淜头水电站坝基混凝土防渗墙施工技术.pdf

S HAN XI WA TE R RE S 0U RC E S 溯头水电站坝基混凝土防渗墙施工技术 关红俊 ( 山西省水利水电勘测设计研究院， 山西 太原0 3 0 0 2 4 ) 摘要 溯头水电站坝基采用混凝土防渗墙防渗， 根据工程地质条件及工期等要求， 综合考虑工程度汛压力 阐 述 了C 2 0塑性混凝土防渗墙施工工序、 方法及特殊情况处理。通过采取合理的施工措施 ， 减少了导流围堰度 汛的风险压力， 节省了投资， 为工程的提前投入运行创造了条件。 关键词 混凝土防渗墙； 导向槽 ； 墙体浇筑； 预防处理； 溯头水电站 中图分类号 T V 4 2 1 1 文献标识码 C 文章编号 1 0 0 4 7 0 4 2 ( 2 0 1 5 ) 0 3 2 0 0 2 1 工程概 况 溯头水 电站位于平顺 县北耽车乡北耽车村上游 约 4 0 0 m的浊漳河干流上 ， 控制流域面积 1 0 4 5 8 k m 2 。 工程规模为小 ( 一 ) 型 ， 枢纽工程等别为等。主要建 筑物由左右岸挡水坝段、 水闸段和左岸坝后引水式电 站组成。 该水电站的建设 ， 可有效调节径流量 ， 削峰填 谷 ， 提高下游水电站保证率 ， 延长发 电时间， 增加电站 收入 ， 减轻大电网压力 ， 促进当地工农业生产发展。 2 施 工方 案 根据工程地质条件及工期等要求 ， 综合考虑本工 程 的度汛压力 ， 确定混凝土防渗墙施工方案为 ： 防渗 墙基岩 以上采用“ 纯抓法” 快速成槽 ， 以下采用 “ 钻劈 法 ” 施工 ； 采用优质膨润土泥浆护壁 ； 泥浆下“ 直升导 管法” 浇筑混凝土 ； 采用 Y G B 一 1 2 0 0型液压拔管机进 行 “ 接头管法 ” 墙段连接 ， 节约混凝 土及接 头钻凿 工 时， 可以最大限度地保证接缝质量 ； 钢筋笼采用特制 钢桁架定位下设 。 3 施 工布 置 防渗墙宽 0 6 m， 深人基岩面 2 0 m， 防渗墙 顶部 为 3 n l 高的 C 2 0钢筋混凝土 ， 3 IT I 以下为 C 2 0素混凝 土 ， 抗渗等级 W6 。 工程防渗墙混凝土总量 2 1 9 7 4 m 3 ， 在 防渗墙轴线上游侧设一个拌和站 ，架设 2台 J S 一 7 5 0型强制式混凝土搅拌机 ， 生产能力 2 5 m3 h 。混凝 土采用 H B T 6 0混凝 土泵从拌 和站输送至工作面 ， 再 经储料仓和溜槽入仓。 3 1 防渗墙施工平台及导向槽 防渗墙采用机械化施工 ，设备放在加 固的场地 上 。在防渗轴线上游布置抓斗施工平台， 混凝土施工 平 台和场内临时交通采用碎石铺垫。 轴线下游布置冲 击钻机施工平台以及水 、 浆管和电缆 。 冲击钻机施工平 台上铺设间距 7 O c m的方木 ， 上 铺轻轨作为钻机施工平 台； 浇筑施工平 台布置在防渗 墙轴线的上游侧 ， 宽 5 I T I ， 铺设 2 0 c m厚 C 1 5混凝土。 排浆沟断面 4 0 c mx 4 0 c m。 