中国水利水电第九工程局有限公司
摘要：文章主要针对水电站围堰防渗墙施工技术、施工工艺做了一些简要的探讨，以供类似工程借鉴、应用。
关键词：水电站、围堰防渗墙、施工工艺
一、工程简介
该水库大坝全长330．8m，坝顶高程2764．0m，最大坝高78．45m。上、下游围堰堰下基岩顶板呈“U”字形，最低高程分别为2702m和2701m，堰基冲积砂卵砾石层厚度一般为5～9．6m，并存在漂砾和孤石，具强透水性，堰基及靠两岸的部位存在渗漏（绕渗）和渗透稳定问题，需进行有效防渗处理，防渗深度以进入弱风化基岩2～3m为宜，以最大限度减少向厂坝基坑的渗流。上游围堰基岩岩性为薄层板岩夹砂岩层（T2-SI+SB），下游围堰基岩岩性为薄层板岩夹砂岩层及花岗岩岩脉。岩体中断裂构造发育，岩体完整性差，基本无强风化，岩体透水率以弱透水为主。
主河床采用土石围堰挡水，由于河床覆盖层相对较厚，且围堰部位河道狭窄，围堰基础防渗采用截水墙方式开挖难度较大。经过比较，堰基和堰体防渗均采用混凝土防渗墙。防渗墙为从基岩至堰体浇筑的一道0．8m厚的素混凝土连续墙。上游围堰堰顶高程2740．0m，为适当降低防渗墙造孔深度，防渗墙墙顶高程为2732．0m，最大墙高29m，面积约l370m2（根据洪水特性，在上游侧增设粘土子堰，堰顶高程2736．0m）。下游围堰防渗墙墙顶为堰顶高程2726．0m，最大墙高24m，面积约l310m2。
二、防渗墙施工技术
（一）施工平台平整及导向槽开挖
围堰填筑至防渗墙施工高程后平整场地，用振动碾碾压密实。为便于清除石渣和泥浆，场地修成大约5％坡度。根据设计图纸放出防渗墙中心线和导向槽两条开挖边线。导向槽开挖到设计高程后及时复核，整平槽底。导墙混凝土和防渗墙施工前后结构进行测量。
（二）导墙混凝土施工
围堰和坝基均采用“L”型导墙，导墙深150cm、底边宽150 cm，墙厚30cm，配Φ16螺纹钢筋，导墙间距为100cm，混凝土强度为C15。导墙基础应碾压密实，两侧回填粘土并夯实。导墙结构满足规范要求。导墙分两层施工，第一层浇30cm厚平板，第二层完成导墙浇筑。导墙混凝土浇筑后覆盖保温被保温到75％强度拆模，同时在内墙上面分层均匀支撑100cm长的方木，防止导墙向内挤压。
（三）泥浆
（1）制浆材料
根据工程实际，采用优质的Ⅱ级钙基膨润土泥浆或优质粘土泥浆进行护壁。分散剂采用工业碳酸钠（Na2CO3），降失水增粘剂为中粘类羧甲基纤维素钠（CMC）。膨润土或优质粘土进场前，对料源的相应指标进行检测。每批膨润土进场后取样配浆试验，如达不到护壁标准，适当调整泥浆拌制的材料用量或根据现场试验加以处理。
（2）泥浆制备、检验
分别开挖2个长×宽×深=8m×6m×2m泥浆池，配置LJ-400高速制浆机。按规定的配合比配制泥浆，各种材料的加量误差不大于5％。泥浆处理剂使用前配成一定浓度的水溶液，纯碱水溶液浓度为20％。每次泥浆的搅拌时间为3～5min，并通过试验确定；泥浆站旁设膨润土泥浆试验室，按照规范检测新制膨润土泥浆的性能。
（3）废浆处理及净化回收
在造孔过程抽出的泥浆含砂量较大，利用价值不大，直接将其通过排污沟汇入沉淀池处理。
（四）防渗墙成孔
（1）造孔设备
根据地层渗透性较大和漂石、孤石等含量不高，岩石硬度不大的地层特点和同类型工程施工经验，钻孔设备主要采用CZ-5型冲击钻机，并在冲击钻钻头刃部加焊特殊的耐磨钢材，以减少钻头的磨损，提高造孔效率。
（2）槽段划分及钻机就位
导墙施工结束后，在导墙顶面上划出槽段线，经常检查导墙的间距、体位移、沉降，并作好记录，成槽前做好复测工作。导墙混凝土达到规范要求强度后，铺设钻机轨道，同上方法在钢轨上划分槽段，按照槽段布置钻机。
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（3）造孔方法
