中国水利水电第十四工程局有限公司 云南昆明 650041
摘要：介绍了长河坝水电站尾水出口混凝土防渗墙的施工方案，详细阐述了施工准备、施工难点、施工工艺、特殊情况技术处理等工序的具体施行步骤和措施。
关键词：混凝土防渗墙；施工方案；特殊情况技术处理
1工程概况
长河坝水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内，为大渡河干流水电梯级开发的第10级电站，工程区地处大渡河上游金汤河口以下约4km～7km河段上。（尾1）1+339.510以后为尾水出口明渠段，（尾2）1+144.339～1+200.979m为2#尾水出口明渠段。尾水渠道的底宽采用渐扩型式，平面扩散角为5o。该水下混凝土施工部位，位于1#尾水出口明渠段（尾1）1+415.00处及2#尾水出口明渠段（尾2）1+152.00处，向下造孔槽段浇筑，深度为17m～35m坐落在坚硬岩石上，成椭圆形立面状，混凝土设计等级为C30，抗渗等级为P6。
2 防渗墙施工
2.1施工难点
（1）防渗墙施工工程量大，存在不确定因素和风险，汛前完工工期十分紧张，强度高，设备投入大，施工成本高；
（2）因轴线布置在河岸边，预计轴线范围内孤石较多，施工难度较大，施工成本高；
2.2防渗墙施工平台填筑
防渗墙施工平台以围堰岩体为施工平台，平台高程为EL1481.5m，填筑宽度6.0m控制，填料中大于30cm块石应剔除，采用20t振动碾分层碾压填筑，碾压8遍以上，混合料填筑分层厚度50cm。平台靠外侧采用钢筋石笼和填筑特大块石防冲。
2.3施工附属设施布置
围堰混凝土防渗墙施工临时设施主要有：泥浆站及送浆管路、生产供水管路、及生产排污设施场地等。
（1）混凝土供应
混凝土在我部120拌合站拌制，混凝土搅拌运输车运至施工工作面。
（2）泥浆拌合系统
① 泥浆池容量计算
按照施工进度安排，混凝土防渗墙施工工期约为90天，日平均成墙面积约为100m2，按每造孔1m2需用泥浆2.0m3考虑，扩孔系数取1.5，则需用泥浆300m3，考虑备用系数1.2，则造孔日用浆量为360m3；清孔用浆按设计最大槽孔的容积的一半计算，高峰期日浇筑槽孔不少于2个，清孔用浆为300m3；则浆池设计总容量为400m3。
② 泥浆系统布置
泥浆生产系统计划布置在丁当沟附近的场地内，供浆池占地面积为500m2（包括膨润土存放平台100m2），配置1.5m3泥浆搅拌机2台套。
③供浆管路布置
供浆管路选用φ100mm铁管。沿防渗墙轴线方向在防渗墙施工钻机平台后铺设一道φ100mm输浆钢管，每15m开一接口，闸阀控制。
（3）出渣及排污
① 污水处理池
污水处理池布置在泥浆站附近，池内安装排污泵，施工污水经沉淀、泥水分离后经排污泵、钢管进行排放，池底沉渣用反铲捞起，用自卸车运至指定地点存放。
②废浆处理池
在防渗墙沿线修建1座废浆回收沉淀池，以保证泥浆排放回收，废浆回收沉淀池均通过混凝土涵管与防渗墙排浆沟联通，废弃泥浆在废浆回收沉淀池经沉淀处理后，经检测如满足制浆标准，可将上层废水抽回至泥浆制浆站循环使用。废浆池采用浆砌石砌筑，内侧预留斜坡道，以便于机械清渣，单个沉浆池容量50m3。排浆沟内的废渣采用人工清理。
2.4 施工工艺
根据围堰地质条件，结合以往混凝土防渗墙施工经验，拟采用钻劈法。施工工艺流程、成槽工艺流程图如图1、图2。
槽、孔划分：槽段划分：根据砼拌合楼的生产能力，按照规范（SL174—2014）要求砼浇筑上升速度不小于2m/h要求，拟划分一、二期槽，一期槽槽长为5.2m，二期槽槽长8.8m；不足或多余部分在端槽处调整。按上述参数划分，共划分为8个槽段，其中一期槽段4个，二期槽段4个。
2.5防渗墙施工方法
（1）主孔施工
采用CZ-30型冲击钻机造主孔，利用冲击钻造孔的挤密作用和泥浆浓的特点钻上部松软漏失地层，造孔安全可靠，效率较高。
① 主孔钻进钻具
混凝土防渗墙墙宽为0.6m，考虑必然的扩孔系数，主孔钻具直径要求不低于0.78m。为了充分的发挥钻机的使用效率和进一步的提高施工工效拟采用阶梯式空心钻头钻主孔。阶梯钻头具有可集中钻头重量分层次破碎地层，提高破碎效率；空心钻头下行阻力小，帮助泥浆悬浮钻渣，有利于反循环排渣等优点。
② 主孔钻进
冲击钻钻进河床上部地层时，开孔时应轻打稳打，钻进过程中应勤放绳或少放绳勤抽砂。钻进河床段地层墙时，必须保持泥浆性能，以确保孔壁稳定。
（2）副孔施工
① 副孔施工方法
防渗墙副孔采用冲击钻钻劈法施工。
② 副孔施工的质量保证措施
在保证成孔的质量要求上，严格按施工技术规范的要求操作。在保证成墙的连续性上，副孔施工达到设计孔深后，从主孔的中心每隔20cm劈打或检验是否存在小墙。
