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1、 巴贡水电站混凝土面板堆石坝挤压边墙施工技术刘海友（水电七局一分局，四川 彭山 620860）【摘要】巴贡电站水利枢纽工程混凝土面板堆石坝2004年6月15日开始坝体填筑，面板与填筑料之间采用了挤压边墙施工技术，简化了施工序，加快了施工进度，提高了施工安全和施工质量，降低了施工成本。【关键词】面板堆石坝 挤压边墙施工一 概述马来西亚巴贡电站大坝为混凝土面板堆石坝，最大坝高203m，为世界第二高混凝土面板堆石坝，面板坡比为1：1.4，最大斜长为353.57m，总面积约为130160m2。大坝填筑时，大坝上游面采用C5混凝土挤压式边墙护坡，挤压式边墙位于大坝上游EL34.3m至EL 229m的过渡
2、层（2B料）与混凝土面板之间。挤压墙混凝土总量约为38400m，共分三期完成，单层挤压墙外侧坡比1:1.4，内侧坡比8:1，顶宽0.1m，底宽0.71m，高0.4m，断面呈梯形，如图一所示。图一 混凝土挤压墙典型断面示意图二 混凝土挤压墙的施工技术要求及混凝土配合比1.基本施工条件.为保证成型边墙密实度均匀，垫层的密实度必须均匀；.为保证挤压墙断面尺寸不变，垫层（2B料）必须碾压平整，不能有起伏，也不得有凸出的大石料，垫层平面误差控制在3cm；.挤压墙混凝土骨料最大粒径不大于2cm；.由于边墙挤压机对于混凝土的配合比较敏感，为保证成型边墙的透水性和强度指标，挤压混凝土要通过试验确定其配合比和添
3、加剂等参数。2.边墙混凝土施工技术要求.根据巴贡工程设计技术文件要求，挤压墙上游坡面偏差控制在015cm之内；.边墙上游坡面平整度用3m直尺检查，其误差不大于23cm；.边墙上游坡面不允许存在突坎，施工时形成的层间错台应打磨或用M5的水泥砂浆填补抹平，填补的砂浆坡度不缓于1：10，打磨填补应仅限于局部范围，连续面积不大于1.0m,且每层总的打磨或填补面积不大于总面积的20%。成型挤压墙技术指标如表1。 混凝土挤压墙技术指标 表1项目干密度/g.cm-3渗透系数/cm.s-1弹性模量/MP抗压强度/MP指标2.2510-310-45000700053.挤压墙混凝土的配合比本工程挤压墙混凝土按一级
4、配干硬性混凝土配合比设计，坍落度为0。根据实验室室内材料试验推荐配合比，经现场复核验证后，确定挤压墙施工原材料的各项指标和配合比，混凝土原材料如下：（1）砂石骨料采用巴贡人工料场生产的砂石料，其物理性能见表2；（2）水泥采用OPC水泥普通硅酸盐水泥，其物理性能见表3；（3）速凝剂采用SA160（瑞士产）液态速凝剂。最终的挤压墙混凝土配合比见表4。 水泥物理性能检测结果 表2项目Item坚固性Soundness标准密度Standardconsistency初凝时间Initial setting time终凝时间Final setting time 3天强度3days StrengthMpa28天
5、强度28days StrengthMpaOPC0.7527.52hrs12min2hrs55min2845.3骨料物理性能检测结果 表3骨料Aggregates比重Specific Gravity t/m3吸水率Water Absorption 细度模数Fineness Modulus泥沙尘含量Clay Silt and Dust 05mm2.552.02.43520mm2.571.612040mm2.551.41 挤压墙混凝土施工配合比 表4水泥Cement水灰比W/C砂率Sand(%)速凝率Accolorator ratio (%)单位材料用量Raw material quantity p
6、er1m3 concrete kg/m设计密度Design density (kg/m3) 水Water水泥Cement细骨料05mm粗骨料520mm速凝剂AccoloratorOPC1.45402.51027079511931.762161三 混凝土挤压墙挤压机械本工程所采用的边墙挤压机是由陕西水电工程局集团公司制造的BJY40型边墙挤压机，该设备从设计原理上是比较先进的，能够满足设计要求；但由于制造工艺的原因，在使用过程中油泵、液压马达等核心部件经常出现故障，而且其滚筒、搅龙的消耗量也比厂家的设计大的多。不过总的来说，施工质量要求等各方面基本满足混凝土挤压墙的技术要求。边墙挤压机主要机械参
7、数见表5. 边墙挤压机主要机械参数 表5型号工作方式外型尺寸(长宽高)/mmm自重/kg功率/KW工作速度/m.s-1BJY-40液压3.51135004540801.挤压机工作原理边墙挤压机运用“连续式压移原理”，如图二，液压泵将柴油机的机械能转换成液压能，一路通过低速大扭矩液压马达驱动搅龙旋转，将进入搅龙仓的混凝土拌合料输送到成型腔;另一路通过液压马达驱动振动器，使成型腔中的拌合料产生高频振动。成型腔内拌合料在搅龙挤压力和振动器激振力的综合作用下，充满成型腔，并达到设定的密实程度，在搅龙轴向推力的作用下，边墙挤压机以密实的混凝土为支撑向前移动，机后连续形成梯形断面形状的混凝土边墙。 拌合料
