混凝土面板堆石壩擠壓式邊墻施工技術(shù)研究

王壘立

（中國(guó)水利水電第八工程局有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

0 引言

混凝土面板堆石壩是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工周期短、成本較低的水利工程。然而，傳統(tǒng)的邊墻施工技術(shù)存在一些問題，如施工效率低、質(zhì)量難以保證等。為了解決這些問題，擠壓式邊墻施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)通過使用擠壓機(jī)對(duì)混凝土進(jìn)行連續(xù)擠壓，實(shí)現(xiàn)了邊墻的快速施工和質(zhì)量的可控性。因此，對(duì)擠壓式邊墻施工技術(shù)進(jìn)行研究和應(yīng)用具有重要的理論和實(shí)踐意義。

1 擠壓式邊墻施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

擠壓式邊墻施工技術(shù)能夠方便地對(duì)上游坡面進(jìn)行暫時(shí)性維護(hù)。在混凝土面板堆石壩的建設(shè)過程中，為了確保壩體的穩(wěn)定性，需要對(duì)上游坡面進(jìn)行臨時(shí)支撐和保護(hù)。傳統(tǒng)的支撐方式往往煩瑣且效果不佳，而擠壓式邊墻施工技術(shù)通過在施工期間設(shè)置擠壓邊墻，可以方便快捷地對(duì)上游坡面進(jìn)行支撐，確保施工期間的安全。同時(shí)，該技術(shù)能夠有效減小橫剖面。堆石壩傳統(tǒng)的混凝土面板堆石壩在施工過程中常常需要設(shè)置較寬的施工平臺(tái)和邊坡，這會(huì)增加工程量和施工難度。而采用擠壓式邊墻施工技術(shù)后，由于邊墻的支撐作用，可以有效減小橫剖面的尺寸，降低了施工工程量，提高了施工效率。最后，擠壓式邊墻能夠有效地支撐上游坡面，在施工期間提供滿足邊坡穩(wěn)定要求的支護(hù)體系，減少因邊坡失穩(wěn)導(dǎo)致的安全事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。而且，通過逐層、壓實(shí)型施工，擠壓式邊墻可以確保整個(gè)堆石壩的壩體結(jié)構(gòu)緊密、堅(jiān)固，具備較好的承載能力和抗震能力，提高了工程的整體安全性和穩(wěn)定性[1]。擠壓式變強(qiáng)施工技術(shù)在混凝土面板堆石壩中的實(shí)際施工如圖1 所示。

2 擠壓式邊墻施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

擠壓式邊墻施工技術(shù)的應(yīng)用流程如圖2 所示。

圖2 擠壓式邊墻施工技術(shù)的應(yīng)用流程

2.1 邊墻設(shè)定

擠壓式邊墻施工技術(shù)應(yīng)用于混凝土面板堆石壩中的邊墻設(shè)定，是為了加強(qiáng)墊料層與趾板的聯(lián)結(jié)，并提高壩體的整體穩(wěn)定性。具體來說，墊料層為混凝土表層，而趾板位于壩體下部，是用以承受水壓和支撐壩體的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。在此位置設(shè)定邊墻能夠有效地增強(qiáng)墊料層與趾板的連接性，從而提高整個(gè)壩體的穩(wěn)定性。在施工過程中，需要按照設(shè)計(jì)要求確定邊墻的尺寸和形狀。其中，上游坡面的比重應(yīng)為1∶1.4，敷料填筑型壓實(shí)層的厚度為40cm。因此，擠壓式邊墻的頂端寬度為10cm、高度為40cm，底端寬度為1cm，呈梯形狀。同時(shí)，下游坡面比為8∶1，上游坡面比為1∶1.4。

