挤压边墙施工

挤压边墙施工方案

1、 挤压边墙施工概括

混凝土面板坝上游坡面的施工一直是一个控制坝体填筑进度和 影响坝体质量的重点环节。混凝土挤压式边墙护坡技术是混凝土面板堆石坝上游坡面施工的新方法，边墙挤压断面为不对称梯形，以铰接的方式使边墙适应垫层区的变形，防备其底部因碾压不达标而形成空腔， 有效控制对面板的不利影响。 墙身高度为40cm,上游坡比为 1：1.5 ，与面板坡比一致， 顶部宽度为 12cm，底部宽度为 70cm，内侧坡比为 8：1，主要联合边墙与垫层间的接缝状况，保证在碾压事后达到设

计标准。

2、混凝土挤压墙施工方法

（1）测量放线：采纳全站仪由测量队测放挤压墙顶外边线，按外边线，依据基层已成型挤压墙顶边线作适合的调整，使坝体上游斜坡面的法线方向

最大同意偏差控制在± 5cm 以内。现场施工人员依据调整后的边线及挤压机的宽度尺寸分段挂线表记，即测放挤压机内侧外沿轨迹线。

（2）挤压机就位：吊运挤压机就位，使其内侧外边缘紧贴挂线（绳） 。人工调平内外侧调理螺栓， 查察水平尺， 使其在同一高程，用钢尺测量挤压

机出口高度，使其保持在 50cm，而后安置挤压边墙三角形挡板并固定。

（3）混凝土施工：混凝土挤压墙施工见以下图

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①混凝土运输、卸料：混凝土由

6m罐车运至现场，并沿挤压墙走向，在开

3

动挤压机后，随挤压机同步行进。对卸料要求，其均匀连续，行走速度控制在

40～60m/h 为宜，并同时掺加 SDS速凝剂。

②混凝土挤压式边墙成型：挤压机行走从前沿内侧挂线（绳）为准，并依据后沿内侧挂线（绳）状况作适合调整；在卸料行走的同时，依据水平尺、坡尺和挤压墙构造尺寸的状况不停调整内外侧调平螺栓， 使上游坡比及挤压墙高度知足要求。

③混凝土挤压式边墙缺点办理： 对挤压墙两头与趾板接口处， 因为挤压机不可以抵达，采纳人工内侧立模， 浇筑与挤压墙同标号混凝土。 对施工中出现的错台（小于 1cm）、鼓包、坍塌等现象，人工分别采纳沙浆（ M10）抹平、凿除抹灰及立模补浇混凝土等举措进行办理， 免得其对面板砼受力影响。 办理完成经查收合格，待挤压墙成型 2h 后，即可进行垫层料施工。

3、挤压式混凝土边墙的长处

（ 1）、提升了大坝施工进度。边墙挤压式施工速度可达 40～80m/h，在边墙成型后 2～3 小时即可进行垫层料的铺筑、碾压，二者连接密切、顺畅，几乎可同步上涨。

（ 2）、因为挤压式边墙在上游坡面的限制作用，垫层料不需要超填，以水平碾压代替了斜坡碾压，既提升了施工的安全性又保证了垫层料的施工质量。

（ 3）、边墙挤压技术简化了工序、设施和机具，挤压机操作简单，施工方便、快捷。

（ 4）、挤压边墙在上游坝面形成了一个规则、平坦、压实的坡面，并且坡面整

洁雅观。

（ 5）、供给了一个可抵卸冲洗的坡面，提升了度汛安全性，防止施工洪水对垫层料的冲洗，免却了上游坝面的恢复工作， 这对大型工程特别是导流标准较高的

工程及南方多雨地域修筑混凝土面板堆石高坝是十分有益。

4、施工工艺过程

（ 1）、施工程序

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在每填筑一层垫层料从前，将基层（已填筑）垫层料碾压整平，测量定位画

线后用边墙挤压机挤压出一条高

40cm的低强度、低弹性模量、半透水的混凝土

墙，待其达到必定强度后（一般 2 小时左右），在其下游侧按设计要求铺填垫层 料，摊摊平坦，振动碾静碾 4 遍，再动碾 8 遍，凑近边墙部位

40cm内采纳小型

振动碾进行碾压，防备因激振力过高而损坏边墙。

（ 2）、边墙混凝土挤压施工方法

1）平坦施工场所

垫层表面的平坦度直接影响着挤压边墙成型后的外观尺寸， 所以，一定供给一个平坦的施工作业成绩面便于挤压机行走作业。 施工时，应将前一层挤压边墙和垫层料填筑后的高差和平坦度进行检查， 假如存在高差及凹凸， 则应用人工修理、找平并碾压密实。

2) 测量放线

在边墙施工前， 依据边墙挤压机的宽度， 在其内侧放一根平行于坝轴线的细

线，用以指导挤压机的行进方向，使成型的挤压墙平直，地点正确，每 5 米左右用钢钉将细线固定在垫层料表面。

3) 挤压机就位与定向

挤压机在吊装前， 先检查其各零件能否连结坚固， 确认发动机及其余构件运转状况能否优秀，熄火停机以备吊装，吊装可采纳反铲。

将边墙挤压机吊装到指定起点， 就位是应尽量知足行进的直线方向， 利用水平仪对挤压机进行机身调理， 使机身处于水平状态， 并使外墙板与已成型边墙外坡面重合。实时进行高度校核，保证边墙高度。

