賈彥鵬

（甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730030）

1 概述

1.1 工程概況

新疆吉音水利樞紐工程混凝土面板堆石壩工程，擋水建筑物采用混凝土面板堆石壩，壩頂高程2 513 m，壩頂寬度為10 m，壩長489 m，最大壩高124.5 m，上游壩坡1∶1.4，下游壩坡：高程2 450～2 478 m上壩公路以上壩坡1∶1.4，高程2 450～2 478 m上壩公路以下壩坡1∶1.3。在壩下游坡設(shè)10 m寬、縱坡為8%的“之”字形上壩公路，最大斷面下游平均坡度約為1∶1.64。壩頂上游側(cè)設(shè)置“L”形C25鋼筋混凝土防浪墻，防浪墻頂高程2 514.2 m，墻高4.2 m，墻頂高出壩面1.2 m。壩頂路面為混凝土路面，厚20 cm。下游坡采用0.4 m×0.4 m的混凝土網(wǎng)絡(luò)梁，網(wǎng)格中間砌筑預(yù)制混凝土六棱板的護坡形式?；炷撩姘宥咽瘔螇误w填筑分區(qū)從上游至下游分為上游蓋重區(qū)、上游鋪蓋區(qū)、混凝土面板、墊層區(qū)、特殊墊層區(qū)、過渡料區(qū)、堆石料區(qū)。

1.2 混凝土擠壓邊墻

擠壓邊墻設(shè)在面板和墊層料之間，在每層墊層料填筑之前，沿設(shè)計斷面將水泥、砂石混合物、外加劑等加水拌和均勻，在墊層料的上游側(cè)采用邊墻擠壓機擠壓出一道強度低、彈性模量低、透水性不高的混凝土小墻，邊墻上游坡比與壩體上游邊坡一致，每層擠壓邊墻的厚度與每層墊層料的填筑厚度相等。擠壓邊墻斷面為不對稱梯形，外側(cè)（上游與上游壩坡相同）坡比1∶1.4，內(nèi)側(cè)（下游側(cè)）坡比8∶1，頂寬0.1 m，底寬0.71 m，高度0.4 m，以鉸接的方式使邊墻適應(yīng)墊層區(qū)的變形。擠壓邊墻內(nèi)側(cè)墊層料填筑在擠壓邊墻混凝土澆筑后2～3 h進行，采用振動碾在填筑平面縱向碾壓（平行于壩軸線方向），每層檢查驗收合格后再重復(fù)以上工序，最終形成連續(xù)完整的符合設(shè)計要求的上游壩面。

擠壓邊墻混凝土為干硬性混凝土，坍落度為0，通過擠壓邊墻機擠壓達到一定的密實度，具有較低的抗壓強度、彈性模量，施工方便。用垂直碾壓代替了傳統(tǒng)的斜坡碾壓，保證了墊層料填筑壓實質(zhì)量，避免了傳統(tǒng)工藝施工時墊層料超填、斜坡碾壓、削坡等煩瑣工序，簡化了墊層料的施工工藝，加快了施工進度。

吉音水利樞紐工程混凝土面板堆石壩工程擠壓邊墻底高程2 438.5 m，頂高程2 509.9 m，每層高0.4 m，共179層，擠壓邊墻局部大樣如圖1所示。

圖1 擠壓邊墻大樣圖

2 擠壓邊墻混凝土施工

擠壓邊墻混凝土采取人工配合機械的施工方法，機械采用定制的擠壓邊墻機。

2.1 擠壓邊墻施工機械

吉音水庫所用的擠壓邊墻機根據(jù)擠壓邊墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計尺寸向具備生產(chǎn)能力的廠家定制。

2.2 擠壓邊墻混凝土配合比

擠壓邊墻混凝土應(yīng)具備強度低、彈性模量低、密度性高、半透水性指標(biāo)的要求，根據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境條件，便于擠壓施工，并對面板不產(chǎn)生強約束。

