大壩圍堰防滲墻的施工技術

王業成

(大連水木工程管理有限公司,遼寧 大連 116000)

0 引言

通過研究發現，大壩圍堰防滲墻施工難點為拔管深度大、容易受到峽谷地形因素影響、覆蓋層厚、存在大量孤石易加大造孔成槽難度等。因此，需聯系具體情況采取相應的對策處理，合理使用超深鉆孔、陡傾岸坡嵌巖、接頭拔管、預埋管接頭套筒箍接等施工技術處理。

1 工程概況分析

以某大壩上下游圍堰為例，其使用的為復合土工膜、塑性混凝土防滲墻，以及墻下帷幕灌漿防滲技術處理。其中上游圍堰防滲墻軸線長度、槽段數量、防滲墻施工平臺高程、防滲墻施工深度、厚度、帷幕灌漿底線高程、防滲帷幕沿兩岸堰肩接堰頂高程、帷幕灌漿最大孔深分別設置為：248、50、835、10～95、1.30、728、872、120 m。下游圍堰防滲墻軸線長度、槽段數量、防滲墻施工深度、厚度、帷幕灌漿底線高程、防滲帷幕沿兩岸堰肩接堰頂高程、帷幕灌漿最大孔深分別為：140、30、830、4～92、1.30、730、848、102 m。防滲墻槽段長度中緩坡段、孔深<60 m位置，Ⅰ期和Ⅱ其槽的長度約為7 m，通過3個主孔、2個副孔構成，副孔長度在2.50 m左右。孔深>60 ml期槽長為4 m，由2個主孔、1個副孔組成，副孔的長度在1.60 m左右。防滲墻施工過程多通過沖擊鉆機+鋼絲繩抓斗成槽方法處理，主孔以鉆鑿、鉆進方式處理，副孔建議應用鉆抓、平打、鉆劈等方式造孔，Ⅰ期、Ⅱ期槽接頭孔使用接頭管套進行接鏈，防滲墻混凝土中借助攪拌車的作用運輸到澆筑臺，然后經溜槽入孔、泥漿直升導管方法澆筑即可。

2 大壩圍堰防滲墻施工難點和處理方法研究

其一，防滲墻接頭孔通過接頭管拔管工藝處理，拔管的深度較大、常規拔管機無法達到接頭施工質量方面的相關標準。其二，受到峽谷地形因素影響，岸坡基巖面硬巖陡傾位置防滲墻嵌巖比較困難。與此同時，上游圍堰基巖有薄層白云巖構成，先導孔取芯鑒定基巖存在一定挑戰性。其三，覆蓋層厚、有大量孤石，不但造孔成槽困難，同時發生卡鉆和埋鉆的可能性較大，容易受到合同工期因素影響，不能確保施工的整體質量。針對于此，應根據工程具體情況進行拔管功率計算，通過廠家生產定做拔管機，處理常規拔管機深孔拔管方面的問題。然后，通過專業地質勘探團隊經基巖取芯處理上游圍堰基巖面鑒定取芯問題，通過孔內定向、鉆孔爆破方法，及重鑿沖砸、鉆頭鑲焊耐沖擊等方式，解決造孔大塊孤石、嵌巖困難相關問題。通過特殊的槽型監測裝置，對槽孔有無小墻加以檢測，結合防滲墻槽控制量、槽型、大小等情況，研制防滲墻槽型監測裝置，在防滲墻槽段施工后通過鉆機監測裝置以上→下的順序吊放到槽孔中，從而提高防滲墻成槽的質量。此外，應該不斷完善預埋灌漿管接頭工藝，合理運用套筒箍接技術確保灌漿管保持垂直的狀態，避免發生焊接脫管及掉管方面問題。

3 大壩圍堰防滲墻施工技術探析

3.1 超深鉆孔施工技術

結合底層狀況分析，接頭使用ZZ-6/CZ-9型沖擊鉆機進行鉆進處理，可以確保塊石破碎/底層擠密效應，通過抽筒出渣方法排渣。如果為大量漂石和孤石，孔深>85 m厚度地層來講，施工中應對加密次數檢測，以便第一時間明確檢測孔的狀況。如果造孔偏斜可采用孔形控制、孔斜控制方法處理，在鉆頭上加焊鋼圈擴大鉆頭的直徑，然后將擴孔→斜孔轉變，同時采取鉆頭加焊耐磨塊修孔效果也比較理想。此外，回填石料修孔方法比較常用，主要使用石料/石塊回填到偏斜段的頂部，重新造孔、加大造孔斜密度檢測，以此保證修孔的質量。

