擠壓式混凝土邊墻固坡技術(shù)

擠壓式混凝土邊墻固坡技術(shù)是混凝土面板堆石壩上游坡面施工的新方法。1999年巴西埃塔面板堆石壩建設(shè)中首先使用。這種技術(shù)因其能明顯提高墊層料的壓實(shí)質(zhì)量，簡便及時(shí)地提供上游坡面的防護(hù)等特點(diǎn)而得到壩工界的廣泛關(guān)注。在2000年第20屆國際大壩會議上，我們得到了這種固坡技術(shù)的信息：擠壓墻法是借鑒擠壓滑模原理，依靠反作用力行走，利用機(jī)械擠壓力形成墻體，以保證上游區(qū)墊層料碾壓密實(shí)。根據(jù)面板堆石壩在中國的發(fā)展，我們預(yù)測到該技術(shù)將有廣闊的發(fā)展前景。從2001年起，我們在黃河上游水電開發(fā)公司的支持下，依托公伯峽工程，利用近一年的時(shí)間完成了從理論計(jì)算、工藝設(shè)計(jì)、材料配合比到機(jī)械設(shè)備研制、成本測算等全部的研究試驗(yàn)內(nèi)容，2002年4月，在公伯峽工地現(xiàn)場進(jìn)行了施工性試驗(yàn)，經(jīng)多位專家現(xiàn)場評審，認(rèn)為擠壓式混凝土邊墻技術(shù)研究取得了初步成功，公伯峽成為國內(nèi)第一個(gè)應(yīng)用擠壓式混凝土邊墻技術(shù)的工程。隨著公伯峽工程成功應(yīng)用，在本公司于鶴峰一級電站、甘肅龍首二級電站即時(shí)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，國內(nèi)已陸續(xù)有30余座面板壩采用了該技術(shù)，特別是233m高的水布埡電站面板壩經(jīng)慎重的試驗(yàn)研究后，在公伯峽、鶴峰、龍首等項(xiàng)目取得的成果的基礎(chǔ)上，又有了新的提高。同時(shí)國外兩座壩也采用了我公司生產(chǎn)的擠壓機(jī)械進(jìn)行了施工。邊墻擠壓機(jī)已獲得國家實(shí)用新型專利，擠壓式混凝土邊墻固坡技術(shù)在公伯峽工程中的研究和應(yīng)用獲中國電力科技進(jìn)步二等獎，該技術(shù)已得到壩工界的普遍認(rèn)可，正逐漸成為固坡施工的一種常規(guī)技術(shù)。2.1擠壓式混凝土邊墻施工法的工藝流程面板壩上游坡面?zhèn)鹘y(tǒng)的施工方法是：墊層料鋪填超出設(shè)計(jì)墊層區(qū)上游面30cm左右，先進(jìn)行分層水平碾壓，一般層厚40cm，待墊層料鋪填至一定高度后，反復(fù)進(jìn)行機(jī)械及人工削坡、斜坡碾壓，直至達(dá)到設(shè)計(jì)坡面要求。之后，根據(jù)面板分期情況，分次對坡面采用碾壓砂漿或?yàn)r青噴涂防護(hù)。擠壓式混凝土邊墻施工法是：在每填筑一層墊層料之前，沿墊層料上游設(shè)計(jì)坡緣，按設(shè)計(jì)邊坡要求，采用擠壓式邊墻機(jī)制作出一個(gè)半透水混凝土小墻，然后在其內(nèi)側(cè)按設(shè)計(jì)鋪填壩料，用振動碾平面碾壓，合格后重復(fù)以上工序。2.2邊墻施工的特點(diǎn)2.2.1水平碾壓取代斜坡碾壓使用擠壓式混凝土邊墻施工技術(shù)后，對墊層料的水平碾壓取代了傳統(tǒng)工藝中的墊層料斜坡碾壓，提高了上游坡面墊層料的密實(shí)度，保證了工程質(zhì)量。2.2.2提高度汛能力對于大、中型工程，尤其是在施工期需要壩體度汛（如采用砂漿抹面度汛）的工程和在多雨地區(qū)施工的面板堆石壩工程來講，使用擠壓式混凝土邊墻施工技術(shù)，能及時(shí)提供一個(gè)可抵御沖刷的上游坡面，從而使得導(dǎo)流、度汛能力大大提高；同時(shí)在施工過程中也防止了雨水對上游坡面的沖蝕，減少了沖溝的修復(fù)工作量和修復(fù)缺陷。2.2.3施工安全性提高由于邊墻在坡緣的限制作用，墊層（過渡層）在卸料過程中不會產(chǎn)生沿坡面離析和滾落，也不需要進(jìn)行人工坡面修整和斜坡碾壓，上游趾板灌漿等安全作業(yè)性大大提高。