抓斗法連續防滲墻施工技術在江雄水庫工程中的應用

趙 慧

（長春市水利勘測設計研究院 吉林 長春 130062）

1 工程概況

江雄水庫位于西藏山南地區貢嘎縣境內，距貢嘎縣城33km，在朗杰雄曲上游江雄雄曲上。壩址處海撥3790m，壩址以上流域面積154.17km2，水庫設計壩高33.66m，壩頂全長691.5 m，總庫容1169.19萬m3，是以灌溉為主的中型水庫。

壩基工程地質條件按其成因年代、類型、巖性特征自上而下可劃分為四種工程地質單元體。

(1)Q4砂礫卵石層。含漂石、巨石，灰色～灰黃色，呈松散狀，分布于河床漫灘，厚度14m～20m。滲透系數 k=1.10×10-2cm/s～4.05×10-2cm/s，屬強透水。

(2)Q3-2砂礫卵石。含漂石，灰黃，呈中密狀，分布于兩岸二級階地，厚度10.2m～23.0m。滲透系數 k=1.10×10-2cm/s～4.05×10-2cm/s，屬強透水。

(3)Q3-1含粘質土礫，灰黃～桔黃色，泥質半膠結，中密～密實狀，厚度13.5m～21.0 m。滲透系數 k=1.64×10-3cm/s～1.83×10-2cm/s，屬中等透水。

(4)Q2粘質土含礫，黃色～桔黃色，泥質膠結，密實，厚度16.0m～35.5m；滲透系數k=5.60×10-5cm/s，屬弱透水。

由于壩基工程地質單元體層位復雜，透水率大，防滲墻施工工程量大，施工質量要求高。設計工程量19859m2，實際完成工程量19760.84m2。

2 防滲墻施工原理及方法

防滲墻的施工即利用各種挖槽機械，借助于泥漿的護壁作用，在地下挖出窄而深的溝槽，并在其內澆注適當的材料而形成一道具有防滲(水)、擋土和承重功能的連續的地下墻體。江雄水庫大壩基礎防滲工程采用液壓抓斗成槽，澆筑塑性砼而形成一道地下連續防滲墻。

2.1 防滲墻主要設計技術參數

設計墻厚0.6m，墻深5.0m～42.0m(根據Q2層深度決定)，槽孔寬6.8 m。墻體材料采用C10混凝土，抗滲標號為W6，入槽坍落度18.0cm～22.0cm，擴散度34.0cm～40.0cm；滲透系數≤1.21×10-7cm/s；彈性模量＜1.4×104MPa。

2.2 主要施工機械設備

GB24全液壓抓斗1臺；HC-60液壓半導桿抓斗 1臺；JS500砼攪拌機 4臺；PLD120、LCS800SQ-Ⅲ配料機各 1臺；ZL-50E裝載機2臺；神鋼7035履帶吊機1臺；PC220-6(1 m3)挖掘機 1 臺；HT-30 高壓旋噴臺車1臺；鉆機3臺；200KW、75KW柴油發電機組各1臺。

2.3 工程施工方法

施工工藝流程如圖1所示。

圖1 施工工藝流程

在挖槽前，沿防滲墻縱軸線設置混凝土導墻，以控制軸線，存儲泥漿和穩定上部土體。在導墻頂面劃分槽段，標定槽段號及標高，液壓抓斗和砼澆筑系統分別布置在導墻的上、下游側。

(1)施工順序

防滲墻造孔采用兩期槽孔施工，一、二期槽孔間隔布置，先施工一期槽孔，后施工兩個槽孔之間的二期槽孔，從而連接成地下連續墻。

(2)確定槽孔寬度和槽孔分段長度

槽孔寬度按墻厚600mm進行設計。槽孔分段以確保槽孔孔壁穩定，一、二期槽孔長度均為6.8m，抓斗最大開度2.4m，齒寬0.6m，即分為三抓。

(3)一期槽孔成槽工藝流程

抓鑿一、二抓→抓鑿三抓→清孔換漿(二期槽刷壁)→聯合驗槽→下導管澆筑砼。

(4)墻體連接

墻體連接采用切槽式平接接頭，一期槽孔砼澆筑完成24h～36h后，把墻體砼切去10cm～15cm，形成平接接頭。為了保證墻體連接質量，在接縫上游側再用高壓旋噴樁加固、補強接頭，高壓旋噴樁柱直徑為800mm。

(5)泥漿固壁

由于砂卵石地層的松散且具有強透水性，為防止孔壁坍塌，確保固壁效果和清孔換漿質量，泥漿應具有良好的物理性能、流動性能和化學穩定性能。施工中采用當地粘土加部分膨潤土，粘土粘粒含量大于50%，塑性指數大于20。泥漿在集中制漿系統配制，并通過專用管路送至泥漿中轉站，再由中轉站分送各施工槽孔。護壁泥漿參考性能指標：比重1.2g/cm3～1.4g/cm3；粘度30s～35s；膠體率大于97%；失水量小于10ml/30min。

(6)終孔及清孔

槽孔需經孔位、孔深、槽孔長度及孔斜等全面檢查驗收，驗收合格后方可進行清孔換漿。清孔換漿結束后，應達到如下要求：孔內泥漿比重＜1.10g/cm3，粘度 30s，含砂量＜3%，30min內失水量＜30ml。清孔換漿經各方聯合驗收合格后可進行混凝土澆筑作業。

二期槽孔換漿結束前，為保證砼防滲墻各段接頭的連接質量，需要用專制鋼絲接頭刷刷洗兩端一期槽孔混凝土孔壁上的泥皮，以接頭刷上基本不帶泥屑為合格標準。

(7)混凝土澆筑

混凝土拌合采用錐形反轉出料混凝土拌合機，控制坍落度在18cm～22cm，擴散度在34cm～40cm之內。澆筑采用直升導管法雙管澆筑，導管內徑200mm，間距3.5m，導管距槽孔端間距1.65m。澆筑中混凝土應均勻上升，高差控制在0.5m內，上升速度不大于2m/h。導管埋深1m～6m，且每隔30min測量一次槽孔內混凝土面高度。

3 工程施工效果

防滲墻施工過程中，對施工原材料、機口砼進行了抽樣送檢，檢測成果均滿足設計要求。其中，機口砼檢測成果如表1、表2。

表1 機口砼檢測成果表

表2 8d強度試驗數據檢驗與評

防滲墻施工完成后，分別對對墻體接縫及墻體進行了開挖檢查和抽芯檢查，其中，開挖檢查8處，抽芯檢查2個鉆孔，抽芯深度分別為37.7m和39.5m(墻深分別為38.8m、39.4m)。從開挖出露的墻體接縫來看，接縫平整、密實，無夾泥現象，接縫質量優良。取芯砼外觀良好，芯樣完整，密實，呈長柱狀，無蜂窩，最長芯樣達2.1m(取樣位置分別為32.4m～34.5m)。另采用壓水試驗進行檢查，每鉆進5m作一段試驗,試驗成果均小于1.21×10-7cm/s,滿足設計要求。

4 結語

高原地區氣壓低、缺氧，地質條件相對復雜。抓斗法造地下連續防滲墻技術在西藏高原地區江雄水庫工程砂礫卵石層中成墻19760.84m2，墻深5m～42m，通過對砼防滲墻的開挖檢查和抽芯檢查，施工質量均滿足設計要求，因此，抓斗施工技術在低壓、缺氧的高原地區的應用是成功的，能適用高原地區復雜的砂卵石地層。陜西水利