塑性混凝土防渗墙在围堰防渗中的应用.pdf

霆 水 利 水 电 施 工 2 0 1 1 第3 期 总 第12 6 期 时，孑 L 斜率控制在 0 8 以内。对于 I、期槽孔 ，接头 套接孑 L 的两次孔位中心任一深度的偏差值均不大于施工 图纸规定墙厚 的 1 3 。 3 3 接头孔施工 槽孑 L 分两期施工，先施工 I期槽孑 L ，再施工 期槽 孑 L ，如图 1 所示。同一槽孔中，先施工主孔，一般安排 2 台钻机 同时在一个 槽 段施 工主孔 。主 孔施 工时 ，随时 注 意孔内的地层变化情况，尤其是在预计的地层分界部位 ， 以指 导副孔的钻 孔施 工 。在 砂卵 石地 层 中，可能 会遇 有 少量的漂石、大块的孤石，应标明其孔深位置等，并报 告业主、设计及监理研究专门的措施 ( 如孔内聚能爆破 、 钻孔预爆等)进行处理。接近基岩面时，放慢钻进速度 ， 并准备采取岩样 。槽孔长度原则上按设计及先期试验的 各期槽孔长度划分，但实际中，在防渗墙两端将依照轴 线长度作适当调整。 I期槽孔的成槽施工是先钻进主孑 L 至终孑 L 深度，再 劈打副孔，后找小墙，最后清孔和浇筑混凝土。期槽 孔两端的I期墙段浇筑 2 4 h后，可以施工 期槽孔。该 工程的期槽孔采用接头管或 “ 套打一钻法”与 I期墙 段连接 。 图 1 槽 孑 L 戈 lJ 分示意 图 3 4 固壁 固壁采用优质黏土、膨润土混合优质泥浆有利于成 槽时的孔壁稳定，有利于混凝土浇筑质量的控制。为保 证泥浆的质量 ，使用中需加强原材料质量检测、配合 比 调试、泥浆回收管理等各项工作。为了防止大规模漏浆、 塌孔现象的发生，另储备一定数量的黏土，用于强漏失 地层 的堵漏 工作 。泥浆用 自制 的 1 5 m 3搅拌机 进行搅拌 ， 依照表 1中各材料用量配比进行配置搅拌 ；膨润土泥浆 及混合浆液性能指标应达到表 2的要求。 表 1 新制膨润土泥浆配合 比 材料名称 水 ( I ) 膨润土 ( ) 黏土 ( k g ) 食用碱 ( k g ) 膨润土浆 9 6 0 5 0 1 2 0 3 4 混合泥浆 8 3 9 8 4 1 1 5 2 O 3 4 6 3 4 0 2 3 表 2 膨润 土泥浆及 混合 浆液性 能指标控 制标准 密度 马氏漏斗 含砂量 使用部位 p H值 ( g c m0 ) 黏度 ( s ) ( ) 新制泥浆 1 O 5 1 2 O 2 8 7 】 1 槽内泥浆 1 3 3 O 5 O 8 1 1 清孔换浆 1 2 5 4 O 8 1 1 1 O 6 2 3 5 清孑 L 该工程主要采用抽筒法，必要时，用冲击钻头进行 冲击扰动，以使沉渣悬浮。该工艺清孑 L 效率较高、质量 好，孑 L 内淤积少，废弃的浆液排放少，造孑 L 时被污染的 泥浆可大批量地抽吸出 L # I - 进行净化 ，保证孔内泥浆在 较长时 间静置后孔底沉渣 不增加 。 清孔的同时，不断地向槽内补充新鲜泥浆，以改善 槽孔内泥浆的性能。补充新浆的数量，直至槽内泥浆各 项性能指标均符合标准为止。 清孔换浆验收标准：清孔换浆后 1 h ，满足孔底淤积 厚度不大于 1 0 c m，泥浆密度不大于 1 2 5 g e ma ，泥浆黏 度不大于 4 0 s ，泥浆含砂量不大于 1 O 。 期槽孔在清孔换浆结束之前，用刷子钻头清除 I 期槽孔端头混凝土孔壁上的泥皮。