陳倫

（貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，貴州 貴陽(yáng)550002）

蒙江雙河口水電站位于貴州省黔南布依族、苗族自治州羅甸縣交硯鄉(xiāng)蒙江干流河段上，壩址位于格凸河與漣江匯口下游約4km處，樞紐控制流域面積4770km2，水庫(kù)正常蓄水位580m，死水位560m，水庫(kù)總庫(kù)容1.992億m3，興利庫(kù)容1.828億m3，電站裝機(jī)120MW，保證出力28.71MW，多年平均發(fā)電量4.466億kW·h，裝機(jī)利用小時(shí)數(shù)3720h。

雙河口水電站屬Ⅱ等大（2）型工程，樞紐由鋼筋砼面板堆石壩、右岸溢洪道、右岸泄洪隧洞、左岸發(fā)電引水系統(tǒng)及電站廠房等建筑物組成。混凝土面板堆石壩壩頂長(zhǎng)335.145m，壩頂高程584.3m，最大壩高99.3m，上游壩坡1:1.41，下右壩坡馬道與上壩施工公路相結(jié)合，設(shè)“之”字型馬道，馬道寬8m，平均坡降1:1.59。大壩從上游到下游分為壩前蓋重區(qū)、墊層區(qū)、過渡區(qū)、主堆石區(qū)、下游堆石區(qū)，其中墊層區(qū)水平寬度3m。

混凝土面板堆石壩是目前我國(guó)水利水電工程中的主要壩型之一。但大壩上游面施工采用的傳統(tǒng)方法存在缺陷，即斜坡碾壓難以保證墊層區(qū)的質(zhì)量，工序多而復(fù)雜，交叉作業(yè)干擾大，特別是人工削坡費(fèi)時(shí)費(fèi)力，與大壩壩體填筑施工存在矛盾，直接影響了工程進(jìn)度和施工質(zhì)量。

擠壓式邊墻護(hù)坡技術(shù)是借鑒道路園林工程中道沿機(jī)的擠壓滑模原理，創(chuàng)出的一種面板壩墊層料坡面施工的新技術(shù)。1999年首先在巴西埃塔(ITA)面板堆石壩施工中使用，并取得成功。該技術(shù)具有能保證墊層料壓實(shí)質(zhì)量、提高坡面防護(hù)能力以及施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，已經(jīng)成為面板壩施工的一種新技術(shù)。

1 擠壓式邊墻設(shè)計(jì)

1.1 擠壓混凝土配合比設(shè)計(jì)

擠壓機(jī)對(duì)混凝土配合比較敏感，干的混凝土擠壓行進(jìn)速度慢，濕的混凝土擠壓行進(jìn)速度快，因此擠壓混凝土配合比按一級(jí)配干硬性混凝土設(shè)計(jì)，坍落度為0，通常采用水泥用量70～85kg/m3，用水量約100kg/m3，水灰比1.3～1.46，速凝劑適量。混凝土28天抗壓強(qiáng)度約5MPa，滲透系數(shù)在10-3～l0-4cm/s范圍內(nèi)，要求低彈模。

根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)推薦配合比，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)性試驗(yàn)復(fù)核驗(yàn)證，確定雙河口擠壓邊墻施工混凝土配合比如表1；水泥采用的P.O32.5級(jí)水泥，其物理力學(xué)試驗(yàn)成果見表2；砂子及小石采用本地生產(chǎn)的人工骨料，其物理性能試驗(yàn)成果見表3、表4。經(jīng)過拌和站拌制，混凝土罐車運(yùn)輸至作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。通過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，混凝土在表壓為0.15MPa的情況下，混凝土滲透系數(shù)為0.074～0.0044cm/s，抗壓強(qiáng)度為3.0～5.1MPa。

