挤压混凝土边墙在三岔河水电站混凝土面板堆石坝工程中的应用.pdf

第1 1 期 ( 总第1 1 6 J J ) 中国水 能及电气化 N o l 1( T O T A L N o 1 1 6) 2 0 1 4 年1 1 月 C h i n a Wa t e r P o w e r &E l e c t r i fi c a t i o n 挤压混凝 土边墙在 三岔 河水 电站 混凝 土面板堆石坝 工程 中的应 用 姜凌宇，范述云 (中国水利水 电第五工程局有限公司，成都6 1 0 0 6 6 ) 摘 要：云南保山腾冲猴桥三岔河水电站面板堆石坝迎水坡面采用挤压混凝土边墙施工方法，完全取代 了传统 的坝体超填、垂直碾压、削去虚土、坡面平整和斜坡碾压工艺，简化 了施工程序，加快了施工进度，提高了填 筑质量，降低了施工成本，成型断面规矩，维护简单。本文对此加以介绍。 关键 词 ：三岔河水 电站 ；面板堆 石坝；挤压 混凝 土边墙施工 中图分类号：T V 6 4 1 4 文献标识码 ：B 文章编号 ：1 6 7 3 - 8 2 4 1 ( 2 0 1 4 )1 1 - 0 0 0 1 - 0 3 Ap p l i c a t i o n o f Ex t r u d e d Co n c r e t e S i d e W a l l i n S a n c h a h e Po we r S t a t i o n C F RD P r o j e c t J I ANG L i n g y u，F AN S h u y u n ( S i n o h y d r o B u r e a u 5 C o ， L t d ， C h e n g d u 6 1 0 0 6 6 ，C h i n a ) Abs t r ac t ： Ex t r u d i ng c o n c r e t e s i d e wa l l c o ns t ruc t i o n me t h o d i s a do pt e d f o r u p s t r e a m s l o pe s u rfa c e o f Yu nn a n Ba o s ha n T e n g c h o n g Ho u q i a o S a n c h a h e h y d r o p o we r s t a t i o n p a n e l r o c k f i l l d a m ，w h i c h c o mp l e t e l y r e p l a c e s t r a d i t i o n a l d a m u l t r a - f i l l i ng，v e r t i c a l r o l l i n g，s urfa c e s o i l s l a s hi ng， s l o pe s u rfa c e f l a t t i n g a n d s l o p e r o l l i n g p r o c e s s Th e r e f o r e， c o n s t r u c t i o n p r o c e d ur e s a r e s i mpl i f i e d，c o n s t r uc t i o n p r o g r e s s i s a c c e l e r a t e d，f i l l i n g q uali t y i s i mp r o v e d，c o ns t r uc t i o n c o s t s a r e r e d uc e d， a n d t h e f o r me d