2.2 混凝土的制備

在混凝土制備過程中，首先要進(jìn)行混凝土的配料工作。根據(jù)項(xiàng)目需求，選用C5 型標(biāo)號(hào)的混凝土進(jìn)行施工。配料需要按照一定的比例來確定水泥、水分和其他填充材料的使用量?；炷林械乃趾繉?duì)擠壓機(jī)的運(yùn)行和施工效果有重要影響。過高或過低的水分含量都會(huì)影響混凝土的流動(dòng)性和擠壓性能。因此，在制備混凝土?xí)r，需要確保水分控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，通常為95～120kg/m3。同時(shí)，水泥是混凝土的膠凝材料，對(duì)混凝土的強(qiáng)度和硬化時(shí)間起著重要作用。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定水泥的使用總量通常為85～100kg/m3。此外，在水泥使用之前，應(yīng)確保其質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)混凝土的水灰比進(jìn)行控制，以確保其具有合適的強(qiáng)度。在擠壓式邊墻施工中，水灰比的控制范圍通常為1.1～1.3，其具體數(shù)值應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。此外，在制備混凝土?xí)r，需要注意控制混凝土性能，包括抗壓能力、滲透性等。一般要求混凝土的抗壓能力在1MPa～3MPa，懸液的滲透數(shù)值要控制在10-3～10-2cm/s[2]。

2.3 壓實(shí)實(shí)地與測(cè)算放線

在進(jìn)行擠壓邊墻施工期間，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壓實(shí)處理，以便為施工設(shè)施提供良好的施工條件。具體來說，首先，進(jìn)行敷料填充。使用合適的填充材料填充尾板頭端下游的三角槽，并確保填滿并平整。填充敷料的材料需要根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選擇。其次，進(jìn)行敷料平臺(tái)監(jiān)測(cè)。在完成單層施工后，需要對(duì)敷料平臺(tái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保其完整性和穩(wěn)定性。如有需要，進(jìn)行修整和修復(fù)，以保證下一次施工的順利進(jìn)行。最后，進(jìn)行壓實(shí)處理。為了保證擠壓邊墻機(jī)在進(jìn)行直線型運(yùn)作時(shí)能夠達(dá)到要求，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全方位的壓實(shí)處理。這可以借助碾壓振動(dòng)型設(shè)施進(jìn)行壓實(shí)，并確保壓實(shí)程度符合設(shè)計(jì)要求。

測(cè)算與放線是為了保證擠壓機(jī)與邊墻之間的精準(zhǔn)配合，確保擠壓機(jī)按照設(shè)計(jì)軌跡進(jìn)行施工。就實(shí)際的施工而言，首先，需要將擠壓機(jī)與邊墻下邊線的軌跡線進(jìn)行標(biāo)記，在敷料上進(jìn)行相應(yīng)的標(biāo)記。標(biāo)記的間距一般為10cm，露出長(zhǎng)度為1cm。這些標(biāo)記需要用塑料線固定，以確保在施工過程中不會(huì)移動(dòng)，保持與邊墻精準(zhǔn)程度的一致性。其次，通過將鐵釘加以緊固，保障擠壓類設(shè)施在操作期間，標(biāo)記線不會(huì)發(fā)生移動(dòng)。這樣可以確保擠壓機(jī)與邊墻的精準(zhǔn)配合[3]。