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1.2 設(shè)計(jì)斷面

擠壓式邊墻斷面為梯形，以鉸接的方式使邊墻可適應(yīng)墊層區(qū)的變形，其底部不會(huì)形成空腔，有效避免空腔對(duì)面板的不利影響。墻高度為墊層料的設(shè)計(jì)鋪填厚度，雙河口水電站面板壩墊層料的鋪填厚度為40cm，故確定擠壓式邊墻單層高度為40cm。邊墻上游側(cè)坡度與混凝土面板堆石壩的上游壩坡相同，為1:1.41。頂部寬度太大會(huì)降低邊墻適應(yīng)變形的能力，頂部寬度太小會(huì)造成邊墻成型困難，容易坍塌。2002年陜西省水電工程局在青海公伯峽水電站的試驗(yàn)證明頂部寬度在8～12cm比較合適，本工程頂部寬度確定為l0cm，邊墻下游側(cè)坡度采用8:1。

2 擠壓式邊墻施工

2.1 施工程序

在每填筑一層墊層料之前，將下層(已填筑)墊層料碾壓整平，定位畫線后用邊墻擠壓機(jī)制作出一個(gè)高40cm的低強(qiáng)度、低彈性模量、半透水的混凝土小墻，待其達(dá)到一定的齡期(一般2～4小時(shí)左右)，并具有一定強(qiáng)度后，在其下游側(cè)按設(shè)計(jì)要求鋪填墊層料，推土機(jī)攤鋪平整后用自行式振動(dòng)碾進(jìn)行碾壓，碾壓合格后重復(fù)上述工序，即完成上游壩面的施工。

擠壓式混凝土邊墻施工工藝流程為：墊層料整平、靜壓→碾壓補(bǔ)料→場(chǎng)地平整度檢查→測(cè)量放線（擠壓墻位置）→吊運(yùn)擠壓機(jī)就位→擠壓墻施工→邊角部位擠壓墻澆筑、缺陷處理→擠壓成型。

2.2 施工方法

我迅速逃離了那座彌漫著死亡氣息的城市，我是個(gè)懦弱的人，我甚至沒有勇氣去打探黃梁是怎么死的，是自殺，是意外，抑或疾病。

①平整施工場(chǎng)地。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)墊層平整度進(jìn)行檢查、修補(bǔ)和人工平整，保證3m長(zhǎng)度范圍內(nèi)平整度不超過±2cm，整個(gè)壩段內(nèi)平整度控制在±5cm以內(nèi)。

②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)示出邊墻的下邊線和擠壓機(jī)的行走軌跡線。

③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)，進(jìn)行調(diào)整，使擠壓機(jī)在同一水平面上，并保證其出料口高度為40cm。

④邊墻混凝土擠壓?；炷凉捃嚥捎们斑M(jìn)法卸料，速凝劑由擠壓機(jī)設(shè)置的外加劑罐邊行走邊向進(jìn)料口添加，擠壓機(jī)行走速度控制在40～60m/h。邊墻混凝土施工后2-4小時(shí)，即可進(jìn)行墊層料的攤鋪和碾壓。

⑤邊墻兩端與趾板接口處理。因機(jī)械原因邊墻與兩岸岸坡趾板不能直接接口，使用與邊墻同斷面的定型模板定位，人工將邊墻混凝土夯實(shí)后連接。

⑥邊墻層間接合及缺陷處理。對(duì)于因各種原因引起的各層混凝土擠壓墻之間的錯(cuò)臺(tái)，水平距離大于2cm時(shí)，必須進(jìn)行人工找平或鏟除整平；對(duì)于邊墻坍塌、成型混凝土缺陷，及時(shí)采用同種混凝土進(jìn)行人工修補(bǔ)處理。

⑦布置觀測(cè)點(diǎn)，埋設(shè)監(jiān)測(cè)儀器。確定變形觀測(cè)點(diǎn)和埋設(shè)位移計(jì)，施工過程中進(jìn)行觀測(cè)，指導(dǎo)后續(xù)施工并驗(yàn)證設(shè)計(jì)。因此，在擠壓邊墻施工時(shí)，每20m高設(shè)置一層觀測(cè)點(diǎn)，埋設(shè)“+”型金屬標(biāo)點(diǎn)，水平間距20m。

