土石坝工程及施工技术近况

土石坝工程及施工技术近况 水电七局专家询问委员会 2 施工新技术简介 2.1面板堆石坝挤压式砼边墙固坡技术 挤压式砼边墙固坡技术是面板堆石坝上游坡面的一种新的防护技术。挤压式砼边墙固坡技术（以下简称边墙挤压施工法）因其能简便刚好地供应上游坡面的爱护，1999年巴西埃塔面板堆石坝建设中首先采纳，2002年引进我国。首先在我国黄河公伯峡、湖北鹤峰和甘肃黑河龙首等电站的面板堆石坝施工中起先应用，评价较好。 2.1.1边墙挤压施工法的技术优点 面板堆石坝上游坡面的传统施工，因其繁杂工序，往往自始至终处于进度支配的关键线路，并难以保证密实度和平整度，同时坡面长期无爱护，在工程进度、质量和经济少年性上均有较大负面影响。而采纳边墙挤压施工法有下列技术优点 边墙施工一般速度可达40～60m/h，在砼成型1～2h即可进行垫层料填铺，两者可同时上升，上游坡面防护一次成形，不需进行斜坡碾压和削坡处理。 施工平安性提高。新的施工方法使作业人员大大削减，同时坝脚部位可平安的进行有关作业。 工程量削减。垫层区不须要超填，面板砼超填现象也可削减。因挤压砼具有与垫层料相近的透水性、密实度等特点，垫层水平厚度可望削减。 边墙可供应一个规则、平整的坡面，坡面整齐美观，改善砼面板的接触支撑条件，加之工序简化有利于施工管理。 上游坡面的新技术使得工序和施工设备、机具得到简化。坡面施工可随垫层区的上升一次完成，传统工艺须要的坡面平整和碾压设备、沥青喷涂设备、水泥砂浆施工模具等也可被挤压墙技术取代。 边墙在坡面形成一个规则、坚实的支撑区域。因其内侧具有直立结构，传统工艺中的坡面斜披碾压可以完全被对填筑料的垂直碾压取代，密实度得以保证，蓄水后这一区域的变形将大大削减。 对大型工程尤其对导流标准较高的工程，因其供应了一个可抵挡冲刷的上游坡面，从而使得坝体导流、渡汛平安性提高，渡汛建筑物的规模得以降低。 由于边墙的防护，面板施工可支配在合理时段进行，可延长面板浇筑前的堆石沉降期。据有关资料，一些大坝的面板开裂是由于坝体填筑和面板施工间隔时间过短所致。 2.1.2挤压式砼边墙施工程序 面板堆石坝垫层区上游坡面的施工工艺流程是 挤压式边墙施工 垫层料摊铺 垫层料碾压 测量放线 挤压式边墙施工程序 在每填筑一层过渡料（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（图2-2-1）。挤压式边墙机介绍见2-1-4节。 其施工过程为 测量放线 对垫层高程进行复核后，确定挤压式砼边墙的边线，并依据底层已成型的墙顶边线作适当调整，使坝体上游坡面水平方向偏差限制在内。依据调整后的边线分段挂线或用白灰标识出挤压机行走路途。 挤压机BJY-40就位 用WA-380（3.0m）装载机（或其他机械）将挤压机吊运到指定位置，使其内侧外沿紧贴线位。操作人员调平内外侧调整螺栓，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。 挤压式砼边墙浇筑 砼料在拌和楼进行拌制，6m砼罐车运至施工现场，采纳后退法卸料。待罐车就位后，开动挤压机，并起先卸料，卸料速度须匀称连续，并将挤压机行走速度限制40～60m/h（即就是1分钟1m左右）。卸料的同时，用自制的量筒匀称地掺加速凝剂溶液。挤压机行走路途以前沿内侧靠线为准，并应依据后沿内侧靠线状况作适当调整。