2.4 擠壓機(jī)就位與施工

擠壓機(jī)在施工前需要通過吊裝或人力推動(dòng)等方式運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)。擠壓機(jī)就位如圖3 所示，此時(shí)必須確保水平，并使用水準(zhǔn)尺進(jìn)行調(diào)整。只有在水平的基礎(chǔ)上，擠壓機(jī)才能正常運(yùn)行，確保施工的精確度和質(zhì)量。擠壓機(jī)的高度對(duì)混凝土型邊墻的高度有影響，因此在施工前需要調(diào)整擠壓機(jī)的高度。這是為了保證擠壓機(jī)能夠與邊墻的高度相匹配，從而實(shí)現(xiàn)邊墻的均衡和穩(wěn)定。通過仔細(xì)調(diào)整擠壓機(jī)的高度，可以確保邊墻施工的準(zhǔn)確性和一致性。另外，擠壓機(jī)的外坡刀片應(yīng)與上一層邊墻的坡頂緊密貼合，以防止擠壓結(jié)束后坡角松脫。這是為了保證邊墻的整體性和穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)裂縫或松動(dòng)的情況。通過精確調(diào)整外坡刀片的位置，可以確保邊墻的外觀效果和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在使用擠壓邊墻機(jī)進(jìn)行施工時(shí)，擠壓機(jī)的平直運(yùn)行情況會(huì)對(duì)邊墻的壓實(shí)情況產(chǎn)生重要影響。因此，需要使用定位線將側(cè)板分配給連接扶手的擠壓機(jī)，確保擠壓機(jī)的平直運(yùn)行。只有擠壓機(jī)能夠平穩(wěn)地運(yùn)行，并且與邊墻保持一致的速度和方向，才能夠確保邊墻的均勻壓實(shí)和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在進(jìn)行邊墻擠壓時(shí)，需要專門的工作人員控制擠壓機(jī)的運(yùn)行方向。這是為了確保擠壓機(jī)能夠按照預(yù)定的路徑和速度進(jìn)行運(yùn)行，不會(huì)出現(xiàn)偏離或失控的情況。工作人員需要熟悉擠壓機(jī)的操作和控制，以確保施工的安全性和準(zhǔn)確性。擠壓機(jī)的運(yùn)行速度應(yīng)保持在45～60m/h。經(jīng)過實(shí)踐驗(yàn)證，這一速度范圍可以在保證施工效率的同時(shí)，確保邊墻的質(zhì)量和穩(wěn)定性。過快的運(yùn)行速度可能導(dǎo)致擠壓不均勻或失控，而過慢的速度則會(huì)影響施工的進(jìn)度和效率。此外，為防止骨料分散，在卸料過程中，需要將過粗的骨料舍棄。這是為了確保擠壓機(jī)的料斗中只有合適的骨料，避免出現(xiàn)不均勻擠壓或堵塞的情況。只有保持骨料的適度和均勻性，才能夠確保邊墻的密實(shí)性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。確保卸料均勻后，將骨料放入擠壓機(jī)的料斗中。工作人員應(yīng)控制擠壓機(jī)的運(yùn)行方向，并使用長(zhǎng)度為50cm 的抹子對(duì)成型邊墻進(jìn)行收光，以確保邊墻的壓實(shí)和美觀特性。通過仔細(xì)的操作和收光，可以使邊墻表面平整光滑，提升邊墻的美觀度與質(zhì)量[4]。

圖3 擠壓機(jī)就位

2.5 細(xì)節(jié)處理

在邊墻與岸坡聯(lián)結(jié)處的最終處和最前處澆筑混凝土，這里需要使用與邊墻型混凝土相同的原料，并使用人力對(duì)混凝土進(jìn)行搗實(shí)。在擠壓邊墻之中的對(duì)接坡間，完成擠壓工作后，需要清除產(chǎn)生的各類混凝土問題，并使用木抹進(jìn)行壓實(shí)，以確保對(duì)接坡間的美觀效果。這里需要注意的是，清理工作必須及時(shí)進(jìn)行，以免混凝土因時(shí)間長(zhǎng)而過于固化，導(dǎo)致清理難度加大，甚至無法清理干凈。此外，在邊墻型混凝土施工結(jié)束后的3h 內(nèi)，需要進(jìn)行填筑碾壓型敷料的工作。墊層厚度設(shè)置為45cm，并使用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。對(duì)于鄰近邊墻20～30cm的區(qū)域，要使用BW-75S 型振動(dòng)設(shè)施進(jìn)行振搗，以確保填筑的敷料與邊墻完全貼合。在施工的過程中，首先，邊墻與岸坡聯(lián)結(jié)部位的混凝土澆筑需要在充分濕潤(rùn)的狀態(tài)下進(jìn)行，以防止混凝土過于干燥而影響后續(xù)工作進(jìn)展。其次，在清理對(duì)接坡間時(shí)，我們需要注意對(duì)木抹的使用，確保其質(zhì)量和數(shù)量充足，并且在使用時(shí)要保持手法正確，以避免對(duì)接坡間產(chǎn)生不必要的損傷。再次，在填筑碾壓型敷料時(shí)，我們需要保證敷料的質(zhì)量符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在填筑的過程中要注意控制敷料的厚度和均勻性，以達(dá)到最佳的填筑效果。最后，在進(jìn)行振動(dòng)設(shè)施振搗時(shí)，我們需要注意操作規(guī)范，確保設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并注意對(duì)周圍人員的安全保護(hù)。

