代榮祥
(貴州省赤水市旺隆片區水務站,貴州 赤水 564704)
旺隆水庫建設工程采用鋼筋混凝土面板堆石壩,壩頂寬8.0 m,最大壩高95 m,壩長266 m,在右岸不同高程處分別設計泄洪洞與溢洪道,主要功能是城鎮供水和農田灌溉。壩址所處的河谷位置呈現不對稱的“U”形。混凝土面板堆石壩的防滲面墻的設計長度應為163.44 m,最大槽深為22.36 m,最小槽深為4.9 m。具體尺寸見圖1。

圖1 混凝土面板堆石壩截面圖
防滲面墻施工中,先將防滲面墻劃分出槽段。抓孔成槽通常采用液壓抓斗挖槽,使主孔分兩序成槽,Ⅰ、Ⅱ序槽孔長度均為8.0 m,成槽較差區域,槽孔分段長度適當降低,采用泥漿導管灌注防滲面墻。施工順序一般先對Ⅰ序槽段進行沖孔槽,再對Ⅱ序槽段灌注施工。
施工工序一般是:施工準備,定位測量,對導向槽和倒渣平臺進行施工,抓孔成槽并清理底部,灌注防滲面墻,最后清理工作面[1]。
2.2.1 施工準備、控制測量
施工前,根據控制點和基準線等基礎資料,對數據的準確性展開校驗,通過坐標點設置控制網,并定期復核[2]。軸線是按照已確定的控制點,對軸線進行校驗,并積極加以保護,施工過程中避免影響已經確定的軸線控制點;高程是依據控制點坐標在施工范圍內確定高程控制點,將主要控制點牽引至斷面外部,進而隨時準備校驗,最后對原始地面展開復核校驗,進而設置導向槽回填線。
2.2.2 導向槽和倒渣平臺
導向槽建設需要嚴格遵守相關設計要求,依據施工情況,將導向槽建設在堅實的基礎上[3]。嚴格按照槽孔深度施工,導向槽實際尺寸制定相應調整策略,導向槽最好選取強度大約為C20的“L”形混凝土擋墻,且導向槽的施工步驟為布設防滲面墻軸線,以軸線為中心按斷面尺寸對底部進行平整,倒模澆筑混凝土施工。導向槽澆筑作業完成后,在上游位置進行砂礫回填,回填到頂部以下位置,使得15 cm厚的C15倒渣平臺與槽頂保持平齊。在實際施工中,可以依據孔深與平臺尺寸制定適應的調整策略。
2.2.3 槽孔混凝土防滲面墻施工
(1)施工工藝
依工程設計施工要求,防滲面墻進行施工前,需在每個槽段上設置勘探孔,并深入基巖內部,進行測量。防滲面墻混凝土強度的設計標準為C25,通常選用“抓取法”施工。
(2) 施工過程及質量控制要點
施工過程包括準備挖槽、抓斗成槽,其中準備挖槽是固壁泥漿對孔壁與地層起到支撐與穩固作用,發揮攜帶鉆渣、冷卻設備的作用,邊壁泥皮還具有輔助截滲的作用;抓斗成槽是利用沖擊鉆對Ⅰ序槽與Ⅱ序槽進行鉆孔施工,在進行液壓抓斗成槽時,積極利用糾偏特性,使內壁保持平整垂直,滿足相關設計要求。在導向槽上標記槽段孔位,瞄準孔位后垂直抓孔。對兩端主孔展開施工,主孔完成后再對副孔展開施工,隨即完成槽段施工并成槽。
當泥漿灌注入槽孔內時,槽孔中的泥漿要始終保持在距離導向槽頂部30 cm~50 cm的區域內,以防坍孔產生,同時分Ⅰ、Ⅱ序抓斗成槽,利用接頭連接。澆筑混凝土前須及時清槽,清槽可以選用液壓抓斗,在槽孔內灌入一定的泥漿固壁。泥漿可以采用黏土或膨潤土,將二者按照一定的比例拌和均勻。清槽后槽內的泥漿密度最大為1.3 g/m2,泥漿黏度至多為30s,含砂量至多為10%,槽底淤積必須小于10 cm。Ⅱ序槽孔清槽前,必須用鋼絲刷對槽孔刷洗,刷洗標準是刷子上不攜帶任何泥屑,且槽底淤積未持續增加。澆筑墻體的混凝土一般選擇C25型混凝土,在抓爪成槽后,運用直升導管法進行澆筑。
(3)相鄰槽孔混凝土接頭
按設計要求,相鄰接頭運用接頭管法,對Ⅰ序槽孔進行澆筑之前,需安裝接頭管,利用拔管機起拔。為能夠有效破壞黏著力,降低摩擦力,澆筑時要定期活動接頭管。根據實際情況確定拔管時間,Ⅰ序槽孔施工完成后,才可以展開Ⅱ序槽孔施工。
(4)特殊情況處理
成槽過程中如固壁泥漿漏失明顯增大,槽內漿液快速流失,需適當調整配調比例,放緩開槽速度,直到固壁泥漿漏失速率恢復正常后才可以展開開槽施工;當發現坍孔時,可以迅速采用大比重泥漿進行補救,當坍孔現象依舊存在時,可以利用黏土、膨潤土、純堿(3∶1∶0.2)混合泥漿進行穩固。考慮沙礫較厚,孔壁穩定性較差,當成槽難度較大時,可以適當考慮單抓成槽。當導墻變形或者坍塌時,最好重新修筑或改變泥漿性能[4]。
防滲面墻檢查時,一般運用超聲波法、鉆孔取芯法或者透射層析成像法[5]。旺隆水庫混凝土面板堆石壩防滲面墻采用鉆孔取芯法與超聲波法,主要檢測混凝土防滲面墻連續性,結果顯示,防滲面墻整體均勻,墻底淤積較少,符合建設要求。
旺隆水庫混凝土面板堆石壩防滲面墻施工質量完全滿足相關規范要求,對壩體的滲漏起到良好的防滲效果。其中,下游滲水量從施工前的5.34 L/s下降到1.31 L/s,滲流量顯著下降75.67%,達到預期目的,極大地提升了該水庫的安全運行系數。從工程施工效果來看,混凝土面板堆石壩防滲面墻施工技術具有施工簡單、結構可靠、防滲效果顯著、工程造價較低等優點,可作為水利水電工程防滲處理的技術首選,應積極加以推廣應用。
混凝土面板堆石壩防滲面墻施工是旺隆水庫隱蔽工程的關鍵,施工的重點是質量控制,力求質量、工期、環保方面得到有效保障。從施工程序、方法兩方面對混凝土防滲面墻施工進行分析,需做好施工準備、控制測量;建設導向槽和倒渣平臺,同時通過施工工藝、質量控制要點和相鄰槽孔混凝土接頭等確定槽孔混凝土防滲面墻施工。旺隆水庫混凝土面板堆石壩防滲面墻施工質量完全滿足相關規范要求,對壩體的滲漏起到良好的防滲效果。通過科學規劃設計與精心組織,保證防滲面墻施工順利完成。