同時(shí)由于混凝土邊墻有一定的抗壓強(qiáng)度，對墊層料有側(cè)限作用，這樣沿邊墻進(jìn)行碾壓時(shí)，提高了碾壓設(shè)備的施工安全性。2.2.4工序和施工設(shè)備、機(jī)具得到簡化，加快了施工進(jìn)度邊墻施工一般速度可達(dá)40～60m/h，在混凝土成型后2h左右即可進(jìn)行墊層料填鋪，兩者可同步上升。坡面施工可隨墊層區(qū)的上升一次完成，這樣傳統(tǒng)工藝需要的坡面平整和斜坡碾壓設(shè)備、水泥砂漿施工模具等被擠壓機(jī)取代，特別是人工修整作業(yè)大為減少，節(jié)省了勞動力，加快了施工進(jìn)度。2.2.5邊墻可提供一個(gè)規(guī)則、平整的坡面，加之工序簡化，有利于施工管理。擠壓式混凝土邊墻施工技術(shù)國內(nèi)還沒有使用的先例，要在公伯峽工程中首次采用擠壓式混凝土邊墻這一新技術(shù)，難度可想而知，關(guān)鍵課題是擠壓邊墻條件下的應(yīng)力應(yīng)變、擠壓機(jī)械的研制、邊墻混凝土配合比的試驗(yàn)、邊墻斷面和施工工藝確定以及如何評價(jià)和減少擠壓式混凝土邊墻對面板的約束等。針對上述幾個(gè)問題在公伯峽工程中進(jìn)行了專門研究。為了深入研究擠壓墻對壩體及混凝土面板受力狀態(tài)產(chǎn)生的影響，黃河上游水電開發(fā)公司曾委托中國水利水電科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所、清華大學(xué)水利水電工程系、天津大學(xué)水利水電工程系等單位，結(jié)合公伯峽面板堆石壩應(yīng)力應(yīng)變研究、應(yīng)力位移分析、靜動力分析研究和壩體填筑仿真研究等內(nèi)容，分別對采用擠壓式邊墻的壩體應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)和面板約束影響進(jìn)行計(jì)算分析，計(jì)算分析結(jié)果基本一致，其結(jié)論可以歸納為：（1）擠壓式邊墻對壩體的應(yīng)力分布狀態(tài)影響甚微，對壩體局部的拉應(yīng)力區(qū)受力狀態(tài)略有改善。（2）擠壓墻對上游壩面的水平位移具有一定的約束作用，從而使壩體的沉降量有所減小。（3）擠壓墻對混凝土面板的約束未有明顯增大，因此不需采用擠壓墻切斷分縫等措施，坡面按面板壩施工規(guī)范要求處理即可。面板施工前在擠壓墻表面適量噴涂乳化瀝青，以減小面板混凝土與擠壓墻之間的粘結(jié)力。（4）根據(jù)大壩變形計(jì)算，在擠壓墻施工放線時(shí)分不同區(qū)域內(nèi)收或外移適當(dāng)距離，以終使上游坡面體型控制在規(guī)范要求之內(nèi)。通過對擠壓墻的計(jì)算分析可知，擠壓墻不會對壩體結(jié)構(gòu)和受力狀態(tài)以及對面板的約束產(chǎn)生大的影響，不必因擠壓墻的應(yīng)用采取特殊的工程措施，擠壓墻施工技術(shù)是可行的。3.2.1基本要求(1)要有適當(dāng)?shù)臄D壓力以保證混凝土按設(shè)計(jì)斷面成形，同時(shí)使混凝土邊墻達(dá)到需要的密實(shí)度，與墊層料有相似的透水性能。(2)要有適當(dāng)?shù)臄D壓施工速度以滿足壩料填筑進(jìn)度要求。(3)內(nèi)腔各種結(jié)構(gòu)間有足夠的強(qiáng)度和耐腐蝕性能。3.2.2擠壓機(jī)結(jié)構(gòu)為達(dá)到以上要求，2001年12月至2002年3月在西安黑河工程施工現(xiàn)場對擠壓機(jī)先后進(jìn)行了四次生產(chǎn)調(diào)整試驗(yàn)?；窘Y(jié)構(gòu)主要由擠壓成型腔、儲料倉、液壓動力系統(tǒng)和行走操作系統(tǒng)等部分組成。主要圖1BJY-40型擠壓機(jī)3.3邊墻斷面研究考慮壩面設(shè)計(jì)要求及擠壓墻對壩料碾壓的阻擋作用，擠壓墻斷面設(shè)計(jì)為梯形，上下聯(lián)系以鉸接的方式使邊墻可適應(yīng)墊層區(qū)的沉降變形，其底部不會形成空腔進(jìn)而對面板造成不利影響。