薄壁抓斗造混凝土防渗心墙施工技术的应用探讨.pdf

1 4 2 内 蒙 古 水 利 2 0 1 5年第 2期( 总第 1 5 6期 ) 【 技术应用】 薄壁抓斗造混凝土 防渗心墙施工技术的应用探讨 罗 满 华 ( 江西省分宜县彰湖水库管理所， 江西 分宜 3 3 6 6 0 0 ) 摘要 文章结合工程实例， 对薄壁抓斗造混凝土防渗心墙施工技术在水库大坝除险加固工程中 的应用效果进行 了分析 ， 并对施工中特殊情况的处理方式进行 了讨论。 关键词 除险加固； 防渗墙； 抓斗法 中图分类号 ： T V 5 4 3 8 文章标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 9 0 0 8 8 ( 2 0 1 5 ) 0 2 0 1 4 2 0 2 1 工程概 况 冷水井水库位于新余市分宜县城以北的双林镇大 姜村坑 口， 与双林镇、 分宜县分别距离 4 、 3 0 k m， 坝址 位于赣江一级支流袁河中游的孔 目江上。坝址以上控 制流域面积 5 3 7 k m ， 兴利引洪面积 1 4 1 6 k m ， 设计 灌溉面积 1 0 6 6 7 h m ， 实际灌溉面积 4 8 0 h m 。冷水 井水库于 1 9 6 2年建成 ， 其后经数次扩建达现有规模 。 枢纽工程主要建筑物包括主坝、 副坝、 溢洪道、 灌溉兼 发电隧洞、 灌溉坝下涵 管、 水 电站等。受建设年代 久 远、 运行时间较长等 因素的影 响， 大坝坝体、 坝基渗漏 十分严重 ， 不仅对使用功能的全面发挥造成负面影响， 而且对下游地区人民群众的生命财产安全也构成严重 威 胁 。 2 除险加 固工程设计 本工程主要建设任务包括 ： 主、 副坝加固， 溢洪道、 灌溉隧洞 、 坝 下涵管加 固， 完 善相关管理设施 等。其 中， 主坝坝体、 坝基、 坝肩采用薄壁抓斗造混凝土 防渗 心墙处理。本文仅对冷水井水库大坝除险加固工程 中 薄壁抓斗造混凝土防渗心墙施工技术的应用进行分析 和讨论。主坝的工程特性 ， 见表 1 。 表 1 主坝 工程特性 3 薄壁抓斗造混凝土防渗心墙施工技术 3 1 混凝土导墙施工与槽段划分 本工程采用倒“ L ” 型断面钢筋混凝土施 工导墙 。 根据设计要求 ， 选 择混凝土强 度等级为 C 2 0， 断面尺 寸 ： 高 1 2 m， 上底宽 0 8 m， 下底宽 0 3 m， 两导墙间 距 0 6 m。 导墙制作结束后即可划分槽段， 根据施工设计以 及坝体、 坝基地质条件 、 防渗墙深度的实 际情况 ， 防渗 墙单一槽段的长度选为 6 m， 两侧稍宽。防渗墙分为 I、 期槽段 ， 分两期完成挖槽与混凝土浇筑作业。槽 段划分示意 ， 见 图 1 。 接头管接头管 O m I 6 0 m 图 1 槽段划分示意 3 2 施工设备 根据施工设计要求及工艺的实际需要 ， 本工程采 用的主要施工机具有 ： B H一1 2型液压抓斗 ， 斗体厚度 为 5 8 0 mm， 开斗高 7 0 0 0 mm、 宽 2 7 5 0 mm， 斗容 1 0 m ， 重 1 0 2 t ； Y J B一1 2 0 0液压拔管机 ， 液压系统工作 压力 2 5 MP a ， 最大工作压力 3 0 MP a ， 正常拔起力 3 6 0 0 k N， 垂直提升速度 5 8 0 m m m i n ， 油缸行 程 7 5 0 m m， 拔管直径 3 0 01 2 0 0 mm； J S 5 0 0强制拌合机。 3 3造孔 造孔抓斗设备由主机、 斗体两部分构成， 土层的切 削通过斗刃、 斗齿进行 ， 土渣收容 由斗体完成 ， 待斗体 薄壁抓斗造混凝土防渗心墙施工技术的应用探讨罗满华 1 4 3 满载后将其由槽孔内提出卸掉。反复进行 以上操作 ， 直至造孔作业全部完成 。 施工操作 由凿岩重锤与 B H一1 2型液压抓斗配合 完成 ， 对于覆盖层以及较软的基岩， 可使用抓斗直接抓 取 ； 对于较硬的基岩 ， 则应先通过重锤进行处 理 ， 再 由 抓斗完成抓取 。成槽采用“ 三抓法 ” ， 即先完成两端主 孔的施工任务 ， 再进行 中间副孔 的施工。