淺談圍堰防滲墻施工方案

【摘要】水電站河床地質(zhì)條件復(fù)雜，水電站的圍堰采用灌漿防滲施工技術(shù)，效果均不理想，因此圍堰防滲技術(shù)是修建水電站的一大難題。經(jīng)過施工探索，發(fā)現(xiàn)圍堰防滲墻防滲效果相對較好，在下面的內(nèi)容中我將以班多水電站防滲墻施工為例，簡述防滲墻施工方案。

【關(guān)鍵詞】圍堰；防滲墻；方案

黃河班多水電站為黃河干流龍羊峽上、海拔3000米以下水電規(guī)劃的第2個(gè)梯級電站。壩址位于青海省海南州興海縣與同德縣交界處的班多峽谷出口處，距上游茨哈水電站月6.5km，距下游羊曲水電站、龍羊曲75km和176km。上游圍堰軸線位于上游河道距離82米，軸線方向SE124，下游圍堰軸線位于壩軸線下游河道距離195米，軸線方向NE79。巖體中斷裂鉤造發(fā)育，巖體完整差，基本無強(qiáng)風(fēng)化，巖體透水率以弱透水為主。

本標(biāo)段防滲墻包括上游圍堰砼連續(xù)防滲墻和下游砼連續(xù)防滲墻。上游圍堰砼連續(xù)防滲墻為素砼連續(xù)防滲墻，墻厚0.8米，墻頂高程為2732.00m，墻高約28m，面積約為1370m2。下游砼連續(xù)防滲墻為素砼連續(xù)防滲墻，墻厚0.8米，墻頂高程為2726m，最大深度24m，面積約為1310m2。

根據(jù)《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，孔口應(yīng)高出地下水位2.0m，以防止內(nèi)壁壓力不足，引起塌孔。如果黃河水位上漲至堰頂孔口高程小于2.0m，應(yīng)做好防汛渡汛，把設(shè)備安置于安全地帶，待洪水退后，孔口高出黃河水位2.0m，再盡快復(fù)工。

一、導(dǎo)墻施工方案

1．施工部署。在地下連續(xù)墻成槽前，應(yīng)砌筑導(dǎo)墻。導(dǎo)墻質(zhì)量的好壞直接影響地下連續(xù)墻的邊線和標(biāo)高，是成槽設(shè)備進(jìn)行導(dǎo)向、存儲泥漿穩(wěn)定液位、維護(hù)上部土體穩(wěn)定、防止土體坍落的重要措施。因此導(dǎo)墻制作必須做到精心施工，確保施工質(zhì)量。本工程的圍堰導(dǎo)墻和壩基導(dǎo)墻均采用“L”型的導(dǎo)墻，導(dǎo)墻深1.5m，導(dǎo)墻底邊寬1.5m，墻厚30cm；導(dǎo)墻間距均為900mm，砼強(qiáng)度等級均為C15。導(dǎo)墻腳須座落于密實(shí)的土體上，導(dǎo)墻兩側(cè)要回填粘土夯實(shí)。用φ16鋼筋，鋼筋籠在鋼筋場加工，人工運(yùn)到現(xiàn)場后采用人工布筋、人工綁扎。

2．施工方法。測量放樣：根據(jù)地下連續(xù)墻軸線定出導(dǎo)墻挖土位置。挖土：測量放樣后，采用機(jī)械挖土和人工修整相結(jié)合的方法開挖導(dǎo)墻。挖土標(biāo)高由人工修整控制。墊層：根據(jù)導(dǎo)墻設(shè)計(jì)寬度，事先加工木模，根據(jù)地下墻軸線位置固定木模，復(fù)核尺寸后澆砼墊層。立模及澆砼：在砼墊層面上定出導(dǎo)墻位置，再扎鋼筋。導(dǎo)墻外邊以土代模，豎邊兩側(cè)立模板。本工程的模板采用鋼模板，人工立模。砼澆筑采用砼泵輸送，振搗器振搗，人工澆筑、抹面。拆模及加撐：砼澆筑2～3天后可以拆模，同時(shí)在內(nèi)墻上面分層支撐100mm方木，防止導(dǎo)墻向內(nèi)擠壓，方木水平間距1.2m，上下間距為0.8m。

3．槽段劃分。導(dǎo)墻施工結(jié)束后，立即在導(dǎo)墻頂面上劃出槽段線，用紅漆標(biāo)明單元槽段的編號；同時(shí)測出每槽墻頂標(biāo)高，標(biāo)注在施工圖上，以備有據(jù)可查。經(jīng)常觀察導(dǎo)墻的間距、整體位移、沉降，并作好記錄，成槽前做好復(fù)測工作。過導(dǎo)墻做施工道路，必須用鋼板架空，并用粘土填充密實(shí)。