上游坡面可根據(jù)壩坡坡比調(diào)整，頂部寬度限制在10cm以內(nèi)，過大的頂寬會降低擠壓墻適應(yīng)變形的能力。墻高采用40cm，與碾壓后的墊層料厚度一致，內(nèi)側(cè)坡比設(shè)計(jì)為8：1以便墊層料碾壓，底部厚度大約為70cm，每延米方量為0.162m3。實(shí)踐表明，這種斷面形式有利于擠壓成型，也可滿足墊層料鋪填碾壓的約束要求。3.4擠壓式邊墻混凝土配合比的試驗(yàn)研究考慮到邊墻對壩體結(jié)構(gòu)的改變及約束應(yīng)力對面板可能產(chǎn)生的不利影響，預(yù)期的混凝土性能應(yīng)具備低強(qiáng)度、低彈模、半透水的特點(diǎn)；為了滿足與墊層料填筑同步上升的要求，混凝土又要具有較高的早期強(qiáng)度；經(jīng)濟(jì)性也是需要注意的方面?；谏鲜鏊悸?，配合比的設(shè)計(jì)要考慮兩個(gè)方面的問題：一是選擇合適的外加劑以減少水泥用量，二是選定適宜的水泥用量和加水量，以滿足低強(qiáng)度、低彈模、低坍落度、半透水的特點(diǎn)。這些要求必須和擠壓機(jī)的擠壓力相協(xié)調(diào)。3.4.1基本要求(1）擠壓機(jī)產(chǎn)生適當(dāng)擠壓力，即擠壓出的混凝土密實(shí)度與室內(nèi)成型混凝土的密實(shí)度一致，滿足滲透要求。(2)按一級配干硬性混凝土配合比設(shè)計(jì)，坍落度為零，28天混凝土抗壓強(qiáng)度大約在5MPa左右，成型后2h混凝土抗壓強(qiáng)度能夠滿足墊層料碾壓要求，混凝土滲透系數(shù)在10-2～10-3cm/s范圍內(nèi)，低彈模。3.4.2混凝土配合比試驗(yàn)成果通過模擬擠壓試驗(yàn)（直壓法和振壓法）和常規(guī)試驗(yàn)（人工插搗法和振動臺振動法在速凝劑摻量一定、成型時(shí)間相同的情況下，模擬擠壓出的混凝土抗壓強(qiáng)度較高，而一般方法成型的混凝土抗壓強(qiáng)度較低,有些甚至測不出強(qiáng)度，并且振動擠壓的混凝土成型更接近擠壓機(jī)成型混凝土邊墻的方式。混凝土配合比試驗(yàn)成果見表2、表3、表4。表2擠壓式邊墻混凝土配合比設(shè)計(jì)成果表(室內(nèi)試驗(yàn))水砂42.5R/3.4.3試驗(yàn)結(jié)果分析從表3、4結(jié)果看,擠壓混凝土滲透性能滿足與墊層料基本一致的要求，彈性模量低，變形適應(yīng)能力強(qiáng)，對面板約束力小?；炷翉?qiáng)度稍低，但能滿足約束墊層料的施工目的。3.5擠壓式混凝土邊墻施工工藝研究結(jié)果（1）測量放線，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求，確定擠壓式混凝土邊墻位置，用灰線灑出擠壓機(jī)行走線路。同時(shí)在擠壓機(jī)行走線路上，人工配合對墊層料表面進(jìn)行平整，平整度控制在3㎝以內(nèi)。（2）靠近兩側(cè)趾板附近人工立模夯筑，夯筑長度1.5m。（3）擠壓機(jī)安放就位。（4）混凝土由小型拌和站拌制，混凝土攪拌車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，在卸料過程中，采用“真空負(fù)壓外加劑噴槍”均勻地?fù)饺胨倌齽?。?）根據(jù)卸料速度，將擠壓機(jī)行走速度控制在50m/h左右。（6）擠壓邊墻成型2小時(shí)后，用20t自卸車?yán)\(yùn)墊層料，后退法卸料，320HP推土機(jī)攤鋪推平，特別是靠邊墻部位應(yīng)配合人工整平，防止粗料集中，形成架空結(jié)構(gòu)。碾壓機(jī)械采用SD-175D型英格索蘭自行振動碾，碾壓時(shí)距邊墻5～10㎝，碾壓遍數(shù)增加到10遍。試驗(yàn)施工中在混凝土邊墻上間距5m布置觀測點(diǎn)進(jìn)行檢測，擠壓邊墻成型2小時(shí)后按墊層料碾壓參數(shù)碾壓，邊墻沒有發(fā)生側(cè)向位移。