需要说明的 一 点是 ， 在抓挖作业 的同时应注意进行膨润土泥浆护 壁。 3 4 泥浆 本工程的泥浆搅拌池和沉淀净化站均于大坝左岸 下游设置 ， 泵送混凝土管路、 供浆管路则设置于导墙上 游。用于混凝土拌制的膨润土与制浆膨润土相 同， 增 粘剂选择 C MC， 分散剂选 择 N a ： C O ， 。根 据施工设计 的相关要求 ， 泥浆配合 比为 ： 水 ：膨润 土：N a C O ： C MC=1 0 0 ：( 8 9 ) ：( 00 3 5 ) ： ( 00 0 5 ) ( 重量 比 ) 。 3 5 墙体材料及施工 墙体材料选择掺人膨润土( 2 0 0目筛余 4 ) 的 普通混凝土 ， 水泥选择普通硅酸盐水泥 ， 骨料选择河砂 与人工碎石( 粒径 2 0 m m) ， # l - J J n 剂选择 C S P一 2减水 剂 ， 施工用水由水库抽取 。根据施工设计 的相关要求 ， 混凝土配合比为 ： 水泥：膨润土 ：水：砂：石：外加 剂 = 2 3 5 ：8 8 ：2 8 5 ：8 9 4 ：6 4 8 ：4 8 4 ( 重量 比) 。施工 所用导管由长短管共同组成 ， 其中， 两节短管设置于导 管的上部 ， 浇筑开始后不久即可将其拆除。 在浇筑后期 ， 应做到对导管的勤提勤放 ， 以免出现 堵管问题。槽孔浇筑顺序 为先深后浅 ， 并确保施工的 连续进行。技术人员应对混凝土面上升情况进行实时 测量和记录 ， 并注意避免 出现泥浆混掺 、 导管漏浆 、 埋 管、 堵管等 问题 。 3 6墙段连接 采用“ 接 头管法 ” 完成 墙段连 接 ， 具体操 作方式 为 ， 在一期槽孔浇筑开始前 ， 将 c I 6 0 0 m m钢管下设 于 槽 的两端 ， 待混凝土初凝后 ， 将钢管迅速拔起形成接头 孔。在二期槽孔浇筑开始时， 接 头孔 临近一期槽孔的 侧壁会形成圆弧形接头 ， 墙段间的连接也 因此更加可 靠、 有效。 3 7质量检验 质量检验结果表明， 各槽段的孔位 、 孔斜率、 孔深 、 墙体厚度 、 人岩深度 、 孔底淤积厚度 、 清孔泥浆性能指 标均满足工程设计及相关规范的要求。 针对防渗墙墙段连接 的质量检测结果表 明， 接头 孔垂直度、 孔深、 孔径均满足工程设计及相关规范的要 求 。 竣工验收报告表明 ， 墙体露 出部分无夹泥 、 脱开问 题 ， 接缝密实， 墙面整体性强、 光滑平顺 ， 墙体厚度与质 量均满足工程设计及相关规范的要求 。 4 施 工特殊 问题 处理 4 1 漏浆问题 对于一般 的漏浆问题 ， 在确保泥浆强度 、 供应量的 同时， 可采用加大泥浆 比重 、 平抛混凝土或加入锯末的 处理方式 ； 对于严重的漏浆问题 ， 应及时使用特殊材料 ( 如速凝混凝 土 ) 进行处 理， 必要 时应对槽 孔进行 回 填。 4 2 浇筑事故 对于浇筑过程 中遇到的导管堵塞问题 ， 可通过倒 、 顿方法进行疏通。若以上方法未能取得理想的效果， 应将导管拔 出， 将其 中的泥浆清理干净 后重新下设 。 为避免类似事故的发生 ， 浇筑施工中技术人员应注意 对导管长度、 混凝土面高程、 导管埋人深度等进行实时 检测与核对 ， 以便为墙体施工质量提供更多保障。 5 结语 薄壁抓斗造混凝土防渗心墙施工技术在冷水井水 库大坝除险加 固工程中的应用取得了令人满意的质量 成果 ， 其施工经验归纳如下 ： ( 1 ) 该技术对底层变化的适应力较强 ， 无论在 耐 久性还是在防渗效果方面 ， 都取得 了满意成果 ， 结合以 往经验 ， 该技术适用于坝基 、 坝身的防渗加固工程。 ( 2 ) 抓斗造孔在孔型、 施工速度等方 面均优 于冲 击钻机 ， 且打破了冲击钻机对施工的多项负面影响 ， 为 抓斗成槽法的有效运用提供 了良好的技术环境。 ( 3 ) 相对于其它墙段连接方法 ， 接 头管法具有施 工时间短、 成本低 、 质量优、 防渗效果显著等诸多优势 。 ( 编校 ： 陆玲) 收稿 日期 ： 2 0 1 5 0 22 5 作者简介 ： 罗满华( 1 9 6 8一) ， 工程师， 主要从事水利工程管 理 、 设计工作。