2.2.1 低強度 擠壓邊墻混凝土為一級配干硬性混凝土，強度等級不宜大于C5，混凝土骨料粒徑＜20mm，＜5 mm的顆粒宜為30%～55%，含泥量＜7%。水泥用量宜為骨料干質(zhì)量的3%～7%，用水量按輕型擊實試驗確定，坍落度為0。

2.2.2 低彈性模量 彈性模量不宜大于8 000 MPa。

2.2.3 低強度和早強28 d抗壓強度宜為3～8 MPa，成型擠壓邊墻混凝土2～4 h抗壓強度應(yīng)滿足采用振動碾碾壓墊層料時不出現(xiàn)坍塌、變形等要求。

2.2.4 高密度性 密度宜控制在2.1～2.3 g/cm3，盡可能接近墊層料的壓實密度。

2.2.5 半透水性 滲透系數(shù)盡可能接近墊層料的滲透系數(shù)。

吉音大壩擠壓邊墻混凝土強度等級為C5，配合比原材料的各項指標(biāo)如表1所示。

表1 吉音大壩擠壓邊墻混凝土配合比參數(shù)

2.3 擠壓邊墻混凝土施工

2.3.1 基礎(chǔ)面平整與測量放樣 基礎(chǔ)面是否平整密實是保證擠壓邊墻成型后外觀尺寸符合設(shè)計的前提。因此，在擠壓邊墻機行走作業(yè)之前，必須保證施工基礎(chǔ)面平整度、密實度達到設(shè)計要求。在后一層邊墻施工前，要對前一層擠壓邊墻和墊層料填筑高程、壓實度、平整度和線型進行嚴(yán)格檢查，基礎(chǔ)夯實，壓實度符合設(shè)計要求。如果存在高差、凹凸、壓實度不夠等現(xiàn)象，應(yīng)立即采用人工平整并夯實合格。基礎(chǔ)面平整度控制在±2 cm。

根據(jù)平整壓實后的基面高程采用全站儀放樣出上游側(cè)設(shè)計邊線，按照擠壓邊墻底部的設(shè)計寬度以上游設(shè)計邊線為基準(zhǔn)標(biāo)劃出擠壓邊墻下游側(cè)邊線，并計算定位靠近墊層料一側(cè)的擠壓邊墻機輪跡線，掛鋼絲作為擠壓邊墻機行走時的控制線。

2.3.2 擠壓邊墻機就位 擠壓邊墻機運至施工現(xiàn)場后，人工進行調(diào)整，采用水平尺或垂直刻度尺對擠壓邊墻機的機身和高度進行調(diào)整，使擠壓邊墻機處于水平，以擠壓邊墻寬度及高度控制調(diào)整機身，并保證擠壓邊墻機外刀片貼近前一層邊墻坡頂。

2.3.3 擠壓邊墻混凝土拌制、運輸 混凝土采用在拌和站集中拌制，10 m3混凝土攪拌罐車運送至施工現(xiàn)場，在卸料的同時，液態(tài)速凝劑通過擠壓機上的噴嘴向料內(nèi)均勻噴加。

2.3.4 混凝土擠壓施工 在邊墻擠壓機啟動運轉(zhuǎn)正常后立即開始擠壓混凝土邊墻施工。必須由專人操作控制擠壓邊墻機的行走方向，行走速度控制在40～60 m/h，攪拌車卸料時須將剛出料時的粗骨料棄掉，待出料均勻時再讓混凝土進入擠壓邊墻機的受料倉。在施工過程中，混凝土攪拌運輸車與擠壓邊墻機同步行走，采用人工輔助卸料。擠壓邊墻機要嚴(yán)格按照定位控制線行走，為保證擠壓邊墻坡面的平整度，行走偏差須控制在2 cm以內(nèi)。擠壓邊墻施工如圖2所示。

2.3.5 擠壓邊墻兩岸端頭混凝土施工 邊墻兩岸端頭擠壓機施工不到部位的混凝土由人工支模澆筑，混凝土料同擠壓邊墻料，人工分層入倉，并按規(guī)定的配合比量噴灑速凝劑，采用木夯搗實壓光，銜接平順。