各層間混凝土邊墻接坡平整度小于2㎝。表3擠壓混凝土密度測定成果表/驗(yàn)/表4擠壓混凝土試驗(yàn)成果表模量79979978-383.6擠壓式邊墻經(jīng)濟(jì)分析比較擠壓墻施工是一新工藝，目前尚無定額可以套用。以下根據(jù)公伯峽工程的情況，以施工100m3擠壓混凝土為標(biāo)準(zhǔn)，將擠壓墻與傳統(tǒng)施工方法進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析比較。（1）擠壓墻人工投入情況墊層料人工平整的費(fèi)用包括在墊層料單價(jià)內(nèi)，擠壓墻施工時(shí)不考慮這部分費(fèi)用；速凝劑添加、砼入倉需要3人；施工中墻體兩側(cè)邊角部位需要人工立模板、振搗、抹面成型，澆筑過程中擠壓墻需要進(jìn)行缺陷處理和抹平，冬季需要覆蓋保溫材料進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)，以上工作需要投入10人；混凝土攪拌車上司機(jī)和拌合站操作人員費(fèi)用按規(guī)定進(jìn)入設(shè)備臺班費(fèi)，人工費(fèi)中不再考慮。（2）擠壓墻材料投入情況材料費(fèi)用中主要是混凝土所耗用材料，其配合比見表5。表5擠壓墻施工配合比水砂1.3：14%該配合比均為干硬性砼，砂石料均為飽和面干狀態(tài)，冬季需加4％防凍劑。根據(jù)擠壓墻砼在施工過程中損失、坍塌等實(shí)際情況，混凝土澆筑過程中材料消耗率為5％；零星材料費(fèi)包括邊角模板等取混凝土材料費(fèi)的1％。（3）擠壓墻設(shè)備投入情況現(xiàn)場配備的擠壓機(jī)需2臺，6～7m3砼罐車2臺，拌合站一座（2X750L）。擠壓墻混凝土的施工效率主要由擠壓機(jī)控制，而擠壓機(jī)的工作臺時(shí)有3部分組成，依此是擠壓機(jī)工作耗時(shí)、擠壓機(jī)吊運(yùn)和施工準(zhǔn)備時(shí)間、混凝土罐車間隔時(shí)間。擠壓機(jī)的工作速度為40～60m/h，平均工作速度為44m/h，根據(jù)擠壓墻斷面計(jì)算，每延米混凝土為0.162m3，則100m3擠壓墻混凝土耗時(shí)14.73h。因?yàn)槊繉訑D壓墻施工方量較小，從大壩底部到大壩頂部，平均拉3層混凝土墻工程量才能達(dá)到100m3，每次生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間為0.51h，測算標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)準(zhǔn)備時(shí)間為1.53h。每車混凝土之間的間隔時(shí)間為2min，100m3需灌車的搭接時(shí)間為0.6h。根據(jù)上述情況，施工100m3混凝土需用臺時(shí)為14.73+1.53+0.6=16.87h。擠壓墻混凝土入倉后隨即成型，由于擠壓機(jī)的受料倉容積小，因此攪拌車必須與擠壓機(jī)同步運(yùn)行。則擠壓100m3混凝土耗時(shí)33.74h。拌合站需要與擠壓機(jī)同時(shí)運(yùn)行，則二者消耗的時(shí)間相同為16.87h。根據(jù)上述資源分析和相關(guān)取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，砼擠壓墻的單價(jià)大約為230～250元/m3。（4）擠壓墻與傳統(tǒng)施工方法經(jīng)濟(jì)比較傳統(tǒng)工藝的費(fèi)用包括：超填30～40cm墊層料、相當(dāng)于擠壓墻本身體積的墊層料、斜坡碾施工、斜坡機(jī)械配合人工削坡、人工抹水泥砂漿。按100m3擠壓墻混凝土施工與傳統(tǒng)工藝同樣斜坡面積比較，測算出傳統(tǒng)施工方法相應(yīng)擠壓墻同體積墊層料的單價(jià)為247元/m3。