c r o s s s e c t i o n i s r e g u l a r ，wh i c h c a n b e ma i n t a i n e d s i mp l y T h e c o n d i t i o n i s i n t r o d u c e d i n t h e p a p e r Ke y wo r d s ：S a n c h a h e h y d r o p o we r s t a t i o n；p a n e l r o c k fi l l d a m ；e x t r u d i n g c o n c r e t e s i d e w a l l c o n s t ruc t i o n 1 工程概况 三岔河水电站位于云南保山地区腾冲县猴桥镇 ， 为槟 榔 江 梯 级 的 龙 头 水 库 ，坝 址 控 制 流 域 面 积 3 8 2 4 k m ，多年平 均流量 3 1 3 r n s 。电站距 昆明公路 7 2 0 k m，距腾冲县城公 路 7 4 k m。 三岔河水 电站为 二等大 ( 2 )型 工程 ，工 程开 发 任务单一，仅为发电，采用混合式开发。正常蓄水位 1 8 9 5 m，总装机容量 7 2 M W。正常 蓄水 位 以下库容 2 5 9亿 I n ，最 大坝 高 9 4 m。 三岔河混凝 土面板堆 石坝坝顶 高程 1 9 0 0 m，趾板 最低 建 基 面 高程 1 8 0 6 m，最 大 坝 高 9 4 m，坝 顶 长 度 3 3 1 In，坝顶宽度 8 m，设防浪墙。上游坝坡 1 ： 1 4 ， 下 游坝坡在 高程 1 8 7 0 m处 设 置 马道 一条 ，宽 度 为 2 m， 此 高程 以上 坝坡 为 i ： i 6 ，以下为 I ： I 4 。 7 施工技术 Co n s t r u c t i o n Te c hn o l o g y 2 挤压混凝土边墙施 工特点 挤压混凝土边墙 的施工方法就是 在填筑每 一层垫 层料之前 ，沿垫层料上游边 缘 ，用挤 压边墙机做 出一 条半透水的梯形 混凝土边墙 ，然后在 混凝土边墙 内侧 铺筑垫层料 ，用 自行式 振动碾碾压合 格后再重 复以上 工序 ，使之随即形成具有一定强度的混凝土临时坝坡 。 2 1 施工简便，施工安全性提高 使用挤压混凝土边 墙机施 工 ，以坝体 填筑垫层料 的水平碾压取代传 统工 艺 中的坡面 超填 、斜坡 碾压 、 修整坡面等工序，变斜坡碾压为垂直碾压，可防止面 板开裂 ，从而提高了上 游迎水坡 面垫层料 的碾压密实 度 ，保证 了工程质量 。由于边墙受坡沿 的限制 ，垫层 料在卸料过程中不会沿 坡面滚 落 ，对水平趾 板灌浆施 工 、坝前 抽水 等作业 的安全性 大大提高 。同时 ，挤压 混凝 土边墙有一 定的强度 ，对 于垫层料有一 定侧 限作 用 ，没有斜坡上 的施工 ，避免沿挤压混凝土边 墙进行 碾压的施工设备发生多发性机械、人身事故 ，坝体实 现 同步上升 ，总沉降量减少 。 2 2 提高 了度汛能力 ，加快 了施工进度 猴桥三岔 河水 电站工 程 ，具 备 5 0年 一 遇挡水 条 件，大坝填筑施工期问需要坝体临时度汛，而且对于 雨季施工的面板堆石坝来讲，使用挤压混凝土边墙施 工技术，能有效提供一个可以抵御冲刷的上游坡面， 可临时挡水 ，从而减 少了多雨地 区施 工坝面会 因雨水 冲刷形成冲沟导致产生人工回填碾压等修复工作量。 3 挤压 混凝 土边墙施工 3 1 施工作业流程 每一道挤压混凝土边墙施工作业 流程为 ：垫层料 运输就位一反铲粗整平垫层料一人工细平整一 机械碾 压一补料夯压一测量放点一 白灰撒线一 挤压机 吊装就 位一混凝土拌制及运输一边墙挤压施工一两端与趾板 接 口处理一缺陷处理 。 