结束标准为：刷子钻 头基本不带泥屑 ，孔底淤积不再增加 。 3 6 造孔质量控制和检测 造孔质量检测项 目包括孔位、孔 径、孔深、孑 L 型、 入岩深度和清孔等。检测实行机组一检 、专职二检、项 目部终检的 “ 三检制” ，最后 由监理签发 “ 清孔合格证” 后 4 h内进行浇筑。 入岩深度通 过钻 进速 度 和岩样 判定 岩性 后 ，再 打孑 L 0 5 1 0 m 即可 。孑 L 深 测定 直接 采用 在测 绳 上悬 吊测饼 和测 针的方法进 行量 测 。测 针测 出 的尺寸 即 为孑 L 深 ，测 针和测饼的读数之差即为槽底淤积厚度，控制在 1 0 0 mm 以内。孔斜的检测为班组 自检项 目。机组配备测绳 ，随 时进行偏差值的检定，发现超差时立即进行纠偏。 4 水下混凝土浇筑 4 1 混凝土浇筑导管和下设 I 期槽孔清孔完毕并验收合格后 ，就可下设接头管。 下设时要注意管柱的垂直度，避免管底向 I期槽孔倾斜， 并根据孔深核实接头管下设长度。当倾斜超标或孔深、 接头管下设 长度差 异较 大 时 ，必须 重新 下设 。混凝 土浇 筑导管采用快速丝扣连接的 2 5 O mm钢管，接头设有悬 挂装置，并在每根导管的上部和底节管以上部位设置数 节长度为 0 3 1 0 m的短管。导管使用前作直线度、圆 度及磨损度检验。检验合格的导管做上醒 目的标识 ，不 合格的导管不予使用。导管在孔 口的支撑架用型钢制作， 其承载力大于混凝土充满导管时总重量的 2 5 倍以上。 导管下设前需进行配管并作配管图。一个槽孔使用 两套以上的导管浇筑时 ，中心距不 大于 4 0 m。当采 用一 级配混凝 土时，导管中心距 可适 当加 大，但不得大于 5 0 m。导管中心至槽孔端部或接头管壁面的距离为： I、 期槽孔两端的导管距孔端应小于 1 5 m；当槽孔底部的 高差大于 2 5 0 mm时，导管应布置在其控制范围的最低处。 4 2 水下混凝土浇筑 混凝土采用压球法开浇，每个导管均下入隔离塞球 。 ( 下接 第 6 9页) 经常卸压 的现象。检查滑动接头 内的 O形 圈是 否被 水泥灰浆固死 ，灌浆塞能否 回位，滑动接头能否 自由 滑动 ，以免灌浆塞出现 “ 竹节”形状 ，造成孔 内抱塞 。 如使用时间较长，必须经常将滑动端拆开清洗 ，并加 黄油 。灌浆结束 、塞子取 出后，应立 即检查 以上几 条 内容 。 在下灌浆塞前 ，应将加压管、进浆管及回浆管绑扎 在一起，同步上下，严防加压管在孔内打折，将灌浆塞 卡死而无法取 出。 灌浆前应在灌浆塞的上下盖头涂抹黄油或其他润滑 材料，起到 “ 脱模剂”的作用，使水泥浆液不和上下盖 头粘连 ，减少抱塞的可能性 。 灌浆的阻塞压力因大于灌浆压力 2 3 MP a ，灌浆过 程中每 3 0 rai n检查一次阻塞压力是否下降，如有下降， 贝 0 即时加压 。 为防止有石块、泥沙由孔 口落入，下塞前应将孔口 附近的水引排，并将杂物清理干净；在卡好塞后，应用 棉纱、水泥袋等将孔口保护好。尽量在可能掉块的上部 卡塞灌浆。 6 抱塞后的处理 灌浆结束后 ，若塞子压力完全卸掉 l O mi n 后 仍无法 地基与基础处理工程 取 出，则不可立 即采用手拉 葫芦 、钻机 等死 拉硬拽 ， 以防越拉越紧 ，而应先开灌浆泵 ，用 1 0 1 5 MP a 的 压力水循环冲洗，因为塞子在卸压状态下，胶囊与孔 壁间有一定的间隙，压力水有可能将水泥浆液 、小石 块等冲出。