比較結(jié)果見表6表6100m3擠壓墻混凝土施工與傳統(tǒng)工藝同樣斜坡面積比較結(jié)果號12345（1）擠壓墻本身的體積為100m3，測算單價(jià)按合同單價(jià)。（2）超填40cm墊層料的體積為100m3混凝土對應(yīng)的長度617.28m與超填斷面積之乘積，單價(jià)采用合同單價(jià)。（3）斜坡碾施工、斜坡面機(jī)械配合人工削坡、人工抹水泥砂漿等項(xiàng)目根據(jù)100m3混凝土施工對應(yīng)的斜坡面積424.8m2作為計(jì)算工程量。通過以上的分析比較，可見，采用擠壓墻施工技術(shù)與傳統(tǒng)施工方法花費(fèi)大致相當(dāng)，但擠壓墻可有效保證墊層料的碾壓質(zhì)量，施工工序簡化，工效提高，施工進(jìn)度明顯加快，坡面保護(hù)得到可靠保證。同時(shí)，擠壓墻作為混凝土面板的基礎(chǔ)，坡面平整，其變形模量適當(dāng)，可以協(xié)調(diào)面板與墊層料之間的變形，對防止面板混凝土產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫，延長面板的使用壽命起到有益的作用。特別在降雨強(qiáng)度較大地區(qū)，擠壓墻工藝所省去的坡面沖刷缺陷修補(bǔ)費(fèi)用也是相當(dāng)可觀的。4.1公伯峽工程中的應(yīng)用黃河公伯峽水電站位于青海省循化縣與化隆縣交界處的黃河干流上，壩址河道上游76km為李家峽水電站，下游148km為劉家峽水電站。壩址區(qū)海拔高程約1900m—2000m。電站以發(fā)電為主，裝機(jī)容量為1500MW，兼顧灌溉及供水。樞紐由砼面板堆石壩、引水發(fā)電系統(tǒng)、溢洪道、右岸泄洪洞、左岸泄洪洞、灌溉取水口等建筑物組成。公伯峽混凝土面板堆石壩壩頂長度429.0m，壩頂寬度為10.0m，最大壩高132.5m，上游坡1:1.4，下游坡1:1.3～1:1.5。壩頂設(shè)有高度為5.8m的“L型防浪墻”與面板相接，壩頂高程2010m。左岸上游38m高的混凝土高趾墻與趾板連接，右岸上游設(shè)47.5m高的混凝土高趾墻與趾板連接。面板為不等厚，厚度為t＝0.3+0.003H（0.3m～0.7m）。壩體從上游到下游依次分面板上游面下部土質(zhì)斜鋪蓋（1A）及蓋重區(qū)（1B）、混凝土面板、混凝土趾板、墊層區(qū)（2A）、過渡層區(qū)（3A）、主堆石區(qū)（3BⅠ、3BⅡ)及下游次堆石區(qū)（3C）。壩體總填筑量460余萬m3。4.1.1擠壓式邊墻施工工藝公伯峽水電站面板堆石壩采用擠壓墻技術(shù)后，壩體填筑采用全斷面整體上升方案，薄層攤鋪碾壓 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2擠壓式邊墻工序流程：基面測量→墊層料填筑→墊層料人工平整±3cm→灑水碾壓→補(bǔ)料補(bǔ)壓→測量放線→擠壓機(jī)BJY—40就位→擠壓墻混凝土施工→兩端與趾板接口處理→缺陷處理（錯(cuò)臺、起包、平整度、坡比、倒塌等現(xiàn)象）→轉(zhuǎn)序。圖4擠壓式邊墻混凝土施工場景（1）施工準(zhǔn)備根據(jù)施工材料計(jì)劃，采購水泥、砂石、速凝劑等工程材料。工地現(xiàn)場的水、電、照明布置完善。對施工作業(yè)人員進(jìn)行施工技術(shù)交底。（2）基面測量按照測量提供的高程控制點(diǎn)，進(jìn)行墊層料地基高程散點(diǎn)測量。采用儀器精度滿足規(guī)范要求，散點(diǎn)控制為2m×2m方格網(wǎng)，此測量高程作為墊層料填筑高度的依據(jù)。（3）墊層料填筑下層經(jīng)過驗(yàn)收后填筑墊層料，墊層料采用20T自卸汽車運(yùn)輸，每車?yán)\(yùn)料約7m3左右，約每5m倒料1車，具體情況根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際作適當(dāng)調(diào)整。采用液壓反鏟或裝載機(jī)或T120推土機(jī)輔以人工整平，推土機(jī)采用后退法用推刀抹平或人工刮平。