3 2 垫层料的运输就位 、平整、碾压 垫层料碾压平整度和密实度的均匀直接影 响到挤 压边墙成型质量 ，垫层料 采用 2 0 t自卸 车运输 、日立 液压反铲粗平 整辅 以人工平料 ，平整完 毕用 2 6 t 振 动 2 碾按照碾压试验参数要求进行碾压。碾压时保证钢轮 边 与边墙距离在 5 0 0 m m以上 。边墙 5 0 0 m m 以内的垫 层 料碾压采用平板夯或手扶振动夯夯实 ，以确保垫层 料碾压后挤压混凝土边墙变形 ，位移 变小。人工对 已 经碾压完不平整 的面及时补填料 ，然后夯压 ，表面不 得有起伏波浪形状，不得有凸起的石料及杂物，降低 行驶阻力，边墙挤压机始终要在同一平面上行驶，垫 层料 的含水率控制在 8 1 0 ，雨天施 工，垫层料运 输就位后先 覆盖 ，确 保天晴时进行摊 铺晾晒 ，达到设 计含水率进行碾压 ，以防形成 “ 弹簧” ，晴天施工及 时 洒水，确保最优含水率，以防含水率偏低碾压不密实。 3 3 测量放线 测量人员先按 图计算好各点高程和坐标 ，用 标定 合格 的仪器在 已完成 的合格填筑碾压面上按设计 要求 外沿进行放点 ，施工员依照测量放点对应位 置 ，用 白 灰撒挤压边墙机前进直线方向行驶 的 内线或采用 白色 线绳连接行驶的 内线 ，根据施 工实际情况 ，复测 已施 工完的迎水坡面 ，由于铺料 和碾压 外力作用 ，挤 压边 墙外移 3 8 c m不等 ，后来 放线 时有意识 收缩 5 c m 以 减少盈 亏坡坡 面的处 理量。 放线采用高程和轴距 同时控制，间隔 3 0 m布点， 每次放线时校核上一层 ，及 时修整坡 面。 3 4 挤压边墙机吊装就位 就位前要检查边墙挤压机各连接紧 固部件是 否 良 好 ，油及冷却水量、轮胎气是否足够 ，转向机构是否 良好 ，然后启动柴油机低速运转 ，确认发 动机及其他 机构运行工况良好后，熄火停机以备吊装。挤压边墙 机用反铲 吊装 到施工起点 ，就位时要使机 身内侧 边缘 重叠在已经撒好的白灰线上，并调平内外侧调节螺栓 使成型仓后段保持水平，成型仓的内外模板与地面接 触 ，动力仓底面与垫层平面之间的距离为 5 c m。 3 5 混凝土配合比及拌制 依据挤压边墙机的机械性能 ，拌 和料 的骨料 最大 粒径应 不 大 于 2 0 m m，统 一 采 用 一 级 配 ，强 度 低 于 5 M P a 。由于混凝 土 面板迎 水 坡 面混凝 土 挤压 边墙 要 求低强度半透水，根据三岔河电站当地施工气候条件 及原材 料情况 ，通过试验确定混凝 土施 工配合 比，见 下页表 施工技术 Co ns t r uc t i o n Te c h n o l og y 挤 压 混 凝 土 边 墙 配 合 比 表 混凝土每立方 米各种材料用 量 ( k g ) 水泥 水 砂 小石 速凝剂 7 9 1 1 6 6 8 1 l 3 9 4 5 6 注云南猴桥 3里不同天 ，天气较为特殊 ，工地雨水偏多 ，施 工时考虑到挤压边墙 容易 变形坍 塌 ，雨 天水泥上 浮 58 k g ，挤压 一 段后及时用彩条布覆盖 。 混凝土采用全电脑 自动控制 J S 6 0搅拌站拌制。 3 6 挤压混凝土边墙施工 混凝土运输车到位后，启动挤压边墙机，低速运 转观察仪表盘上各表的显示值符合要求之后，拉动高 压柱塞 泵控制手柄 ，转动搅龙 ，开始卸料 ，人工 向机 仓内投料 ，并按要求掺加液体高效速凝剂。挤压混凝 土边墙施工 时 ，须有 专人控 制挤压机行驶 方 向，以保 证 边墙混 凝土挤 压成 型后 的直 线度 能达到设 计要求 。 