3.2 陡傾岸坡嵌巖施工技術

沖擊鉆機鉆鑿主孔處于傾斜基巖面，需結合爆破抵抗線的大小、四周澆槽段混凝土狀況，使用φ70乳化炸藥、φ32乳化炸藥，以定向聚能的方式爆破破碎巖石，同時可選用全液壓鉆機于巖面鉆爆破孔、下置爆破筒爆破處理。在此之后經沖擊鉆機重錘沖砸及破碎，結合先導孔鉆孔狀況，使用部分先導孔預先做好爆破工作，進而獲得最理想的破碎巖石效果。

3.3 接頭拔管施工技術

槽段連接通過接頭管法處理，主要需在清孔換漿后于Ⅰ期槽段兩孔下置φ110 cm鋼制接頭管，做好相應固定工作后結合混凝土初凝的時間、土面上升速度、高度，以及起拔接頭管等情況，在接頭管的位置形成Ⅱ期槽端孔，Ⅱ期槽完成澆筑和Ⅰ期槽保持連接以此形成墻，接頭管分節制作、連接，并通過液壓拔管機起拔處理。

3.3.1 接頭管下設方法

接頭管在下設前對接頭孔檢測，使用直徑120 mm鉆孔修孔，確保接頭孔保持垂直的狀態，然后安裝拔管架和液壓站，作以相應的調試后接頭管下設。使用25 t吊車、起吊下設接頭管，這個過程中禁止強硬拉放，合理控制速度，尤其塌孔槽段需嚴格控制下管的速度，從而避免發生孔壁破壞的現象。實際下管期間如果預見障礙物應在第一時間停止下設，將接頭管上提后，緩慢下放。除此之外，接頭管需要下到孔底位置，在下設后借助拔管機的作用拔、放。

3.3.2 拔管方法

接頭管拔管施工的重點：有效控制接頭管外接觸位置和混凝土齡期，要求相關工作人員全面了解混凝土澆筑狀況，在施工期間做好混凝土澆筑、導管提升，以及接頭管起拔等記錄工作，客觀評判不同位置混凝土齡期、預脫管齡期、脫管齡期，并嚴格控制起拔時間、拔管的速度。按照慢速限壓拔管方法拔管，澆筑施工、拔管施工保持緊密聯系，禁止澆筑速度過快，活動接頭管間隔時間控制在20 min左右、提升1 cm/次，主要目的為及時破除混凝土粘結力。微動時間不可過早、頻率過高，避免對混凝土凝結、孔壁穩定性造成不良影響。管底的混凝土齡期達到脫管齡期要求后，遵循混凝土澆筑速度起拔接頭管。需要注意的是，因為無法確定預計脫管齡期的精度，脫管齡期、預計脫管齡期有所差距，因此拔管期間應嚴密觀察拔管阻力、管內泥漿面變化，以及管底活門啟閉等情況，合理調整拔管時間、速度。拔管底門開啟后，管內漿面降低表示脫管成孔正常，如果沒有成孔需對底門能否開啟加以檢查，若活門正常表示拔管時間不當，建議通過延長混凝土脫管齡期的方式處理。壓力表顯示拔管阻力較小條件下，應該嚴格控制拔管的速度，而成孔正產、拔管阻力較大條件下，則需要加快不干速度。拔管后及時于管內注入泥漿、有效調整拔管速度，避免產生孔口坍塌現象，接頭管提出前對成孔深度測量并記錄。待完成拔管工作后，對接頭孔深測量，可在孔底回填18 m左右深度的粘土，1 d后以套打法鉆進到終孔的深度。

3.3.3 預埋管接頭套筒箍接施工技術

為確保預埋管的垂直度，防止發生焊接所致預埋管脫落情況，可通過完善預埋管接頭處理技術→預埋管接頭套筒箍接施工技術處理，確保套筒內徑較預埋管外徑大，長度設置為22 cm，以便保證預埋管成活率、墻下帷幕的施工質量及安全。

4 結語

為提高大壩圍堰防滲墻的施工質量，需考慮到企業具體需要選擇預埋管接頭套筒箍接技術、接頭拔管技術、超深鉆孔技術等處理，有效發揮出施工技術的最大作用。除此之外，應明確施工期間的難點，加強分析并通過對應的措施處理。