人工剔除擠壓邊墻處超徑料及塊石。機(jī)械粗平后，在擠壓式砼邊墻上掛高于邊墻約4cm的線繩，并經(jīng)高程測量做相應(yīng)的調(diào)整，此線繩作為機(jī)械、人工平料的標(biāo)準(zhǔn)。布設(shè)2m×4m高程網(wǎng)并掛線，由人工在此范圍內(nèi)按線整平。待驗(yàn)收同意后，進(jìn)行下一高程方格網(wǎng)的平整。所有平整完后，再進(jìn)行散點(diǎn)測量，使所有點(diǎn)高程相差在±3cm內(nèi)。整平后灑水，采用5t灑水車運(yùn)水，利用人工灑水，灑水應(yīng)均勻，加入量按壩料的5%控制（體積比使墊層料上不出現(xiàn)明流水為宜，灑水10-20分鐘后碾壓。碾壓沿壩軸線方向，距擠壓式邊墻15cm。碾壓參數(shù)：鋪料厚度44cm、碾壓8遍、頻率27.5～28Hz、振幅1.3mm左右、行走速度3km/h，邊角部位可由液壓夯板或小型沖擊夯夯實(shí)。碾壓后，布設(shè)2m×4m高程方格網(wǎng)，取某一中間高程作為依據(jù)，人工補(bǔ)料至平整、碾壓1～2遍，使其高差在±1.5cm內(nèi)，若達(dá)不到要求，重新補(bǔ)料補(bǔ)壓，直至達(dá)到要求。整平碾壓完成后清除擠壓邊墻頂面的墊層料。（4）測量放線墊層料填筑完成后對墊層高程進(jìn)行復(fù)核，并結(jié)合現(xiàn)場測量結(jié)果取平均值，確定擠壓墻的邊線。按此邊線，根據(jù)底層已成型擠壓墻頂邊線做適當(dāng)調(diào)整，使壩體上游坡面水平方向偏差控制在±5cm之內(nèi)，根據(jù)調(diào)整后的邊線分段掛線，并結(jié)合同類工程壩體沉降規(guī)律，在EL1970m以下范圍施工控制線向下游方向預(yù)退5cm，至EL1980m高程以上范圍向上游預(yù)留5cm。（5）擠壓機(jī)BJY—40就位由裝載機(jī)或液壓反鏟將擠壓機(jī)吊運(yùn)到指定的位置，使其內(nèi)側(cè)外沿緊貼線繩。調(diào)平內(nèi)外側(cè)調(diào)節(jié)螺栓，用水平尺檢查，使其在同一高程。用鋼尺量擠壓機(jī)出口高度，使其保持在40cm。（6）擠壓式砼邊墻施工1）待攪拌車就位后，開動擠壓機(jī)，并開始卸料，卸料速度均勻連續(xù)，以將擠壓機(jī)行走速度控制在50～60m/h為準(zhǔn)，卸料的同時(shí)，摻加高效速凝劑，速凝劑的摻量為水泥用量的3%，即每方砼摻加2400g，每延米摻加389g，根據(jù)速凝劑添加器的流量大小，對速凝劑加水適當(dāng)稀釋后使用。2）擠壓機(jī)行走路線以前沿內(nèi)側(cè)靠線為準(zhǔn)，并根據(jù)后沿內(nèi)側(cè)靠線情況做適當(dāng)調(diào)整。3）在卸料行走的同時(shí)，根據(jù)水平尺、坡尺校核擠壓墻結(jié)構(gòu)尺寸的情況不斷調(diào)整內(nèi)外側(cè)調(diào)平螺栓，使上游坡比及擠壓墻高度滿足要求。4）擠壓墻施工時(shí)兩端盡量靠近趾板，減少人工處理量。（7）兩端與趾板接口處理接口處砼適當(dāng)加大水泥用量和速凝劑的摻量，按100kg/m3水泥用量控制；速凝劑摻量為3kg/m3，即每延米摻加500g左右。該部位人工立模進(jìn)行夯筑，每層鋪料10cm，人工插搗密實(shí)，與趾板結(jié)合部位加強(qiáng)插搗。（8）缺陷（錯(cuò)臺、起包、倒塌等現(xiàn)象）處理對于施工中出現(xiàn)的錯(cuò)臺、倒塌現(xiàn)象應(yīng)掛線用砂漿抹平加以處理，對于錯(cuò)臺超出設(shè)計(jì)線的部分，人工鑿除抹灰處理。處理完成并經(jīng)驗(yàn)收合格后轉(zhuǎn)序施工。4.1.2擠壓墻及墊層料施工質(zhì)量公伯峽工程在國內(nèi)首次采用的擠壓墻技術(shù)，施工質(zhì)量控制尚無規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工等單位在這方面做了大量的工作。