2.3 施工質(zhì)量控制及標(biāo)準(zhǔn)

①擠壓邊墻混凝土所使用的水泥、砂石料、外加劑等原材料及其檢測(cè)，必須符合有關(guān)試驗(yàn)和施工規(guī)范要求，其28d抗壓強(qiáng)度值不應(yīng)超過5MPa，且2～4h的抗壓強(qiáng)度應(yīng)以擠壓成型的邊墻的墊層料振動(dòng)碾壓時(shí)不出現(xiàn)坍塌為控制原則。

②擠壓邊墻混凝土的密度指標(biāo)宜控制在2.0～2.25t/m3，即盡可能接近墊層料的壓實(shí)密度值。

③擠壓邊墻混凝土的彈模指標(biāo)宜控制在5000～7000MPa范圍，最好低于5000MPa。

④擠壓邊墻混凝土的滲透系數(shù)宜控制在10-3～10-4cm/s，即盡可能與墊層料的滲透系數(shù)一致，為半透水體。

⑤擠壓成型的邊墻坡面精度要求按《混凝土面板堆石壩施工規(guī)范》執(zhí)行，即以斜坡面的法線方向最大允許偏差±5cm控制。

⑥壩體一期臨時(shí)斷面擋水度汛前，采用1.5mm厚乳化瀝青對(duì)混凝土擠壓邊墻表面進(jìn)行噴涂處理；在鋼筋混凝土面板澆筑前，再噴涂1.5mm厚乳化瀝青，以減少混凝土擠壓邊墻對(duì)混凝土面板的約束。

2.4 施工特點(diǎn)

①提高了大壩施工速度。擠壓式邊墻施工速度可達(dá)40～60m/h，在邊墻成型后2～4小時(shí)即可進(jìn)行墊層料的鋪填、碾壓，兩者銜接緊密、順暢，幾乎可同步上升。

②由于擠壓邊墻在上游坡面的限制作用，墊層料不需要超填，以水平碾壓代替了斜坡碾壓，既提高了施工的安全性又保證了墊層料的施工質(zhì)量。

③擠壓式邊墻護(hù)坡技術(shù)簡(jiǎn)化了工序、設(shè)備和機(jī)具，擠壓機(jī)操作簡(jiǎn)單，施工方便、快速。

④擠壓式邊墻在上游壩面形成了一個(gè)規(guī)則、平整、堅(jiān)實(shí)的坡面，坡面整潔美觀。

⑤提供了一個(gè)可抵御沖刷的坡面，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(duì)墊層料的沖刷，省掉了上游壩面的修復(fù)工作，這對(duì)大型工程特別是導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)較高的工程以及南方多雨地區(qū)修建混凝土面板堆石壩是十分有利。

3 結(jié)論

雙河口面板堆石壩采用擠壓式邊墻護(hù)坡技術(shù)，簡(jiǎn)化了施工工序，加快了大壩施工進(jìn)度，保證和提高了墊層的施工質(zhì)量，確保了安全度汛。同時(shí)降低了施工費(fèi)用，避免了上游邊坡滾石和斜坡碾壓高邊坡作業(yè)，提高了施工安全性。

經(jīng)過雙河口面板堆石壩的施工可看出，擠壓式邊墻護(hù)坡技術(shù)在雙河口水電站工程中的應(yīng)用是成功的，但在擠壓機(jī)設(shè)備的改造、混凝土配合比設(shè)計(jì)、墊層料攤鋪碾壓的施工參數(shù)和工藝等方面值得進(jìn)一步研究和改進(jìn)。

[1]李海潮，馬偉，宋克波.堆石壩擠壓式邊墻施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J].人民黃河，2006-03-20.