挤夺边墙应用

1、挤压式砼边墙技术在龙首二级水电站工程中的推广应用【摘 要】挤压式砼边墙技术在简化工序、加快进度、安全生产、降低成本等方面的优势在面板坝上游坡面施工中非常明显，施工实践表明：边墙速度可达40-60m/h，与垫层料铺填可同步上升，边墙施工后的上游坡面可不进行处理，水泥用量一般为70-85kg/m3，渗透系数为10-2-10-3m/s，砼弹性模量5000-10000MPa，挤压强度，不会对面板造成强约束，无需涂刷乳化沥青等隔离剂，垫层料碾压使用18t自行式振动碾，边角采用10t液压夯板不会对边墙造成破坏，而且节约了一定的施工直接成本；龙首二级水电站坝址区冬季严寒，在施工中采取了配合比中掺加防冻剂、拌

2、和加热水、砼罐车包裹保温、成型边墙牦牛保温被覆盖的保温、防冻措施取得了良好的效果，同时，施工实践还表明，垫层料和挤压墙之间未发生脱空现象，使得挤压式砼边墙新技术更为成熟，值得在面板坝施工中推广应用。【关键词】龙首二级水电站 挤压式砼边墙技术 推广 应用1.工程简介面板堆石坝、溢洪道、泄洪排砂洞、引水发电隧洞、发电厂房及升压站等建筑物组成，水库库容8620万m3,属中型三等工程，混合式开发。坝型为少见的异型面板堆石坝，最大坝高146.50m；右岸开敞式溢洪道长239.36m；右岸泄洪排砂洞长213.9m，城门洞型断面，衬砌后净断面尺寸为6.0*6.0m；布置于左岸的引水隧洞长1819.88m,为

3、洞径6.0m的有压洞，发电引水流量118 m3/s，地面式厂房安装4台机组，总装机15.7KW，年发电量5.28亿kwh。主要工程量为：坝体填筑280万m3，砼浇筑19万m3，挖、填总量128万m3，钢筋制安5506t，固结灌浆70366m，金结制安1187.5t。该工程距张掖市53.8km，合同工期25个月，工程于2002年8月5日正式开工，计划2004年9月5日完工。坝区河槽窄深（最窄处仅有5m，最宽处仅有20m），呈“”型（如下图），岸坡陡峭，场地狭窄，施工条件极其恶劣，施工强度极大，极具挑战性。2.挤压式砼边墙技术的优越性为确保砼面板下的垫层料的碾压密实，并减少基础约束，通过专家技术咨

4、询和科学论证，并经业主、监理、设计三方同意，改坡面碾压砂浆为挤压式边墙贫砼施工。砼挤压式边墙技术式是砼面板坝上游坡面施工的新方法。1999年巴西埃塔面板堆石坝建设中首先使用，在我国尚属新技术，仅在公伯峡、龙首二级、鹤峰一级、水布垭面板堆石坝中使用过。这种技术具有施工速度快，确保垫层料碾压密实，施工安排灵活，边墙与坝体同步上升，用砼挤压式边墙替代了传统的坡面超填，人工整坡、斜坡碾压、砂浆垫层坡面护坡等工序，节省资源，节约投资，可防止雨水冲刷坡面，加快工程进度，尤其为安全度汛提供了保障，因而得到坝工界的广泛关注，成为面板坝施工的一种新技术。3.边墙挤压机施工原理3.1边墙挤压机机械原理边墙挤压机借

5、鉴公路工程道沿机的原理制作而成，它包含4个部分：动力系统，柴油发动机作为动力系统用挤压方式驱动设备前行；转向系统，挤压机前进过程中，控制行走方向；砼挤压仓，砼卸入料斗后，通过螺旋桨搅拌将砼挤压到模板仓内，通过安装的机械振捣系统充分振捣，以确保砼的密实性和浇筑质量；边墙机模板按照挤压墙的设计尺寸制作成固定模板。详见挤压机外形图。挤压机有关技术参数见下表。型号工作方式外型尺寸长*宽*高（mm）自重（kg）功率(KW)工作速度(m/h)BJY-40液压3800*1000*130028004040-603.2挤压式边墙砼施工原理BJY-40边墙挤压机砼挤压式边墙技术借鉴了道路工程中砼道沿拉模施工技术，

