4 混凝土邊墻兩端與趾板接口處理

由于在混凝土施工技術(shù)的處理中，對于擠壓邊墻縫隙不能夠及時地做出處理，同時也由于擠壓機(jī)自身的長度影響，使某些區(qū)域不能夠進(jìn)行施工擠壓，所以在這種背景下應(yīng)該借助人工施工技術(shù)將擠壓機(jī)不能施工區(qū)域內(nèi)的混凝土施工工序進(jìn)行人為澆筑。在進(jìn)行人工混凝土澆筑工序的實(shí)施中，其對應(yīng)的施工用料與擠壓機(jī)施工中運(yùn)用到的材料相同，并且在材料的應(yīng)用過程中，需要借助人工打夯機(jī)夯實(shí)施工處理，借助高強(qiáng)度的打夯機(jī)將整個施工區(qū)域內(nèi)的混凝土施工工序壓實(shí)，保障在施工技術(shù)處理之后，擠壓邊墻兩端與趾板接口處不在存在明顯的縫隙[7]。

5 擠壓邊墻在面板堆石壩中的施工質(zhì)量檢測

5.1 試驗(yàn)檢測指標(biāo)的確定

按照擠壓邊墻在面板堆石壩施工中的應(yīng)用效果，在施工結(jié)束之后，應(yīng)該針對施工中的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行全面地分析，采用試驗(yàn)檢測指標(biāo)控制是較為常見的一種施工質(zhì)量檢測方式。論文在針對擠壓邊墻技術(shù)在面板堆石壩施工中的技術(shù)質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)采用的是SJ352—2006《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》以及DL/T50081—2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》有關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[8]。通過對比研究之后得出的試驗(yàn)指標(biāo)參數(shù)如表3所示。

表3 擠壓邊墻技術(shù)在面板堆石壩施工檢測中的標(biāo)準(zhǔn)

5.2 現(xiàn)場取樣檢測成果

為了驗(yàn)證擠壓邊墻施工中的各項(xiàng)參數(shù)運(yùn)行效果滿足施工技術(shù)應(yīng)用需求，在進(jìn)行施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，利用擠壓邊墻混凝土（擊實(shí)法）抗壓強(qiáng)度，計(jì)劃每10 層（4m）檢測1 組；混凝土彈性模量取3000～5000MPa，計(jì)劃每40 層（16m）檢測1 組，并且在試驗(yàn)取樣結(jié)果的檢測過程中，針對對應(yīng)的數(shù)據(jù)檢測成果進(jìn)行了全面分析，如針對檢測中的干密度、滲透系數(shù)以及彈性模量和抗壓強(qiáng)度進(jìn)行了分析[9]。通過對試驗(yàn)加測成果的數(shù)據(jù)分析，能夠及時地反饋出擠壓墻技術(shù)應(yīng)用之后的實(shí)施效果。表4是針對此次施工技術(shù)試驗(yàn)檢測之后得出的數(shù)據(jù)。按照此次試驗(yàn)檢測中得出的數(shù)據(jù)，在進(jìn)行現(xiàn)場施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，能夠按照對應(yīng)的施工技術(shù)應(yīng)用，對施工區(qū)域內(nèi)的施工技術(shù)應(yīng)用做出全面分析，這樣才能通過數(shù)據(jù)的分析，明確施工技術(shù)應(yīng)用中的試驗(yàn)參數(shù)配置標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能在施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，及時的將對應(yīng)的施工控制因素協(xié)調(diào)好[10]。

表4 擠壓邊墻在面板堆石壩施工中的試驗(yàn)檢測結(jié)果

6 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代化水利工程建設(shè)中，對于擠壓邊墻施工技術(shù)的應(yīng)用研究越來越廣泛，這種技術(shù)應(yīng)用背景下的水利工程建設(shè)中，在面板堆石壩施工中的技術(shù)應(yīng)用也應(yīng)該和擠壓邊墻施工技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)而在技術(shù)應(yīng)用結(jié)合中能夠?qū)⑹┕ぜ夹g(shù)落實(shí)好，保障水利工程的建設(shè)。通過論文的研究和分析，將擠壓邊墻技術(shù)在面板堆石壩施工中的應(yīng)用從五個方面進(jìn)行了研究：一是測量放線；二是擠壓機(jī)就位；三是混凝土施工；四是混凝土邊墻兩端與趾板接口處理；五是擠壓邊墻迎水坡面處理。以上五種技術(shù)應(yīng)用是擠壓邊墻技術(shù)在面板堆石壩中較為常用的施工技術(shù)，也是保障水利工程施工技術(shù)提升中常用的五種技術(shù)，通過該技術(shù)的應(yīng)用，提升了水利工程施工建設(shè)質(zhì)量。