在卸料行走的同时，依据水平尺、坡度尺校核挤压墙结构尺寸的状况，不断调整内外侧调平螺栓，使上游坡比及挤压墙高度满意要求。 挤压式边墙砼施工时，两端应尽可能地靠近两岸趾板，以削减人工处理量。 砼施工结束后，刚好养护。用塑料薄膜或麻袋进行覆盖，设专人进行洒水养护。 两端与趾板接口处理 接口处砼协作比采纳人工法施工协作比，并按施工要求现场掺加速凝剂。 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。 缺陷（错台、起包、倒塌等现象）处理和下道工序 对施工中出现的错台、倒塌现象须挂线用M5.0砂浆抹平，对错台超出设计线的部分，人工凿除抹灰处理。处理完成后并经监理验收合格后方可进行下道工序。 挤压边墙成型2h后，即可进行垫层料的摊铺。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。垫层料采纳20t自卸汽车运输，后退法卸料。每车拉料约7.0m，每5m倒料1车。用推土机进行摊铺，摊铺厚度44cm，并辅以人工整平，推土机采纳后推法用推刀刮平，人工协作WA-380装载机剔除挤压边墙处的超径块石。 垫层料碾压 碾压前在砼边墙布设观测点，以便测定挤压墙的侧向位移。 距挤压式砼边墙10cm，现场施工员用白灰线进行标识。 顺坝轴线方向用自行式振动碾碾压，动碾8遍，振动碾振动频率限制在27.5～28.0Hz，振幅限制在1.2～1.4mm，行走速度限制在1.5km/h以内，边角用10t液压夯板振压30s，以确保垫层料夯压密实。 碾压后，现场施工员布设24m方格网，以成型的挤压式边墙顶高程位依据，对边墙内侧垫层料不足部分采纳人工补料至平整，并碾压1～2遍，使挤压式边墙内侧的垫层料高差在以内，若达不到要求，应重新补料碾压，直到满意高程要求。 碾后用全站仪（经纬仪）测定挤压墙的侧向位移。 2.1.3边墙截面 边墙截面基本为三角形，上下层连接可视为铰接方式，这可使边墙适应垫层区的沉降变形，其下部不易形成空腔进而对面板造成不利影响。2002年8月公伯峡面板坝施工中，结合上游坡比，并借鉴了埃塔工程的阅历确定断面（见图2-1-2）。实践表明，这种截面形式有利于挤压机运行和边墙成形，可满意对垫层料铺填的约束，也符合我国常规填筑工艺的要求。边墙顶宽应限制在12cm以内，过大的定宽会降低边墙适应变形的实力。 龙首二级水电站大坝上游坡比为11.5，顶部宽度取为10cm。墙高取40cm，与碾压后的垫层料厚度一样，内侧坡比设计为81，以便于垫层料碾压，底部宽度为75cm；挤压式砼边墙标准断面每延米方量为0.17m，每层高度为0.40m。 2.1.4挤压式砼边墙机 砼一次成形的挤压机械是边墙施工技术的关键环节。适当的挤压力以保证砼成形的同时具有肯定的孔隙率以及与坝料填筑进度相协调的挤压施工速度是挤压机械的基本要求。挤压机的设计借鉴了道沿滑模的原理，由于施工对象的不同尤其是砼性能的巨大差异，挤压机的研制是与砼性能相关联的一项全新课题。 2001年9月陕西省水利机械厂经过多方面工作，以螺旋挤压成型进行设计，在黑河枢纽工地多次生产性模拟试验，并进行了砼材料的施工工艺相关探讨，2002年4月在黄河公伯峡工地结合工程实际生产性试验胜利、2002年9月公伯峡大坝正式运用，进行挤压式边墙施工。 挤压机有关资料介绍如下 1 挤压机结构 后轮、成型仓、搅拌仓、动力仓、液压系统、前轮及转向机构 2 挤压机主要机械参数 挤压机主要技术参数