1  前言

混凝土面板堆石坝在国内外被广泛采用，坝高已达到200m以上。其以堆石体为主要受力结构来承担库水压力，并以在堆石体迎水面自下而上浇注的钢筋混凝土面板为防渗结构。在面板块间，与周边山体连为一体的趾板和面板块间形成了数十条接缝，这些接缝如发生渗漏，则渗流会带走堆石体内的小颗粒，形成逐步扩大的渗流通道，最终影响整个坝体的稳定，这也是湖南株树桥面板坝（最大坝高78米）渗流事故的主因之一。所以面板接缝止水为大坝防渗的关键环节。

现有国内外面板堆石坝的面板接缝表层防水措施，通常为在预留的V形槽内嵌填柔性填料，并在填料外部设盖板对填料加以保护。柔性填料作用为当坝体发生较大沉降和变形，并导致面板底部预埋的铜止水结构发生破坏时，柔性填料可在水压力的作用下流入缝腔内封堵渗漏通道，从而增强接缝止水的整体安全可靠性，进而增强坝体的安全可靠性。

由于柔性填料的作用机理，限定了填料必须与V形槽混凝土面良好粘接且嵌填密实，填料才能在水压力作用下向缝腔内流动，所以粘接面紧密牢靠和填料嵌填密实是表层止水施工的关键。目前国内外广泛采用的嵌填方式为人工绳梯嵌填，由于国内外市场上销售的柔性填料产品多为断面矩形的板或柱，且填料本身粘软并具有一定弹塑性，所以在大坝坡面上将其人工密实地嵌入V形槽有很大难度，当外界温度偏低导致填料硬度增大时，嵌填难的问题尤为突出。因此人工嵌填效率低且嵌填质量并不理想，这种缺陷会造成体系防渗可靠性的降低，甚至失效。另一方面，施工人员在绳梯上施工，人身安全也难保障。

面板堆石坝在我国已成为主要比选或首选坝型。未来10年，随着技术进步，还将促进更多的面板堆石坝建设。因此，实现混凝土面板堆石坝面板板间缝塑性填料的嵌填机械化，已经迫在眉睫。

2  GB填料挤出机技术

针对以上情况，我公司与西安理工大学合作，于2002年开发研制了柔性填料挤出机，可以实现周边缝和张拉缝填料的现场一次挤出成形。挤出机是根据工业橡胶挤出机的原理，采用螺旋挤压成形，填料从满足设计断面要求的模口挤出，成形填料直接落入板间缝。挤出成形的填料外形美观、内部密实，且通过螺旋挤压加热后，既粘且软，可以更好的与混凝土面和盖板粘接。

这种挤出机曾在青海公伯峡面板坝（最大坝高139m）的垂直缝上试验应用。填缝质量好，但由于挤出机嵌填速度太慢，只有3～4m/h，在工程中很难接受，影响了这一技术的推广。

为进一步提高挤出机嵌填效率，我公司对原挤出机设计细节上作了改进和完善，于2008年在吉林双沟面板坝（最大坝高110.5m）成功应用；并于2010年6月，在新疆温泉面板堆石坝（最大坝高102m），实现了全部面板板间缝表层止水机械化施工。

挤出施工台车在坝面施工需与牵引台车和送料车组和使用。牵引台车由一台W120型履带式挖掘机改装而成，可沿坝顶行走；其上配有两部功率为15 kW的卷扬机，分别用于牵引挤出施工台车和送料车；卷扬机配有变频器调整电机运行速度，实现牵引速度与挤出速度的同步控制。

在牵引台车上设可停放挤出施工台车的斜台。斜台坡度与坝面坡度一致，可使较长的挤出施工台车在需要移动工作面时，直接用卷扬机将其沿坝面拉上斜台停放，而无需吊车起吊施工台车。

挤出施工台车配有停放送料车的平台和使送料车直接驶入施工台车平台的探板。这样送料车便可直接载着材料进入挤出施工台车，便于施工人员装卸材料；同时，送料车可停放于挤出施工台车的平台上，而施工台车可停放于牵引台车斜台上，便于组合台车拼合成一体后移动工作面。

挤出施工台车配有盖板卷轴和夯实设备。当挤出施工台车沿板间缝自下而上行进时，操作人员同时释放盖板卷轴上的盖板，并使其就位于已挤出成形的填料包上；后续跟上的夯实设备则把盖板与填料包间、填料包与混凝土面间夯压紧密。

牵引台车的行进装置为履带式，可使牵引台车在不平整的坝顶稳定行进，便于更换工作面。

3 GB填料挤出机在温泉面板坝应用

温泉水电站工程位于新疆伊犁哈萨克自治州，处于伊犁喀什河中游河段，是新疆伊犁喀什河规划中的梯级电站之一，属大(Ⅱ)型二等工程，距尼勒克县城约42km，距伊宁市约75km。电站大坝为混凝土面板堆石坝，水库正常蓄水位955m，最大坝高 102m，总库容2.07亿m3，总装机容量为135MW，多年平均年发电量7.6亿kW•h（不调水）。

2010年6月，在新疆温泉面板堆石坝实现了全部面板板间缝表层止水机械化施工，完成A型缝982.8 m，B型缝1600.5 m,周边缝497.3 m。利用挤出机进行表层止水施工，显著提高了施工质量，降低了工人劳动强度，提高了施工效率，得到业主、设计和监理三方的一致好评。施工近照如下： 

4 结语

GB填料挤出机先后在青海公伯峡面板坝、吉林双沟面板坝和新疆温泉面板坝表层止水施工中使用，并日臻完善。目前，现场挤出成形速度已达20~120m/h，挤出断面规则、美观。利用挤出机进行表层止水施工，可以显著提高施工质量，降低工人劳动强度，提高施工效率，为确保300m级高面板坝的接缝止水效果提供有力的技术支持。

大型水电项目经济效益和社会效益巨大，缩短施工工期则可创造更多效益。本设备使面板堆石坝坝面止水施工安全而高效，可缩短施工工期一个月以上；同时，由于克服了低气温对止水施工的影响，可在秋末和春初各延长至少一个月的止水施工期。GB填料挤出机可用于新建面板堆石坝坝面止水施工和已建面板堆石坝坝面止水维修，其成功研发，具有很大的社会价值和经济价值。