挤压边墙 机行 走 路线 以前 沿 内侧 白灰 线 或 白线 绳为 准 ，并根据后 内沿侧 白线 或定位线绳情况及 时做适 当 的调整 。 在向挤压边墙机仓内投料行走的同时，仓 口拨料 人员要将大 于 2 0 ra m的石 子捡 出，以免损 伤机械 ，挤 压机要徐徐前进 。上料分两种 ：一种 是人员直 接站在 运输料 车上 向挤压边墙 机投 料 ；另一种是运输 车将料 分堆沿着挤压方 向倒在铁皮 上 ，人 工再次投 料 ，供料 要均匀 ，仓 内起拱时及时破拱 。施工人 员要根据 水平 尺 、坡尺校核挤压边墙结构尺寸 的情况 ，不断调 整 内 外侧底 脚 调平 螺 栓 ，减 少 高程 累积误 差 ，使 上 游 坡 比、挤压边墙高度满足要求。 随着大坝 的上升 ，挤压边墙长度增 加 ，挤压 一层 2 5 0 m 的边墙需 个 台班 8 h ，人员 配 备 9名 ，1名 掌 管机器行驶方向，1名掺加液体高效速凝剂，6名投 料 ，1 名运输料 ，配一 辆 自卸 运输 车。 3 7 挤压混凝土边墙两端与趾板接 口处理 由于受左右岸坡 的地形条件影 响和挤 压边墙 机就 位施工要 占有 一定 的位 置 ，因而 每次挤 压边 墙施 工 ， 两端头都需要人工立模夯填 ，补齐临岸坡部位的边墙 缺口，每层铺料 l O O m m，人工插捣夯实 ，迎水坡面人 工拍打形成 1 ： 1 4坡度 ，补缺 口时提前 用木盒子 保护 岸坡趾板 的铜 止水 ，以免损 坏。 3 8 缺陷 ( 错台、坍塌、起包等现象 )处理 针对挤压边墙施工时出现的错 台、坍塌现象 ，应 挂线用同种原挤压料或砂浆抹平压实加以处理 ，针对 错 台超 出设 计 线 ( + 5 c m、 一8 c m) 的部 分 ，人 工 凿 除抹灰处理 ，处理合格后再转入下道工序施工 。 4 结 语 挤 压混凝 土边墙 施工 ，是在迎水坡面形成一 个规 则坚实 的支撑体 ，混凝 土边墙在坡 沿的限制下 ，克服 了垫层料超填的不足，便于碾压密实。施工设备简 化 ，替代了传统的坡面平整 、斜坡碾压及水泥砂浆护 面等施工工序。施工安排机动灵活 ，可在有利时段浇 筑 面板混凝土 ，为面板 防裂创造有 利条件 。施工 进度 快 ，挤压混凝 土边墙 与坝体 同步上 升 ，有效 防止 了坝 体填筑期 间雨水 对 坝坡 的冲 刷 ，节 省 了坝 体修 补 费 用 ，并对坝体安全度汛提供 了可靠 保证 。通过 8 个 月 三 岔河 面板 堆石 坝迎水坡 面挤压 7 昆 凝土 边墙 的施 工 ， 总结 出以下注 意事项 ： a 测量必须采用轴距和高程同时控制 ，减少高 程 的累积 误差 ，放 线 收缩 5 c m，盈 亏 坡 面及 时处 理 ， 以免 以后费工 费时。 b 边墙挤压 机的搅龙每 2 5 0 m更换一 次 ，厂 家一 个搅龙 3 9 0 0元 ，一 般 的钢板 磨损 也快 ，挖机 的废斗 牙或 推土机换 下 的轨链 板 割成八字 形条块转 圈拼焊 ， 一 个成本 2 0 0元 ，可施工 3 0 0 m。 c 振动碾 钢轮边 必须离 开挤压边 墙沿 口 5 0 c m以 上 ，采用弱振多遍碾压施工 ，碾压速度控制在 1 5 k m h ， 水平垫层 区尽 量 人工 修 整后 再 碾压 ，确保 施 工 后 的 平整 。 d 加强挤压边墙机检查和保养，及时更换机油 并添加柴油 ，每次 吊装前查看 吊装 u形卡的丝扣。 e 通过 1 0 0层挤压边墙 的实 际成本测算 ，施工每 IT I 挤压 边 墙 约 需 4 2 0元( 仅 含 人 工 、油 料 、机械 、 运输费 ) 。 参考文献 D IMT 5 1 2 8 -2 0 0 9混凝土面板堆石坝施工规范 S 3