防渗墙施工平台总宽度 l 2 6 5 IT I ，为 C 2 0钢筋混 凝土导 向槽 ， 抓斗施工平台为碎石路面示。 3 2泥 浆 系统 膨润土制浆站布置在防渗墙作业面外 ， 采用 z J _ 1 5 0 0高速搅拌机制浆 。在防渗墙轴线上游临时施工 道路旁建造制浆站， 建造 1 0 0 1T I ， 的回浆池、 储浆池、 供 浆池各 1 个。 供浆管路采用直径 1 0 0 mm的铁管 ， 从制 浆站铺设到防渗墙轴线位置 。 4 施工过程 4 1 成槽工艺 防渗墙施工分两期进行， 先施工 I 期槽孔， 后施 工 期槽孔。 本工程防渗墙上层基岩 以上部分采用 “ 纯抓法” 施工 ， 下层基岩采用“ 钻劈法” 施工。首先抓取两端 的 I 期槽孔至基岩 ， 再施工中间副孔至基岩 ， 抓斗转移 施工下一槽段 ， 冲击钻钻劈基岩 。 期槽孔先抓取 中 间再抓取两段孔至基岩 ， 冲击钻钻劈基岩 ， 搭接采用 “ 接头管法” 。I 期槽孔的端孔混凝土拔管后形成 期 槽孔的端孔 ， 待 期槽孔两侧相邻的 I 期槽孔施工完 后再施工 期槽孑 L 。根据多处防渗墙的施工经验 ， 采 用“ 跳槽法” 施工， I 期槽及 期槽段长度设计为 7 6 m。 4 2造孔 控制 单孔中心位置控制在防渗墙 的中心线上 ， 其误差 上 、 下游方向小于 3 c m范围内。 山西水利 富 鲁 槽孔壁面应平 整垂直 ， 防止偏斜 ， 槽孔 两端 主孔 孔斜率不大于 3 。 ， 其他槽孔孔斜率不大于 4 0 ， 且保 证相邻槽段偏斜方 向一致及槽孔孔壁平整。 防渗墙穿过河床覆盖层， 入岩 2 0 m 。 根据防渗墙 施工前 的先导孔钻取芯样 ， 指导每个槽孔基岩面的深 度 。同时， 根据观察连续不断抽出的钻渣判断槽孔岩 面位置。抽 出来 的钻渣应取样保存 ， 报监理工程师核 实 ， 确定终孔深度 。 在 大坝两岸岩面陡坡段 ， 每个槽孔底线采用 2 3个阶梯坎型式 。在大坝中间部位岩面平缓地段 ， 每 个槽孔 的底线应尽量水平 。 4 3 泥浆 固壁 根据地质资料及工程实际情况 ， 采用膨润土泥浆 护壁 ， 分散剂采用通用 的工业碳酸钠 ， 降失水增粘剂 采用中粘类羧 甲基纤维素钠 ，施 工用水从水库 内抽 取。 泥浆拌制选用低噪音 、 高效的高速 回转搅拌机 。 搅 拌时间 3 5 m i n ， 新制膨润土浆存放 1 2 h ， 充分水化溶 胀后使用。 4 4 槽段 连接 考虑到在河道 内施工工期紧 、施 工强度高 的实 际， 防渗墙墙段连接采用“ 拔管法” 。“ 拔管法” 为目前 混凝 土防渗墙施工接头处理较为先进的施工技术 ， 具 有防渗墙接头质量可靠 、 施工效率高等特点 。 4 5钢 筋笼 制安 本工程防渗墙仅在上部 3 m下设钢筋笼 ， 重量约 1 2 t ， 钢筋笼采取单节加工。 抗剪钢筋、 插筋与竖向主筋之间采用 1 0 d 单面搭 接焊。竖 向主筋连接采用点焊 ， 水平筋连接采用 1 0 d 单面搭接焊。竖 向筋与水平筋焊接前先用点焊焊牢 ， 交叉点焊数不得少于总数的 5 0 。 主筋与笼体四周棱 边横筋及各加强筋的交叉点处全部焊接。 