基于北引渠首泄洪閘工程混凝土截滲墻施工方法

李忠軍，李貴斌，叢麗君

(1.黑龍江省水利水電工程有限公司，黑龍江綏化152000;2.黑龍江省水利第二工程處，哈爾濱150300;3.黑龍江省水文局，哈爾濱150001)

1 工程概況

北部引嫩原渠首位于訥河市拉哈鎮(zhèn)西北約7.0 km處，距尼爾基水庫25 km。1976年投入運行，工程現(xiàn)狀為無壩引水，渠首包括引水口工程和江道整治工程。自1976年建成投入運行以來已有28 a，工程經(jīng)歷了3次大的整修加固，已在引水口以上約7 km江段內(nèi)的3個彎道平順聯(lián)接形成“S”型彎道。

北引渠首改建為有壩渠首，北引渠首位于現(xiàn)進水口下游約400 m處。渠首樞紐由土壩、總干進水閘、船閘(預(yù)留位置)、泄洪閘、溢流壩、固灘和堤防等工程組成。北引渠首屬大(1)型工程、Ⅰ等工程，主要建筑物泄洪閘為1級，土壩、溢流壩和總干進水閘級別為2級，固灘工程為3級，渠首樞紐工程設(shè)計洪水為50a一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200a一遇。

泄洪閘位于嫩江主河床樞紐樁號2+473.5－2+697處，為平底板開敞式閘，共12孔，每孔凈寬16 m，總凈寬192 m，泄洪閘縱軸線與水流方向一致以保證泄流平順，堰型采用寬頂堰，閘底高程平河底高程為169.0 m。泄洪閘主要由進口段、閘室段、消力池段、海漫段組成。

泄洪閘圍堰防滲體采用混凝土截滲墻，截滲墻采用泥漿固壁，混凝土截滲墻為柔性墻，墻厚50 cm，采用二鉆一抓法施工，截滲墻深入到圍堰下15 m處的高液限黏土不透水層中，深入深度1 m。

2 施工特點

采用此工法進行地下連續(xù)墻施工，特別在軟土地層施工時，沒有噪音，無振動，對相鄰的建筑結(jié)構(gòu)和地下設(shè)施影響極微，對地面交通影響較小等。同時此工法與地下連續(xù)墻施工的其他工法相比較，具有設(shè)備簡單，施工成本低，操作簡單可靠，質(zhì)量能滿足規(guī)范要求。

3 適用范圍

本工法適用于預(yù)鉆孔后挖槽的地下連續(xù)墻施工。適用于N＜40的軟土地層，由于考慮到挖槽施工效率，所以成槽深度宜在40 m以內(nèi)。采用本工法可進行各種型式地下連續(xù)墻的施工。

4 工藝原理

在地下連續(xù)墻成槽施工前，首先沿著設(shè)計軸線開挖溝槽，施工導(dǎo)墻。導(dǎo)墻通常采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)或預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等。然后用直徑與地下連續(xù)墻設(shè)計厚度相同的鉆機預(yù)鉆孔，孔距應(yīng)與成槽抓斗寬度相適應(yīng)。最后用成槽鋼索抓斗挖去兩孔之間的土體，在一幅地下連續(xù)墻成槽后即吊放預(yù)制的鋼筋籠并利用導(dǎo)管澆灌混凝土。在鉆孔和成槽過程中均需采用特制的護壁泥漿，直至混凝土澆灌時回收，見圖1。

圖1 抓斗與鉆機合用的挖槽順序圖

5 工藝程序

工藝程序見圖2。

6 施工要點

6.1 導(dǎo)墻

導(dǎo)墻作為地下連續(xù)墻施工的基準(zhǔn)和重物支承結(jié)構(gòu)，所以需具有必要的強度、剛度和精度，施工時還必須注意導(dǎo)墻內(nèi)側(cè)的凈空尺寸及位置等，同時為防止成槽過程中的導(dǎo)墻變位，導(dǎo)墻應(yīng)座落在原狀土上，其形式可根據(jù)表層地基土的情況加以選用，并根據(jù)規(guī)定設(shè)置臨時支撐。

圖2 工藝程序圖

6.2 泥漿

泥漿的配制是地下連續(xù)墻槽段穩(wěn)定的關(guān)鍵，故在配制時應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況、施工情況等行計算，并進行相應(yīng)的試驗。同時在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格管理。泥漿配制基本流程見圖3。

圖3 基本流程圖

6.3 鉆孔

鉆孔導(dǎo)向是本工法的關(guān)鍵，鉆孔的垂直精度，直接控制成槽精度。故在鉆機安裝定位時，應(yīng)在互成直角的兩個方向上，用經(jīng)緯儀檢驗鉆桿的垂直度。見圖4。

圖4 導(dǎo)孔鉆機安裝要領(lǐng)

為提高鉆孔的垂直精度，應(yīng)根據(jù)地基條件合理選擇鉆孔速度。

6.4 成槽

地下連續(xù)墻成槽分幅長度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況通過計算確定，但一般長度為3.0～6.5 m。采用一斗或幾斗挖掘方式。

由于鋼索抓斗沒有糾偏裝置，故特別要注意初始成槽7 m范圍的成槽垂直度。

成槽完成后，應(yīng)對槽段進行清孔處理，以清除槽底的沉淀物，提高地下連續(xù)墻的承載力，減小墻體沉降。清底方法見圖5。

圖5 消底方法

［1］李天科，侯慶國，黃明樹.水利工程施工［M］.北京:中國水利電力出版社，2005.

［2］中水東北勘測設(shè)計研究有限責(zé)任公司.水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范［S］.北京:中國水利水電出版社，2004.