防渗墙成槽施工方法采用“四钻三劈”法，抽桶出渣。施工时先施工I期槽孔，后施工Ⅱ期槽孔，同一期槽孔遵循先主孔钻进，后劈打副孔，最后劈打小墙（主孔与副孔之间的部分）成槽的原则。奇数孔为主孔，偶数孔为副孔。主孔长度为80cm，副孔为120cm。每个槽孔由4个主孔和3个副孔组成。单个槽孔长度为680cm，槽孔距600cm。
（4）造孔技术要求
①槽孔壁平整垂直，孔位中心允许偏差不大于3cm，孔斜率不大于0．4％，含孤石、漂石的地层及基岩面倾斜度较大等特殊条件下，孔斜率不大于0．6％。任意深度的槽孔套接厚度不小于设计墙厚的2／3。
②孔斜满足要求，根据测斜结果采用定向聚能爆破等措施及时纠偏，保证孔斜率符合设计要求。孔深、孔型，槽孔中任意高程水平断面应符合设计要求，不应有梅花孔、探头石和滤浪形小墙等。槽孔进入基岩的嵌入深度符合设计要求，并采用岩芯取样法确定基岩面的分布高程。
③造孔过程中孔内泥浆面应始终保持在导墙顶面以下30～50cm。严防塌孔。
（五）墙体混凝土浇筑
（1）水下混凝土浇筑前准备工作
混凝土最终浇筑高程上游围堰为2732．0m，下游围堰为2726．0m。
①检查上道工序后，对一期槽段在接头板外侧先用沙袋或粘土填堵密实，防止混凝土浇筑时绕流。②吊放浇筑架，下放导管，在导管内放入隔水球胆或隔水塞。采用两根导管浇筑，导管用丝扣连接，丝扣之间用橡胶密封圈密封。导管下设要求为：一期、二期浇筑均采用两组导管，一期槽导管距孔端或接头管间距为100～150cm，二期槽导管距孔端为150cm；当槽底高差大于25cm时，将导管置于控制范围的最低处，导管底间距槽底距离为15～25cm。
③在槽口吊放泥浆泵，接好泥浆回收管路。混凝土的性能指标：入槽塌落度为18～22cm，保持15cm以上时间不小于lh；扩散度34～40cm；混凝土初凝时间不小于6h，终凝时间不大于24h；胶凝材料用量不小于350kg／m3；混凝土密度不小于2．1g／cm3；水灰比小于0．65。
（六）混凝土浇筑工艺
准备工作结束后，要求混凝土供应能力在40m3／h左右，来料均匀连续，和易性良好，混凝土到达现场后按要求测试坍落度。开浇前现场混凝土满足开浇阶段混凝土量的需要，确保导管埋入混凝土中不小于1m，并做好施工记录。开浇后。开动泥浆泵回收泥浆，污染泥浆抽入废浆池。采用直升式导管法进行泥浆下的混凝土浇筑。浇筑时导管
埋入混凝土100～600cm，保持槽孔内混凝土面均匀上升，上升速度应不小于200cm／h，每隔30min测定一次混凝土面的深度，保证混凝土面高差控制在50cm范围内；浇筑过程中孔口设盖板，防止人和杂物掉入。当混凝土不畅通时，可将导管上下提动，提动幅度在30cm左右。混凝土供应如因故中断，中断时间不得超过40mim。
三、几点结论
防渗墙施工结束后进行基坑抽水。至基坑开挖结束，此期间对基坑实际渗漏量进行了3次测试，测出上游围堰渗水平均值大约为180m3／h，主要为坝肩右岸与岸坡相接部位和龙口两处，下游围堰基本没有渗水。
（1）为防止截流合龙时戗堤进占抛投料进入防渗体部位，造成防渗墙施工困难，截流戗堤应布置在上游围堰中心线下游的适当位置，混凝土防渗墙布置在戗堤上游。
（2）围堰培厚过程中，对防渗墙部位的填料粒径应加以严格控制，防止粒径40cm以上大块石进入防渗墙体部位。
（3）根据截流特点和经验，由于大块石多，龙口防渗难度最大，防渗墙施工过程中应特别重视造孔质量，必须进行取芯确认造孔进入基岩的合适深度，并请地质工程师进行鉴别，防止误判。
（4）浇筑防渗墙混凝土前，应做好各项准备工作，配足混凝土运输车，保证混凝土连续供应。
论文作者:王家贵
论文发表刊物:《基层建设》2015年32期
论文发表时间:2016/8/9
标签：防渗墙论文; 混凝土论文; 围堰论文; 泥浆论文; 导管论文; 高程论文; 基岩论文; 《基层建设》2015年32期论文;