二、泥漿制備

1．制漿材料的選用。根據(jù)工程實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求，本工程擬采用優(yōu)質(zhì)的Ⅱ級鈣基膨潤土泥漿或優(yōu)質(zhì)粘土泥漿進(jìn)行護(hù)壁。分散劑為就近化工廠生產(chǎn)的工業(yè)碳酸鈉（NaCO3）；降失水增粘劑為中粘類羧甲基纖維素鈉（CMC），配制泥漿用水采用新鮮潔凈的淡水，以免對泥漿性能產(chǎn)生不利影響。膨潤土或優(yōu)質(zhì)粘土進(jìn)場前要對料源和生產(chǎn)廠家進(jìn)行考察，對相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行檢測。每批膨潤土進(jìn)場之后，取樣進(jìn)行配漿試驗(yàn)，如達(dá)不到護(hù)壁標(biāo)準(zhǔn)，則應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果和監(jiān)理人的指示處理或適當(dāng)調(diào)整泥漿拌制時(shí)的材料用量。

2．材料消耗計(jì)劃。鉆機(jī)在施工過程中，主要消耗材料有膨潤土、堿、粘土等，膨潤土每天消耗約6噸，粘土每天消耗約30立方。

3．泥漿制備、檢驗(yàn)。在上下游圍堰分別開挖2個(gè)泥槳池，規(guī)格為長×寬×深＝8m×6m×2m，安裝LJ－400高速制漿機(jī)；每次泥漿的攪拌時(shí)間為3～5min，實(shí)際攪拌時(shí)間可通過試驗(yàn)確定后適當(dāng)調(diào)整；按規(guī)定的配合比配制泥漿，各種材料的加量誤差不得大于5％；泥漿處理劑使用前先配成一定濃度的水溶液，以提高其效果。純堿水溶液濃度為20％；泥漿站旁設(shè)膨潤土泥漿試驗(yàn)室，新制膨潤土泥漿需做下表所列的項(xiàng)目檢測并要達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn);

三、造孔

1．造孔設(shè)備。根據(jù)本工程地層特點(diǎn)，防滲墻鉆孔設(shè)備主要采用CZ-5型沖擊鉆機(jī)，根據(jù)同類型工程施工經(jīng)驗(yàn)，該鉆機(jī)對本工程地層滲透性較大和漂石、孤石等含量不太高，巖石硬度不大的特點(diǎn)有較好的適應(yīng)性，便于操作和維護(hù)。

2．造孔方法。防滲墻成槽施工方法采用“四鉆三劈”法，抽桶出渣。施工時(shí)先施工Ⅰ期槽孔，后施工Ⅱ期槽孔，同Ⅰ期槽孔遵循先主孔鉆進(jìn)，后劈打副孔，最后劈打小墻成槽的原則。奇數(shù)孔為主孔，偶數(shù)孔為副孔。其主孔長度圍堰為0.80m，壩基為1.2m，每個(gè)槽孔由四個(gè)主孔三個(gè)副孔組成，單個(gè)槽孔長度為6.8m，槽孔到槽孔距為6米。

四、清孔

槽孔終孔驗(yàn)收合格后，進(jìn)行清孔換漿工作。

1．清孔驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。槽孔清孔換漿結(jié)束后1小時(shí)，要達(dá)到下列標(biāo)準(zhǔn)：孔底淤積厚度不大于10cm；膨潤土泥漿比重＜1.10g/cm３；膨潤土泥漿粘度＜30s；膨潤土泥漿含砂量＜10％。

2．清孔方法。清孔方法采用抽桶出渣的方法。清孔同時(shí)，向槽內(nèi)不斷補(bǔ)充新鮮泥漿。清孔時(shí)還可以下入鉆頭不斷攪動孔底沉積物，以徹底清除沉碴。一個(gè)單孔清孔完畢后，移動鉆機(jī)逐孔進(jìn)行清孔，有效地對孔內(nèi)泥砂進(jìn)行清除。如果單元槽段內(nèi)各孔孔深不同時(shí)，清孔次序?yàn)橄葴\后深。

五、墻體混凝土澆筑

1．混凝土配合比及性能：圍堰防滲墻混凝土為C20混凝土，同時(shí)還要根據(jù)混凝土抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B標(biāo)號、彈性模量及現(xiàn)場材料分別確定混凝土配合比，經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)、監(jiān)理人確認(rèn)后使用。