3 混凝土面板堆石壩施工的質(zhì)量控制

3.1 保證施工機(jī)械的穩(wěn)定性

在施工前，必須對(duì)機(jī)具進(jìn)行全面檢查和測(cè)試，以確保其各項(xiàng)性能符合要求。這包括檢查機(jī)具的結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)等方面，同時(shí)對(duì)傳感器和指示儀表進(jìn)行校準(zhǔn)和測(cè)試，以保證各項(xiàng)參數(shù)的準(zhǔn)確性。如果發(fā)現(xiàn)機(jī)具有損壞或故障，需及時(shí)進(jìn)行修理和更換，以保證機(jī)具正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，在施工過程中，機(jī)具所處的地面必須保持平整，沒有明顯的不平整或變形。同時(shí)，要對(duì)機(jī)具的支架進(jìn)行調(diào)整，使其與地面保持良好的接觸，防止機(jī)具在擠壓過程中出現(xiàn)晃動(dòng)或傾斜。此外，機(jī)具所處的施工區(qū)域也要保持平穩(wěn)，避免施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)明顯的坡度或障礙物。最后，擠壓式邊墻施工機(jī)具的操作必須符合相關(guān)的操作規(guī)程和安全規(guī)范，保證操作人員的技能和經(jīng)驗(yàn)符合要求。操作過程中，要注意機(jī)具的工作狀態(tài)和響應(yīng)情況，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)處理。并且要保證機(jī)具正常運(yùn)行時(shí)，其周圍沒有其他人員靠近，以確保施工過程的安全性。

3.2 確保施工現(xiàn)場(chǎng)的安全整潔

施工現(xiàn)場(chǎng)必須符合當(dāng)?shù)睾蛧?guó)家相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。例如，在挖掘機(jī)作業(yè)時(shí)，需要確保機(jī)器的穩(wěn)定和操作者的安全。在混凝土澆筑時(shí)，必須保護(hù)好混凝土施工區(qū)域，避免其他人員或車輛誤入。此外，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置合適的安全警示標(biāo)志和設(shè)施也是非常重要的，以提醒并保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)的工人和來往行人。同時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)必須保持干凈整潔，以避免灰塵、雜物等對(duì)混凝土的影響。清理工作應(yīng)該在每次施工結(jié)束后進(jìn)行，處理垃圾和廢棄物等，使施工現(xiàn)場(chǎng)保持清潔。在混凝土澆筑后，還需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清洗和清理，確保混凝土表面干凈整潔，滿足項(xiàng)目要求和標(biāo)準(zhǔn)。此外，在施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)該設(shè)置一個(gè)安全區(qū)域，將施工現(xiàn)場(chǎng)與其他區(qū)域分開。安全區(qū)域可以用圍欄或警示線進(jìn)行劃定，并設(shè)置警示標(biāo)志，以提醒其他人員避免進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。這樣能夠有效地防止未經(jīng)授權(quán)的人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，保證工作安全和順利進(jìn)行。

3.3 加強(qiáng)施工監(jiān)督和管理

在施工過程中，應(yīng)該對(duì)施工進(jìn)行全過程監(jiān)督和管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決施工中出現(xiàn)的問題。與此同時(shí)，應(yīng)該做好施工記錄和資料整理，為驗(yàn)收提供依據(jù)，確保施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)。并且，在施工過程中，應(yīng)該做好施工記錄和資料整理。包括工作日志、驗(yàn)收記錄、施工圖紙和技術(shù)文件等。這些記錄和資料記錄了施工的每個(gè)環(huán)節(jié)，可以為驗(yàn)收提供必要的依據(jù)。同時(shí)，還可以用于隨后的維護(hù)和管理工作。另外，應(yīng)該建立相應(yīng)的施工文件和檔案，將所有施工過程中的記錄和資料進(jìn)行整理和歸檔。這些文件和檔案可以通過內(nèi)部審查和外部審核來檢查施工是否符合相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。此外，這些文件和檔案也可以作為項(xiàng)目后期維護(hù)的重要依據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)擠壓式邊墻施工技術(shù)的研究和實(shí)際應(yīng)用，本文總結(jié)出其在混凝土面板堆石壩中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和關(guān)鍵步驟。同時(shí)，提出了保證施工機(jī)械穩(wěn)定性、確保施工現(xiàn)場(chǎng)安全整潔以及加強(qiáng)施工監(jiān)督和管理的質(zhì)量控制措施。實(shí)踐證明，擠壓式邊墻施工技術(shù)能夠有效提高混凝土面板堆石壩的施工效率和質(zhì)量，并具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。