6、即在每填筑一层垫层料之前，沿着设计断面用挤压式边墙机制作出一个半透水的连续的砼小墙，待砼凝固后在其内侧按设计要求铺填大坝垫层料，接着用振动碾平面碾压垫层料，待本层料碾压合格后再重复以上工序。4.挤压墙设计4.1挤压墙断面设计边墙设计断面为梯形，详见挤压式边墙设计断面图。它以铰接的方式使边墙可适应垫层区的沉降变形，其底部不会形成空腔，有效地避免了空腔对面板的不利影响。上游坡面可根据坝坡坡比进行调整，龙首二级水电站大坝上游坡比为1：1.5，由于过大的顶宽会降低边墙适应变形的能力，因此，顶部宽度限制在12cm以内，施工时取为10cm。墙高取40cm，与碾压后的垫层料厚度一致，内侧坡比设计为8：1，以

7、便于垫层料碾压，底部宽度为75cm；挤压式砼边墙标准断面每延米方量为0.17 m3 ，每层高度为0.40m。4.2砼配合比设计砼配合比设计的原则挤压机挤压力的大小，即挤压出的砼密实度能否满足渗透要求；挤压砼的强度和弹模值能否满足要求；配合比能否满足施工要求。砼配合比设计由于挤压机对砼配合比比较敏感，湿的砼行进速度快，干的砼行进速度慢，因此，挤压墙砼应按一级配干硬性砼配合比设计，塌落度为0。经试验，采用水泥用量85kg/m3,用水量100kg/m3，水灰比1.18，速凝剂掺量为水泥用量的4.0%。28天砼抗压强度为3.4MPa，砼的渗透系数为5.38*10-3cm/s，砼的容重为2127kg/m

8、3，实测弹模为6626 MPa。5.挤压式边墙施工程序在每填筑一层垫层料之前，用挤压式边墙机制作出一个半透水砼墙，然后在其内侧按设计铺填坝料，碾压合格后再挤压制作上层边墙，重复以上工序，参见挤压式砼边墙施工程序图。6.挤压式砼边墙施工6.1垫层区上游坡面施工工艺流程6.2施工要点测量放线测量员对垫层高程进行复核后，测量结果取其平均值，据此，确定挤压式砼边墙的边线，并根据底层已成型的挤压墙顶边线作适当调整，使坝体上游坡面水平方向偏差控制在±5cm以内。现场施工人员根据调整后的边线分段挂线或用白灰标识出挤压机行走的路线。挤压机BJY-40就位用WA-380（3.0 m3）装载机将挤压机吊

9、运到指定位置，使其内侧外沿紧贴线绳。操作人员调平内、外侧调节螺栓，并查看水平尺，使其在同一高程，用钢尺量挤压机出口高度，使其保持在40cm。挤压机就位后，安放挤压边墙三角形端头挡板并予以固定。挤压式砼边墙施工边墙砼的拌制及水平运输在拌和楼进行集中拌制，6m3砼罐车运至施工现场，采用后退法卸料。砼施工A.边墙砼施工（1）待罐车就位后，开动挤压机，并开始卸料，卸料速度须均匀连续，并将挤压机行走速度控制在40-60m/h（即就是1分钟1m左右）。卸料的同时，用自制的量筒均匀地掺加4%的速凝剂溶液。 冬季挤压式砼边墙施工（2）挤压机行走路线以前沿内侧靠线为准，并应根据后沿内侧靠线情况作适当调整。（3）

10、在卸料行走的同时，根据水平尺、坡度尺校核挤压墙结构尺寸的情况，不断调整内、外侧调平螺栓，使上游坡比及挤压墙高度满足要求。（4）挤压式边墙砼施工时，两端应尽可能地靠近两岸趾板，以减少人工处理量。（5）养护。砼施工结束后，及时用塑料薄膜或麻袋进行覆盖，设专人进行洒水养护。B.两端与趾板接口处理（1）接口处砼配合比采用人工法施工配合比，并按施工要求现场掺加速凝剂，掺量为4%。（2）人工立模进行浇筑，每层铺料10cm，人工用夯锤密实，与趾板结合部位须加强夯实。C.缺陷（错台、起包、倒塌等现象）处理对施工中出现的错台、倒塌现象须挂线用M3.0水泥砂浆抹平，对错台超出设计线的部分，人工凿除抹灰处理。处理完