8、均匀进入搅龙仓，边墙挤压机匀速前进，机后亦匀速形成设定密实度的混凝土边墙;拌合料断续进入料仓，边墙挤压机的前进速度为变值;当拌合料停止供给，边墙挤压机的前进速度为零。即边墙挤压机的前进速度为无控自动调节，调节的前提条件是成型腔内拌和料达到设定的密实程度。混凝土边墙的密实程度可以按需要设定。边墙挤压机向前移动的前提条件是成型腔内密实拌和料的支反力等于机器前进的各种阻力之和，通过调整成型仓内配重数量和前轮的支撑高度可改变成型腔内拌合料与模板之间的摩擦阻力，摩擦阻力是前进总阻力的主要组成，总阻力减小，拌合料的密实程度降低;反之，拌合料的密实程度增加。2.边墙挤压机基本结构边墙挤压机的结构由后轮、成型
9、仓、搅龙仓、动力仓、液压系统和前轮及转向机构六大部分组成。成型仓、搅龙仓、动力仓三段之间用螺栓联结成一体，成型腔两侧各有一个后轮；前轮及转向机构焊接在动力仓的前端，液压系统在动力仓内。四 挤压墙混凝土施工 1.施工准备编制混凝土挤压墙施工技术措施及安全措施；对参与施工人员进行技术和质量、安全交底；吊运挤压机到施工现场并对其进行必要的检查，发现问题并及时解决。2.施工程序在每填筑一层过渡料（2B垫层料）之前，用挤压式边墙机制作出一个半透水的混凝土墙(挤压墙施工根据混凝土运料车所走路线从左岸往右岸施工)，然后在其内侧按设计铺填坝料，碾压合格后再制作上层边墙，重复以上工序，进行下一道工序，其施工程序
10、见挤压边墙施工程序图。单层混凝土挤压墙的施工程序如下：挤压边墙施工程序图 3.施工方法测量放线：对垫层高程进行复核后，确定挤压墙的边线，并根据底层已成型的墙顶作适当调整，使坝体上游坡面水平方向偏差控制在015cm以内。根据调整后的边线分段放出测量点线，并用尼龙线拉线标识，关于这一点在某些工程或参考资料上介绍用白灰标识，巴贡电站由于其国际工程的特殊性，施工质量控制非常严格，挤压墙表面要求“”的误差为0。因此，我们为了保证精度，采用拉线标识，精度比用白灰表示提高3cm以上。挤压机就位：本工程所使用的BJY40型边墙挤压机采用25t汽车吊或CAT330C液压反铲吊运到指定位置，使其内侧外沿紧贴测量线
11、位。操作人员调平内外侧调节螺栓，并查看水平尺，使其在同一高度；用钢尺量出挤压机出口高度，使其保持在40cm。挤压机就位后，安放挤压墙三角端部挡板并予以固定。挤压墙混凝土浇筑：采用混凝土搅拌运输车运至施工现场，待混凝土搅拌运输车就位后，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4060m/h(即1分钟1m左右)。挤压机行走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。在卸料行走的同时，根据水平尺、坡度尺校核挤压墙结构的尺寸，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。在挤压机的运行过程中，挤压机的平整度对挤压墙的成型外观质量如坡比、几何尺寸等影响比
12、较大，为了保证挤压墙的施工精度，我们对挤压机做了部分改良，在挤压机端部安设了水平尺，施工中专人负责实时调平。每一层挤压墙挤压完后将挤压机移走吊运至指定位置，人工清除挤压机中残余料，并用高压水冲洗干净，对其机械部分注入润滑油等例行保养。两端与趾板接口处理：对于边墙两端靠趾板挤压机不能达到的部位采用人工进行立模浇筑；其混凝土采用坍落度稍大于机械使用混凝土，每层铺料10cm，人工用夯锤密实。缺陷处理：对施工中出现的错台、起包、倒塌等现象在挤压过程及时处理，用铁锹将错台部分削平，然后用挤压料填平。垫层料（2B料）的摊平：挤压墙成型2h4h后，即可进行垫层料的摊铺。垫层料采用自卸汽车运输，后退法卸料。每
13、车拉料约7.0m3，每5m倒料一车。用推土机进行摊铺，摊平厚度44cm，并辅以人工整平，推土机采用后退法用推刀刮平，人工配合装载机剔除挤压墙处的超径块石。摊平的高程控制，以挤压墙顶部作为基准，作为找平的依据。摊平过程中距挤压墙外侧30cm采用人工摊平，防止推土机将2B料推到大坝上游坡面，引起安全事故。垫层料碾压：碾压前在混凝土边墙布设观测点，以便于测定挤压墙的侧向位移；顺坝轴线方向用21t自行式振动碾碾压8遍，振动碾振动频率控制在27.528.0Hz，振幅控制在1.21.4mm，行走速度控制在1.5km/h以内。距边10cm采用人工配合小型手动夯实机械夯实，以防止挤压墙被振动碾挤压变形，引起侧
14、移；碾压后，现场施工人员以成型的挤压式边墙顶高程为依据，对边墙壁内侧的垫层料不足部分采用人工补料至平整，并碾压12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，直到满足高程要求；碾压后用全站仪测定挤压墙的侧向位移。大面找平由于误差累计的原因，挤压墙在上升一段时间后，其沿线高程变化较大，对坝坡的平整度、外观，以及碾压质量均有影响。引起上述问题的原因有二：其一、挤压墙在施工过程中一定要重视对挤压机的调整，确保挤压墙的高度为40cm；其二、垫层（2B）料的摊铺误差不能过大。根据现场施工的经验一般在挤压墙每施工3040层后，即需进行找平作业。具体方法为首先测量放出点线，人工立模，用M10砂浆找平。待达到强度后，然后将垫层料垫平碾压。4.边墙挤压机的保养与维修.每次作业完以后要全面彻底清理挤压机各处的残留混凝土；.作为挤压机的磨损件滚筒和搅龙，在厂家的资料上，搅龙一般每挤压200m3即需更换，但根据现场实际使用情况来看，搅龙在每挤压250m即40m3左