4) 混凝土拌和及入仓

直接在搅拌楼拌和后，用 6m混凝土罐车入仓。

3

5) 成墙施工

混凝土成型是依赖成型密实的混凝土边墙为支撑向前挪动的，所以施工时， 由专人控制挤压机的行走方向， 挤压机水平行走控制在± 20mm，保证其挤压边墙

的直线知足要求。并让边墙挤压机保持必定的速度，一般为

40m/h。边墙挤压成

型后，对出现的缺点，如每层边墙的接坡间出现显然的台阶、边墙跨塌、平坦度 超标、地点及外形尺寸偏差过大、 成型混凝土缺点等， 应立刻对其采纳人工修理

办理。

6) 混凝土边墙两头与趾板接口办理

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因为挤压机体自己据有必定长度， 成墙不可以与两头混凝土趾板连结， 应人工

立模浇筑混凝土（使用的混凝土资料与边墙混凝土同样），人工用打夯机夯实，

使挤压墙两头与趾板连结，基本不留缝隙。

7) 垫层料填筑碾压

因为在边墙混凝土里加了速凝剂，所以每层边墙施工结束

2～3 小后，就进

行垫层料施工，垫层料分一次铺填，每层

40cm，采纳 18t 自行式振动碾，先静

碾 4 遍后，再动碾 8 遍，凑近边墙部位 40cm内采纳小型振动碾进行碾压，防备因激振力过高而损坏边墙。

8) 挤压边墙迎水坡面办理

将坡面浮碴及松懈混凝土洗净， 进行浇筑面板混凝土前， 应采纳举措对表面进行保护。

5、挤压机工作原理

利用双联液压泵柴油机的机械能变换为液压能， 一路经过低速大扭矩液压马达驱动搅拌旋转， 将进入搅拌仓的混凝土拌和料输送到成型腔， 另一路经过高速液压马达驱动振动器， 使成型腔中的拌和料产生高频振动， 成型腔内拌和料在搅龙挤压力和振动器激振力的作用下，边墙挤压机以密实的混凝土支撑向前挪动，

机后形成连续的梯形断面混凝土小墙，其梯形断面尺寸为上顶宽 12cm，下底宽70cm，前坡 1：1.4 ，后坡 8：1，高 40cm。

6、检测与试验 (1) 、挤压边墙检测指标

项目 干密度 浸透系数 弹性模量 抗压强度

单位 g/m3 cm/s mpa mpa

指标 >2.15 10-3 ～10-4 3000 ～ 5000 3～5

(2) 、原资料及中间 产品检测频次

1) 采纳 32.5 级水泥，质量应切合《通用硅酸盐水泥》要求，水泥每批检测 1 组；

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2) 速凝剂每批检测 1 组；

3) 砂石料每 200～300m3各检测 1 组；

4) 挤压边墙混凝土（击实法）抗压强度，每

5 层（ 2m）检测 1 组；

5) 挤压边墙混凝土弹性模量取 3000～5000MPa，每 20 层（ 8m）检测 1 组；

6) 挤压成型的边墙混凝土干密度，每

10 层（ 4m）检测 1 组；

7) 挤压边墙混凝土浸透系数，每 25 层（ 10m）检测 1 组。 (3) 、挤压成型的边墙混凝土表面外观采纳 2m直尺进行检查。 (4) 、配料称量不该超出以下规定的数值：

水泥± 1%

砂石骨料± 2%

水、外加剂溶液± 1%

(5) 、试验

与惯例混凝土、土工试验方法基本一致，可拜见《水工混凝土试验规程》

（ DL/T5150-2001）及《一般混凝土力学性能试验方法标准》 （ DL/T50081-2002）

相关试验标准，测试挤压边墙混凝土的干密度、抗压强度、弹性模量、浸透系数等。

7、结论

挤压式边墙是混凝土面板堆石坝施工中的一项新技术。 该技术简化了上游坝面的施工工序， 减少了施工扰乱， 以水平碾压取代了斜坡碾压， 提升了施工安全性，并保证了垫层碾压质量， 加速了施工进度，汛期能够较好地抵挡水流的淘刷，有益于安全度汛， 且整个上游坝面平坦雅观。 因此，在国内已愈来愈多的工程采纳了这项技术。

8、施工事例

芭蕉河水电站位于湖北省鹤峰县境内，褛水支流芭蕉河中下游河段的柳月坪，

距鹤峰县城 11.1km。坝址控制流域面积 303.4km2，多年均匀流量 12.6m3/s ，多

3

年均匀径流量 3.97 亿 m， 水库正常蓄水位 647.50m，总库容 0.96 亿 m，为年

3

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调理水库，电站总装机容量 35MW。枢纽由混凝土面板堆石坝、左岸溢洪道、放