11、成后并经监理验收合格后方可进行下道工序。垫层料的摊铺（1）挤压边墙成型2h后，即可进行垫层料的摊铺。（2）现场施工人员在挤压式边墙上挂高于边墙约4cm的线绳，并经高程测量作相应调整，以作为机械、人工平料的标准。（3）垫层料采用20t自卸汽车运输，后退法卸料。每车拉料约7.0m3,每5m倒料1车。（4）用220HP推土机进行摊铺，摊铺厚度44cm，并辅以人工整平，推土机采用后退法用推刀刮平，人工配合WA-380装载机剔除挤压边墙处的超径块石。垫层料碾压（1）距挤压式边墙20cm，现场施工员用白灰线进行标识。（2）顺坝轴线方向用SD-175D自行式振动碾碾压，动碾8遍，振动碾振动频率控制在，振幅控

12、制在，行走速度控制在1.5km/h以内，边角用10t液压夯板振压15-20s，以确保垫层料夯压密实。（3）碾压后，现场施工员布设2*4m方格网，以成型的挤压式边墙顶高程为依据，对边墙内侧垫层料不足部分采用人工补料至平整，并碾压1-2遍，使挤压式边墙内侧的垫层料高差在±1.5cm以内，若达不到要求，应重新补料碾压，直至满足高程要求。7.特殊条件下的挤压式砼边墙施工7.1冬季挤压式砼边墙施工由于龙首二级水电站地处高寒地区，环境条件十分恶劣。坝址区冬季（112月份）严寒，最低气温达-330C(2002年12月份实测最低气温-280C)。为加快坝体填筑施工进度，确保边墙砼在冬季低温季节能照常

13、施工，必须采取必要的防寒保温措施。砼拌制严格按照设计的砼配合比拌制，并延长拌和时间，通常为常温拌和时间的1.5倍。拌和砼前，用热水冲洗拌和设备，并使拌和温度不大于120C。严格按水泥用量的3%掺加防冻剂，采用热水拌制砼。人工法施工时，则采用在拌和楼不加水进行干拌，然后用覆盖保温被的砼自卸车运至施工现场，在现场安设加热水箱，利用100L移动式拌和机现场用热水进行拌和，并掺加水泥用量的4%的速凝剂溶液。砼运输为保证砼浇筑强度，同时保证砼运输过程中不受冻，砼运输车采用三层保温材料，2.5cm海绵板，再加上一层保温被，最外层用彩条布包裹。并尽量缩短运输时间，将拌制成品砼及时运至砼浇筑仓面。拌和楼负责人

14、和仓面技干及时联系，随拌即用。砼仓面浇筑好的砼用牦牛被及电热毯覆盖保温，以确保挤压砼不被冻坏。7.2夏季挤压式砼边墙施工用冰冷的河水进行拌制砼。在拌和楼搭设凉棚、遮阳防晒。加强洒水养护，延长养护时间。8.经济技术比较以1800.8-1820坝体上游坡面施工为例（坡面面积为2678.40m2），进行经济比较。传统工艺：完成人工削坡2678.4*3.0=129047.18元，坡面0.30m垫层料超填803.52*46.37=37259.22元，坡面碾压砂浆（平均7cm厚）2678.4*0.07*446.71=83752.76元，总计投资129047.18元。挤压边墙新工艺：完成边墙砼591.6m3

15、，按分析单价188元/ m3计算，总计投资111220.00元。使用新工艺后，完成2678.40 m2上游坡面可节省成本17826.38元，即每m2节省工程成本6.66元，本工程上游坡面处理共计25266.61m2，可节省工程成本16.83万元。9.质量控制9.1砼施工前精心复核和优化砼配合比，尽可能降低水泥用量，以降低挤压式边墙砼的弹模，并将选定的配合比报监理工程师审批后方可用于实际施工。9.2严格控制砼坍落度，确保现场测试的砼坍落度符合设计要求，保证挤压边墙砼施工质量。9.3拌和楼设专人监督，严格把关，严格按批准的砼配料单进行配料，严禁擅自更改。9.4做好机口和浇筑现场的砼取样工作，为砼质量评定提供详实的基础资料。9.5边墙内侧的垫层料严格按设计要求进行铺填，边角部位用10t液压夯板夯实，确保填坝质量。10.结语实践证明，挤压式砼边墙施工技术在面板坝上游坡面护坡中应用具有很多优越性。它不仅加快了坝体填筑的施工进度