若 冲洗返清水 5 mi n 后仍无法取 出，可将塞 子胶囊逐渐加压 ，当孑 L口返水极小时 ，立 即将胶 囊快 速卸压反复几次 ，可利用胶囊 的膨胀、迅速收缩及压 力水的共同作用使凝固的水泥脱落或者将 卡住 的小石 块返出。若仍无 法取 出，再将进浆 管、回浆管 置换 ， 即进浆 管改用 回浆 管，回浆 管改用 进浆 管，继续 加 1 0 1 5 MP a 的压力水循 环冲洗 ，并重 复以上 操作。 若再无法取出，则初步可以确定塞子 已经抱死 ，可采 取 手拉 葫芦 或者 钻机 卷扬 提 拉 塞 子 ，提 拉 时应 缓 慢 加 力 ，时松时紧 。如果塞子上部的高压管已经拉 断，还 不能取 出，则 采 取 扫孔 或 者重 新 开 孔 的 方法 进 行 处 理 。 7 结束语 本文通过对小湾水电站右岸抗力体高压 固结灌浆施 工中的上仰孔、水平孑 L 及下倾孔循环式液 ( 气)压灌浆 塞抱塞原因的分析和处理，总结出一些防止抱塞的经验 及抱塞后的处理方法，可供类似工程借鉴。 ( 上接第 6 2页) 开始浇筑混凝土前 ，先在导管 内注入适量的水泥砂浆 ， 并准备好足够数量 的混凝土 ，以使隔离 的球塞被挤 出 后，能将导管底端埋入混凝土内。混凝土采用罐车送至 浇筑槽 口，经料斗直接送 人导管 中。控制罐车放料速 度 ，保证混凝土面均匀上升 ，其高差控制在 0 5 m以内。 每 3 0 mi n 测量一次混凝土面 ，控制导管埋入混凝土内的 深度保持在1 6 m之间，以免泥浆进入导管 内。在开浇 和结尾时适当增加测量次数，根据每次测得的混凝土表 面上 升情况 ，填 写浇筑记 录和绘 制浇 筑 指示 图 ，核对浇 筑方量，以指导导管上提拆卸。混凝土必须连续浇筑， 槽孔内混凝土上升速度为 2 5 m h ，并连续上升至墙顶 有效高程。 5 工程质量 该工程采用 以上方法施工的 1 7 0个槽孔共浇筑 C 5 混凝土 2 3 8 8 8 0 8 m。 ，浇筑面积为 1 4 3 3 2 8 5 m2 。对 C 5 塑性混凝土，取样检测 1 9 4组，最大值为 1 8 9 MP a ，最 小值为 5 1 MP a ，平均值为 9 O MP a ，标准差为 2 7 MP a ， 强度保证率为 9 3 。在防渗墙施工部位 ，共布置注水试 验检查孔 1 2 个 ，试验结果为：最大渗透系数为 0 4 4 1 0 一c m s ，最小值为 0 1 1 1 0 - 。 c m s ，平均值为 0 3 1 0 _ 。 c m s ，满足设计要求渗透系数不大于 5 1 0 c r n s 的设计要求。里底水电站一期 围堰防渗墙施工结束后， 基坑开挖至 1 7 4 1 9 m高程，与围堰顶部高差达 4 0 m 以 上 ，基坑排水量不到 l O 0 0 m。 。从试验检测和实际情况来 看，墙体的连续性和完整性较好 ，相邻两槽段搭接情况 良好 。 6 结束语 从里底水电站一期围堰采用塑性混凝土防渗墙的防 渗成果，以及与前期 的帷幕灌浆和高压旋喷的试验结果 来看，在粉砂层和砂砾石层交替出现的地质情况下，采 用塑性混凝土防渗墙是合理的选择。同时，防渗墙作为 水工建筑物防渗体 ，具有适应范 围广、适应性强、安全 可靠和施工条件要求低的特点。塑性混凝土防渗墙技术 值得在地质条件复杂、深槽防渗中推广使用。 6 9