钢筋笼吊点均匀设在主筋上 ， 各吊点采用 4根抗 剪钢筋加 固， 钢筋笼顶部纵 向主吊点采用加强钢板制 作加固 ， 防止吊装时发生变形 。 钢筋笼采用 2 5 t 汽车吊一次起 吊下设安装 。 4 6 墙 体 浇筑 混凝土采用混凝土泵车输送至各个浇筑点 ， 经溜 槽输送 至浇筑面 ， 浇筑导管采用快速丝扣连接的直径 2 5 0 m m 的钢管 ， 浇筑导管均匀下料 ， 浇筑导管布设前 需进行配管设计， 配管设计应符合相关规范要求。 导管按 照配管设计 图依次布设 ，每个槽段布置 2 3根导管 ， 导管安装要求包 括 ： 一 期槽 端距导管不 大于 1 5 m； 二期槽端距 导管不 大于 1 0 m； 导管间距 不大于 4 0 m； 当孔底高差大于 2 5 c m时 ， 导管中心应 水电建设 2 0 1 5 年第 3 期 放在该导管控制范围内最深处 。 混凝土浇筑采用常规 的“ 压球法” 。 浇筑前先在导 管内注入水泥砂浆及混凝土，直至隔离球塞被挤出， 同时保证导管底端深埋混凝土内。 混凝土浇筑保持连 续性至设计浇筑高程 。 5 特殊情况处理 5 1漏浆塌 孔 处理 造孔过程中应及时观测漏浆情况， 少量漏浆时采 用加大泥浆黏度 、 投堵漏剂等方法处理 ； 大量漏浆时 单孔采用黏土回填钻进处理 ， 槽孔采用投水泥 、 锯末 或速凝材料等进行处理 ， 并用 冲击钻挤实钻进 ， 确保 孔壁、 槽壁安全。 造孔时若发现塌孔迹象， 采取及时提 起施工机具 ， 回填黏土 、 柔性材料或低标号混凝 土等 方法处理 ； 如发现孔 口塌孔 ， 应采取架设钢木梁 、 插筋 等措施 ， 保证槽 口稳定 ； 槽 内塌孔严重时需重新造孔。 5 2斜孔 处理 一 是采用带有 自动纠偏装置的抓斗成槽 ， 加强观 测 ， 当孔斜超标 时 ， 利用 自动纠偏装置及时处理。二 是改变钻 头规格 、 形状 ， 如发现偏斜 ， 可扩孔改 变孔 斜 、 及时纠正。三是利用石料 回填偏斜段 冲击钻重新 造孔 。 5 - 3 混凝土浇筑堵管处理 混凝土的浇筑应严格按照国家标准执行。 类似工 程浇筑经验表 明发生堵管现象主要 与混凝土质量及 导管埋深的控制有关 。一旦发生堵管现象 ， 应立 即停 止混凝土浇筑 ， 同时利用 冲击钻机上下提升 、 抖动导 管 ， 疏通堵塞 ； 也可在导管埋深允许的范围内提升导 管高度， 从而降低混凝土的出流阻力， 采取以上措施 的同时应重新复核搅拌配合 比。 通过上述方法无效后重新下设另一套导管进行 混凝土浇筑 。 6 结 论 本工程采用混凝土防渗墙施工技术 ， 解决了施工 工期要求紧 、 难度高 的问题 ， 通过以上措施 ， 工程工期 比预期提前 3 个月完工 ，降低 了导流围堰度汛 的风 险， 减少了围堰工程量， 节省了资金， 同时为工程的提 前投入运行创造了条件 。 作 者简 介 关红俊 ( 1 9 7 2 一 ) ， 女 ， 1 9 9 6年毕业 于华北水利 水电学院水利工程建筑专业， 工程师。 收稿 日期 2 0 1 5 一 O 1 0 5 ； 修回日期 2 0 1 5 0 2 0 9 一垫 笙 旦圆