空隧洞、右岸引水发电隧洞、发电厂房及露天开关站构成。

混凝土面板堆石坝坝顶高程为 651.00m，最大坝高 115m，顶宽 8m，坝顶长

288.90m，上游坝坡 1:1.35 ，下游坝坡 1:1.4 ，大坝从上游到下游分为坝前盖重

区、垫层区、过渡区、主堆石区、下游堆石区，此中垫层区水平宽度

3m。

混凝土面板堆石坝是 当前我国水利水电工程中的主要坝型之一。 但大坝上游面施工采纳的传统方法存在缺点， 即斜坡碾压难以保证垫层区的质量， 工序多而复杂，交错作业扰乱大， 特别是人工削坡费时费劲， 与大坝坝体填筑施工存在矛盾，直接影响了工程进度和施工质量。

挤压式边墙护坡技术是借鉴道路园林工程中道沿机的挤压滑模原理， 创出的一种面板坝垫层料坡面施工的新技术。 1999 年第一在巴西埃塔 (ITA) 面板堆石坝施工中使用， 并获得成功。 该技术拥有能保证垫层料压本质量、 提升坡面防备能力以及施工简易等特色，已经成为面板坝施工的一种新技术。（ 1）、挤压混凝土配合比设计

挤压机对混凝土配合比较敏感， 干的混凝土挤压行进速度慢， 湿的混凝土挤压行进速度快，所以挤压混凝土配合比按一级配干硬性混凝土设计， 坍落度为 0，往常采纳水泥用量 70-85kg/m 3，用水量约 100kg/m3，水灰比 1.3-1.46 ，速凝剂适当。混凝土 28 天抗压强度约 5MPa，浸透系数在 10-2-l0-3cm/s 范围内，要求低弹模。

表 2 水泥物理力学试验成就

表 1

挤压边墙施工混凝土配合比

单位资料用量（ kg/m 3）

细度

水泥 砂石料 速凝剂 SDS掺量

平定性

凝固时间 (min) 抗折强度 (MPa) 抗压强度 (MPa)

水

（雷氏法）

102.2

70 1958

4.0

初凝

终凝 (3d)

(28d)

(3d)

(28d) 41.6

1.0 195 246 5.1 7.7 25.5

依据室内实验介绍配合比， 经现场生产性试验复核考证， 确立芭蕉河挤压边

墙施工混凝土配合比方表 1。水泥采纳的 P.O32.5 级水泥，其物理力学试验成就

见表 2。砂子及小石采纳当地生产的人工骨料，其物理性能试验成就见表 3、表

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4。经过拌和站拌制，混凝土罐车运输至作业现场。经过现场实测，混凝土在表

压为 0.15MPa的状况下，混凝土浸透系数为 ，抗压强度为

3.0-5.1MPa 。

表 3 砂料物理性能试验成就

表 4 石料物理性能试验成就

聚积密

密切密 表现密 石粉含 细度模 吸水

聚积密 密切密 表现密 针片 压碎指 吸水 粒径 (mm)

度

度

度

3

量

数

率 度

3

度 3

度

3

状

标

率 (kg/m 3)

3

(kg/m ) (kg/m ) 1613

1743

2698

(%) ( μ x) 12.8

3.46

(%) 1.56

(kg/m ) (kg/m ) (kg/m ) (%) 5-201356

1642

2712

8.9

(%) 11.0 (%) 0.82

（ 2）、设计断面

挤压式边墙断面为梯形， 以铰接的方式使边墙可适应垫层区的变形， 其底部不会形成空腔， 有效防止空腔对面板的不利 影响。墙高度为垫层料的设计铺填厚度，芭蕉河面板坝垫层 料的铺填厚度为 40cm，故确立挤压式边墙单层高度为

40cm。边墙上游侧坡度与混凝土面板堆石坝的上游坝坡同样，为 1:1.35 。顶部宽度太大会降低边墙适应变形的能力， 顶部宽度太小会造成边墙成型困难， 简单坍塌。 2002 年陕西省水电工程局在青海公伯峡水电站的试考证明顶部宽度在 8-12cm 比较适合，本工程顶部宽度确立为 l0cm。边墙下游侧坡度采纳 8:1 。

（ 3）、施工特色

①提升了大坝施工速度。挤压式边墙施工速度可达

40-60m/h，在边墙成型

后 2-3 小时即可进行垫层料的铺填、碾压，二者连接密切、顺畅，几乎可同步上涨。

②因为挤压边墙在上游坡面的限制作用， 垫层料不需要超填， 以水平碾压代

替了斜坡碾压，既提升了施工的安全性又保证了垫层料的施工质量。

③挤压式边墙护坡技术简化了工序、 设施和机具， 挤压机操作简单， 施工方

便、迅速。

④挤压式边墙在上游坝面形成了一个规则、 平坦、坚固的坡面， 坡面整齐美

观。

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⑤供给了一个可抵抗冲洗的坡面， 降低了度汛的难度， 提升了导流度汛的安

全性，防止了雨水对垫层料的冲洗， 免却了上游坝面的修复工作， 这对大型工程

特别是导流标准较高的工程以及南方多雨地域修筑混凝土面板堆石坝是十分有

利。

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