（3）接头孔施工
防渗墙混凝土为C15混凝土，直接使用钻套法施工。
① 钻套法
钻套法即在一期槽浇筑成墙后，所浇混凝土达到初凝时间（一般6小时左右），用冲击钻将端孔的混凝土重新凿掉—即钻接头孔，分别成为两端二期槽的端孔，二期槽清孔时，将泥皮刷洗掉，浇筑后连接成墙。
② 接头孔施工的质量保证措施
接头孔施工是防渗墙施工质量保证的关键，槽段连接的好坏直接影响墙体防渗效果。因此，必须严格控制施工质量。具体措施如下：
A平均孔斜率控制在0.3%以内；成孔后将孔斜率逐段记录，用以指导接头孔施工。
B采用套接法施工时，钻凿墙体混凝土时，为了保证一、二期槽的正确连接，必须在保证接头孔施工进度的前提下，同时保证接头孔的孔斜率。
（4）成槽
主副孔施工结束后便连接成槽，槽孔孔位偏差不得大于±3cm，孔斜率不得大于0.4%，含孤石、漂石地层以及岩石倾斜度较大等特殊情况，孔斜率应控制在0.6%以内。
（5）清孔
监理工程师验收认可造孔孔斜满足设计要求后，进行清孔。采用泵吸反循环清孔，清孔时，钻头应在孔底扰动，以便将孔底沉渣抽吸出孔外。清孔过程中应用净化机净化循环泥浆，并注入部分新浆置换性能较差的泥浆。
（6）浇筑导管下设
待验槽完毕后，应立即进行浇筑导管下设。浇筑导管下设时应根据浇筑槽段的实际长度，按照《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》（SL174—96）规定的间距下设浇筑导管，导管的连接和密封须可靠，导管距槽底控制在15～25cm以内。浇筑导管下设完毕后，若时间已超过4小时，应复测槽内沉渣。沉渣如超过设计要求，则采取风管吹扰或用正循环冲扰孔底沉渣，使沉渣重新悬浮在泥浆内，直至孔底沉渣满足设计要求。
（7）混凝土浇筑
① 混凝土浇筑方法
采用6m3混凝土拌合车运送混凝土至储料槽，经分料斗浇入槽内。浇筑混凝土以前，必须先备好大于首罐方量的混凝土，在导管内放入隔离球，一次性将备好的混凝土浇入槽内，使导管底口被混凝土一次封闭，避免混浆。混凝土终浇顶面高程应高于设计墙顶线0.5m。混凝土浇筑过程中，在孔口随机取样检测混凝土的性能，不合格的混凝土不得入槽。并按混凝土施工规范采取试压模块，以备混凝土检测使用。
② 混凝土浇筑的质量控制措施
A、严把原材料质量关。不合格的材料一律不得进入施工现场。
B、严把成品混凝土质量关。混凝土拌和时必须加量准确，运至现场的混凝土各项性能指标必须满足设计要求，不合格混凝土严禁入槽。
C、严把浇筑生产关。浇筑混凝土生产时，必须严格按照规范要求程序施工。保证浇筑导管埋深大于1m小于6m，槽内混凝土面均匀上升；浇筑连续，间断时间不超过40min。
D、做好预防和补救措施。正确预见施工中可能发生的事故，混凝土浇筑前，备好各种事故的处理方案和所需机具，以便在施工事故发生时能及时有效地处理。
2.6泥浆制备及回收
钻孔用泥浆拟采用当地的黏土泥浆，施工中，特别是混凝土浇筑时置换出来的性能达到标准的泥浆，回收到泥浆回收池，并根据其性能情况进行净化处理后重复使用。
2.7特殊情况技术处理
（1）孤石处理
防渗墙穿过地层中若含有直径大于80cm的大孤石，大孤石岩性坚硬，形状不规则，极难破碎，同时孤石区存在架空现象，是严重漏浆的典型地层，亦是孔内事故多发地层，因而孤石是影响施工进度的重要因素。为顺利安全地进行防渗墙造孔施工，拟对孤石进行定向聚能爆破处理。
爆破施工的注意事项：
爆破必须由持有爆破上刚证的专业人员实施；下入爆破筒前，必须将孔底清理干净；爆破前，槽内泥浆面必须保持在孔口；漏浆严重槽孔不能采用定向爆破；爆破装药量必须根据孤石大小、埋深等因素共同确定。
（2）架空层漏浆处理
当钻孔至块石架空地层时，可能出现强烈漏失，槽内泥浆突然下降而引起孔壁坍塌，造成塌孔埋钻事故，严重影响施工质量和进度。对架空层进行处理如下：先导孔施工时，对架空地层进行预灌浓浆处理，或者采用惰性材料堵漏法处理。
结束语
混凝土防渗墙的施工方案在长河坝水电站尾水出口的成功应用，确保了尾水出口的安全、按期快速完成施工，值得推广。
参考文献
[1]SL174—2014，水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范[S]
论文作者:路成中,张健,王江江,林增何
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/8
标签：混凝土论文; 防渗墙论文; 泥浆论文; 导管论文; 地层论文; 沉渣论文; 斜率论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;