2．對混凝土材料要求：采用普通硅酸鹽水泥，其標(biāo)號不低于P.O32.5；骨料優(yōu)先選用天然卵石、礫石，其最大粒徑＜40mm，且不超過鋼筋凈間距的1/4，含泥量不大于1.0％，泥塊含量不大于0.5％；細(xì)骨料應(yīng)選用細(xì)度模數(shù)2.4～3.0范圍的中細(xì)砂，其含泥量不大于3％，粘粒含量不大于1.0％；外加劑（減水劑、防水劑、加氣劑等）的質(zhì)量和摻量經(jīng)試驗(yàn)及相關(guān)規(guī)定確定。

3．槽孔清孔驗(yàn)收合格后下設(shè)混凝土澆筑導(dǎo)管，混凝土導(dǎo)管為絲扣連接，管徑φ250mm。

4．混凝土澆筑導(dǎo)管的下設(shè)間距、下設(shè)深度按照《水利水電混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范》（SL174-96）的規(guī)定，導(dǎo)管離槽邊在1.5米左右，兩導(dǎo)管間距不大于3.5m。

5．混凝土澆筑方式：采用直升導(dǎo)管法（Ф250mm）澆筑水下混凝土。采用6m3混凝土輸送泵送到槽口儲料槽，由分料斗進(jìn)導(dǎo)管入槽孔進(jìn)行澆筑施工。澆筑前對運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行常規(guī)檢修，保證澆筑過程順利。

混凝土運(yùn)至槽口后，設(shè)專人放料保證混凝土順利入槽。

在澆筑過程中，控制各料斗均勻下料，并根據(jù)混凝土上升速度起拔導(dǎo)管，導(dǎo)管埋入混凝土的深度宜在1.0～6.0m之間。混凝土供應(yīng)強(qiáng)度滿足混凝土上升速度不小于2.0m/h的要求。

6．水下砼澆灌。（1）概述。本工程設(shè)計(jì)砼面終澆高程上游圍堰為2732.00m，砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C20，下游圍堰為2726.00 m，砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級C20。（2）澆筑砼前的準(zhǔn)備工作。檢查上道工序后，對一期槽段在接頭板外側(cè)先用沙袋或粘土填堵密實(shí)，以防澆筑砼時(shí)繞流。吊放澆筑架，下放導(dǎo)管，采用兩根導(dǎo)管澆筑，導(dǎo)管內(nèi)徑為250 mm，采用絲扣連接，絲扣之間用橡膠密封圈密封。導(dǎo)管下設(shè)要求為：一期二期澆筑均采用兩組導(dǎo)管，導(dǎo)管間距不大于3.5m；一期槽導(dǎo)管距孔端或接頭管間距為1.0～1.5m，二期槽導(dǎo)管距孔端為1.5m；當(dāng)槽底高差大于0.25 m時(shí)，要將導(dǎo)管置于控制范圍的最低處；導(dǎo)管底口距槽底距離要控制在15～25cm范圍內(nèi)。在導(dǎo)管內(nèi)放入隔水球膽或隔水塞。在槽口吊放泥漿泵，接好泥漿回收管路。

7．砼澆筑工藝。準(zhǔn)備工作結(jié)束后，要求砼供應(yīng)能力在40 m3/h左右，來料均勻連續(xù)，和易性良好，砼到達(dá)現(xiàn)場后，按要求測試砼坍落度。砼開澆時(shí)，首澆砼要滿足開澆階段砼量的需要，確保導(dǎo)管埋入砼中不小于1米，并做好施工記錄。在砼開澆后，開動泥漿泵回收泥漿，對最后還剩5m左右的泥漿如已嚴(yán)重污染，則抽入廢漿池。球膽浮出泥漿液面后回收，以備下次使用。

采用直升式導(dǎo)管法進(jìn)行泥漿下的砼澆筑。澆筑時(shí)導(dǎo)管埋入砼深度不小于1.0m，不大于6.0m ；保持槽孔內(nèi)砼面均勻上升，上升速度應(yīng)不小于2m/h，每30min測定一次砼面的深度，保證砼面高差控制在0.5m范圍內(nèi)；澆筑砼時(shí)，孔口設(shè)蓋板，以防雜物掉入槽孔內(nèi)。

當(dāng)砼不暢通時(shí)，可將導(dǎo)管上下提動，提動幅度在30cm左右。砼的拌合、輸送保證連續(xù)進(jìn)行，如因故中斷，中斷時(shí)間不得超過40min。拆除的導(dǎo)管在指定位置沖洗干凈，堆放整齊。

在整個(gè)防滲墻施工完成后，及時(shí)對該工作面進(jìn)行清理，主要是清除施工棄渣，用自卸汽車運(yùn)至監(jiān)理人指定的棄渣場。

整個(gè)防滲墻施工竣工后，施工平臺、制漿站以及其它設(shè)施應(yīng)全部撤出，將施工工作面恢復(fù)和清理，經(jīng)監(jiān)理人驗(yàn)收合格后移交給相應(yīng)標(biāo)段。