圖2 擠壓邊墻施工圖

2.3.6 邊墻混凝土養(yǎng)護 擠壓邊墻混凝土擠壓完成后，及時采用人工灑水養(yǎng)護。

2.3.7 擠壓邊墻混凝土缺陷處理 對擠壓邊墻施工完成后邊墻表面出現(xiàn)的缺陷和層間臺口等現(xiàn)象，采用人工用長木抹子及時進行補平、壓實，材料選用與擠壓邊墻同種材料的細料。對空缺、凹凸、層間接茬、突出棱線等現(xiàn)象，由人工及時進行修整處理。

2.4 擠壓邊墻質(zhì)量檢測

一是在每層擠壓機擠壓成型的混凝土墻上不同位置的3處取試樣，可用蠟封法測其密度，然后按其實測密度以及室內(nèi)成型相同密度的抗壓、抗?jié)B、彈模試件進行混凝土性能試驗。二是每層擠壓邊墻取樣1組進行干密度、強度檢測。檢測值長期較穩(wěn)定后，可適當(dāng)放寬至10層左右取樣1組進行檢測。三是每層取樣1組進行彈性模量檢測，每400 m3擠壓邊墻混凝土取樣1組進行滲透檢測。

2.5 施工注意事項

一是擠壓邊墻機在行走過程中，行走方向和平整度對擠壓邊墻成型外觀質(zhì)量影響較大（如坡比、斷面尺寸等），在施工過程中，一是重點做好底層寬度約1.5 m范圍內(nèi)的平整度，它是保證擠壓邊墻直線的決定性因素，同時要做好擠壓機的調(diào)平工作，應(yīng)根據(jù)水平尺和方向線隨時調(diào)整輪高和導(dǎo)向輪方向。二是采用拉細鋼絲繩和人工灑線進行雙控，在擠壓機行走過程中，保證擠壓機內(nèi)側(cè)沿著線型行走。三是嚴(yán)格控制擠壓機的行走速度，進料要均衡，擠壓邊墻的成型速度控制在40～60 m/h。每層擠壓邊墻施工完成后，應(yīng)將擠壓邊墻機調(diào)運至下一層施工位置，人工清除擠壓機內(nèi)殘余料后用高壓水沖洗干凈。四是及時進行邊墻變形位移檢測，在墊層料碾壓前后及時觀測擠壓邊墻水平位移狀態(tài)及邊墻坡面變形情況，如位移變化超出允許范圍，及時調(diào)整施工工藝。

3 結(jié)束語

擠壓邊墻固坡施工較傳統(tǒng)工藝具有以下特點：傳統(tǒng)的壩體上游坡面墊層料施工方法為每層墊層料采用向上游超寬50 cm進行填筑，當(dāng)填筑高度達到3～5 m后采用人工配合機械進行削坡，然后繼續(xù)填筑，待坡面長度達到15～25 m，具備斜坡碾壓條件時，采用斜坡碾碾壓，碾壓完成后噴混凝土或碾壓砂漿固坡，重復(fù)以上工序直至壩體填筑完成。擠壓邊墻混凝土固坡施工工藝是在擠壓邊墻施工完成后2～3 h后進行墊層料的填筑、碾壓，使擠壓邊墻和墊層料之間銜接緊密、順暢，同步上升，既加快了壩體填筑施工進度，又提高了施工質(zhì)量。由于有先期形成的擠壓墻限制，墊層料無需超填，也不存在削坡、修整、斜坡碾壓和噴混凝土等工序，簡化了設(shè)備和機具及施工工序?？可嫌芜吰赂浇鼔|層料的壓實方式由有約束的垂直碾壓取代了無側(cè)向約束的垂直碾壓和斜坡碾壓，墊層料的壓實質(zhì)量得到了有效提高。隨著壩體填筑高程的不斷上升，擠壓邊墻在上游壩面形成了一個密實、平整、規(guī)則的坡面，有利于雨季填筑大壩施工防護，提供了一個可抵御沖刷的坡面，避免施工洪水對墊層料的沖刷，同時為壩體施工采用臨時斷面擋水度汛方案創(chuàng)造了良好條件。