根據(jù)擠壓墻混凝土配合比的室內(nèi)和室外試驗(yàn)，以及施工檢測情況，擠壓墻混凝土28d強(qiáng)度全部滿足設(shè)計(jì)2～6MPa的要求，其滲透系數(shù)均在10-2~10-3m/s之間，彈性模量在3000~8000Mpa范圍內(nèi)，各項(xiàng)性能指標(biāo)基本與試驗(yàn)結(jié)果相符，因此，在施工中主要按配合比和強(qiáng)度指標(biāo)控制擠壓墻的質(zhì)量。公伯峽水電站面板堆石壩擠壓墻質(zhì)量檢測結(jié)果見表9和表10。表7擠壓式邊墻混凝土強(qiáng)度檢測資料123456789從表7可以看出，公伯峽大壩擠壓式邊墻混凝土強(qiáng)度最大值為5.9MPa,最小值為2MPa，強(qiáng)度滿足要求。從表8可以看出，混凝土強(qiáng)度保證率達(dá)到90％以上，混凝土的質(zhì)量控制是優(yōu)良的。表8擠壓墻混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果最大值最小值平均值SCv保證格率優(yōu)公伯峽面板堆石壩墊層料全部采用擠壓式邊墻施工，墊層料碾壓質(zhì)量檢測結(jié)果如下圖5所示，所有的試樣檢測干密度質(zhì)量均滿足設(shè)計(jì)大于2.20g/cm3的要求。圖6公伯峽大壩上游擠壓式邊墻正視4.1.3擠壓墻上游充水試驗(yàn)2003年8月15日～2003年11月，大壩進(jìn)行了長達(dá)3個(gè)月的充水試驗(yàn)。待基坑水抽后，對擠壓墻進(jìn)行了仔細(xì)檢查，擠壓墻完好無損，未發(fā)生錯(cuò)臺位移等現(xiàn)象。圖7擠壓墻上游充水試驗(yàn)4.1.4施工進(jìn)度年10月22日大壩填筑一次到頂，總填筑方量440萬m3，用時(shí)近15個(gè)月，原合同中月填筑最高強(qiáng)度為35萬m3，實(shí)際月填筑最高強(qiáng)度達(dá)到52萬m3。月平均填筑29萬m3，大壩月平均升高9米，擠壓墻平均每月上升22層，大壩填筑工期比合同工期縮短了近10個(gè)月時(shí)間。由此可見采用擠壓式邊墻，大壩填筑工期比常規(guī)施工方法加快很多，工作效率相當(dāng)于常規(guī)施工方法的1.5倍。公伯峽大壩填筑期間，大壩填筑保持全斷面均衡上升，大大降低了大壩的不均勻沉降；大壩填筑施工過程中，尤其是2003年秋季，雨水很多，暴雨成災(zāi)，大壩墊層料在擠壓式邊墻的保護(hù)下，未受到?jīng)_刷破壞；監(jiān)測表明墊層料碾壓密實(shí)，大壩填筑工期比合同工期縮短接近10個(gè)月，為工程安全渡訊、提前發(fā)電奠定了基礎(chǔ)，帶來的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益是顯而易見的。公伯峽水電站大壩填筑進(jìn)度詳見圖8。壩軸線壩軸線ⅠⅠ壩上壩上壩上壩上壩上壩上壩軸線壩下壩上壩上壩上壩上壩軸線壩下4.1.4擠壓式邊墻施工監(jiān)測公伯峽面板堆石壩施工期間，變形觀測資料顯示，壩體最大沉降量為61cm，其量值不到壩高的0.5%。擠壓墻向上游的最大水平位移為7.9cm，平均位移3~4cm，其表面最大沉陷6.67cm，向右岸最大位移6.1cm。上游坡面未出現(xiàn)破壞現(xiàn)象，鉆孔與儀器觀測均未發(fā)現(xiàn)墊層料與擠壓墻脫空，表明擠壓墻與壩體的變形相適應(yīng)，可視其為壩體的一部分。當(dāng)大壩填筑到1950~1960m高程時(shí)，由于上游施工道路布置需要，對左岸部分?jǐn)D壓式邊墻進(jìn)行了挖槽拆除，現(xiàn)場檢查結(jié)果顯示，墊層料密實(shí)，擠壓墻與墊層料結(jié)合良好，見圖9。圖9左岸1950高程擠壓墻與墊層料結(jié)合部位檢查實(shí)況4.1.5面板裂縫的分析：蓄水前，對面板裂縫進(jìn)行了一次全面普查，并通過對同一條件下同時(shí)施工的公伯峽副壩情況的分析，公伯峽左岸副壩壩高25m，是在原岸坡沙礫石基礎(chǔ)上，沒有采用擠壓墻，澆筑了面板，也出現(xiàn)了同樣多的裂縫。大家一直認(rèn)為面板裂縫不是由使用擠壓墻引起的，主要是由于氣候因素造成的。公伯峽工程自2004年8月正常蓄水以來，蓄水位一直保持在2002m高程高水位運(yùn)行，壩后滲流量最大50-60l/s，未出現(xiàn)異常情況。4.2擠壓墻技術(shù)在國內(nèi)外的應(yīng)用4.2.1國外工程應(yīng)用：（1埃塔（ITA）壩，位于巴西Uruguai河上，壩高125m，上游坡比1：1.3，填筑量870萬m3。首次采用的擠壓邊墻方法被認(rèn)為是一項(xiàng)重要的技術(shù)發(fā)展。（2莫哈勒（Mohale）面板壩，高145m，頂長為620m，為非洲最高壩，壩體堆石量750萬m3。（3Machadinho壩，壩高125m，巴西，位于巴西南部的pelotas河。壩體填筑方量700萬m3，采用了87m高的臨時(shí)斷面，以抵御500年一遇的洪水，使用邊墻施工法產(chǎn)生了很好的效果。（4Antamina壩，壩高248m，秘魯，海拔4300m。這是一個(gè)供開采銅鋅用的尾礦壩。其135m高的一期壩采用了擠壓式邊墻，修建于1：1.4的坡面上，它可以盡可能的減少材料的分離并提供雨季的保護(hù)。（5）Itapebi壩，壩高160m，巴西。設(shè)計(jì)坡比1：1.25，采用擠壓式邊墻施工。（6）Loscaracoles壩，壩高131m阿根廷。填筑量900萬m3，主要采用沉積的砂卵石和河流沖積物填主。壩體上游坡面1：1.65，采用擠壓式邊墻保護(hù)。（7）Putanegra壩，壩高86m，阿根廷。填筑量730萬m3，壩型為混凝土面板砂礫石壩，上游坡度1：1.65，采用邊墻進(jìn)行表面保護(hù)。（8）Campisnovos壩，壩高196m，巴西。這個(gè)壩是世界上較高的幾個(gè)面板堆石壩之一，碾壓堆石方量1200萬m3，上游坡面1：1.3，采用邊墻施工法。（9）bakun壩，壩高205m，馬來西亞，年降雨量大于4500mm，上游坡面1：1.4，借鑒采用了國內(nèi)較為成熟的擠壓式邊墻技術(shù)。（10）麥洛維，壩高52m，蘇丹。上游坡面1：1.35，采用擠壓邊墻技術(shù)取得很好效果。4.2.2國內(nèi)工程應(yīng)用：2002年在公伯峽工程研究應(yīng)用擠壓墻技術(shù)的同時(shí)，國內(nèi)數(shù)個(gè)工程就跟蹤這一技術(shù)的進(jìn)展，湖北鶴峰一級電站、甘肅龍首二級電站大壩緊接著采用了這一技術(shù)，并取得了比預(yù)期要好的效果。在這些等項(xiàng)目的帶動下，短短數(shù)年間，國內(nèi)相繼有數(shù)十座面板壩采用了擠壓邊墻固坡工藝，這些工程從南到北，自東到西，涵蓋了我過的廣大地區(qū)。許多工程根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，在應(yīng)力應(yīng)變分析、擠壓混凝土原材料、配合比、施工工藝諸方面做了創(chuàng)造性工作，為發(fā)展和提高擠壓墻固坡技術(shù)做出了貢獻(xiàn)。國內(nèi)應(yīng)用擠壓墻固坡技術(shù)的工程見表9，擠壓式邊墻混凝土施工配合比見表10。表10國內(nèi)部分工程擠壓式邊墻混凝土施工配合比稱m凝劑水劑MPaMPa//2*10-2//5.3*10-3//4.4*10-3//7.7*10-3///3.4*10-3///表9國內(nèi)應(yīng)用擠壓墻固坡技術(shù)的工程123456789（1）擠壓墻施工前，墊層料的碾壓檢測必須合格，而且靠近壩面90cm內(nèi)必須精心整平，不平整度距設(shè)計(jì)高程在±3cm以內(nèi)。人工找平時(shí)先將影響擠壓機(jī)行走的石渣撿去，然后人工掛線，水準(zhǔn)儀測量、人工找平以確保擠壓機(jī)的行走方向始終保持直線方向，否則擠壓墻每層之間的錯(cuò)臺