錦凌水庫大壩基礎(chǔ)防滲墻施工方案探究

王 聰

（錦州市水利工程建設(shè)管理局，遼寧 錦州 121013）

工程施工

錦凌水庫大壩基礎(chǔ)防滲墻施工方案探究

王 聰

（錦州市水利工程建設(shè)管理局，遼寧 錦州 121013）

錦凌水庫樞紐是以土壩為基本壩型的混合壩。土壩基礎(chǔ)防滲墻為塑性混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置于黏土心墻下部，對(duì)錦凌水庫大壩的混凝土防滲墻施工方案進(jìn)行了分析，通過分析得出了該技術(shù)方案具有可操作性、切實(shí)可行。該技術(shù)方案為錦凌水庫防滲墻施工提供依據(jù)，也為類似水庫工程建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)參考并具有一定的借鑒作用。

大壩；防滲墻；施工方案；保障措施；錦凌水庫

1 工程概況

錦凌水庫樞紐是以土壩為基本壩型的混合壩，壩頂高程64.80m，最大壩高48.3m，壩長1148.0m。土壩分左右岸布置，其中左岸土壩長499.0m，右岸土壩長351.5m，土壩基礎(chǔ)防滲墻為塑性混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置于黏土心墻下部，墻底進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖0.5m，防滲墻墻厚600mm，最大墻高15.5m，其中左岸混凝土防滲墻6420m2，右岸混凝土防滲墻1600m2。性能指標(biāo)為：抗壓強(qiáng)度R28=1.0～2.5MPa，滲透系數(shù)K≤10-7cm/s，彈性模量E28≤500MPa［4］。

2 地形地質(zhì)條件

錦凌壩址兩岸為低山，河流左岸為漫灘及一級(jí)階地，右岸為漫灘。左岸土壩所在漫灘寬500m，地面高程26.70～30.50m，傾向河床，地形平坦。右土壩部位為低山，地面高程26.80～62.0m，均為荒地。壩址區(qū)基巖巖性主要為安山巖和熔巖，以安山巖為主，壩址區(qū)分布較廣；熔巖以凝灰?guī)r和火山角礫巖為主，局部為熔結(jié)流紋巖、凝灰質(zhì)砂巖等，主要分布于壩址區(qū)河床部位和右岸岸坡?；鶐r風(fēng)化程度較弱，風(fēng)化界線有一定的規(guī)律性。巖體完整程度及強(qiáng)度因巖性不同有一定的差異，安山巖強(qiáng)度較高，一般為中硬，巖體完整性差～較完整；熔巖強(qiáng)度較低，一般為較軟巖～中硬巖，完整性差～較完整。

3 施工現(xiàn)場布置

3.1 供電系統(tǒng)

左岸施工用電從左岸岸坡上業(yè)主提供的500kVA變壓器接入，右岸施工用電從混凝土拌和系統(tǒng)旁3260kVA變壓器接入。在每一工區(qū)段，設(shè)置1～2個(gè)主配電柜，主配電柜下設(shè)4～6個(gè)分配電柜，由分配電柜送電給各施工工作面。根據(jù)施工設(shè)備情況與用電量情況，在左岸和右岸塑性混凝土防滲墻施工各配備300kW電網(wǎng)供電。

3.2 供水系統(tǒng)

施工用水量可就地抽取錦凌河水。在左右岸壩段各架設(shè)1臺(tái)清水泵，由DN100鋼管通過輸水管線向鉆機(jī)平臺(tái)供水。

3.3 泥漿制漿站

制漿站配備2臺(tái)NJ-800型高速制漿機(jī)，1臺(tái)4PH型泥漿泵，用于防滲墻造孔泥漿的供應(yīng)；漿池采用磚結(jié)構(gòu)，水泥砂漿抹面，泥漿攪拌車間采用磚混結(jié)構(gòu)。泥漿輸漿干管采用DN100鋼管沿防滲墻施工平臺(tái)全程鋪設(shè)，左岸混凝土防滲墻軸線500m，孔深20m。施工單元槽段每段7m，面積140m2。泥漿池容積需要200m3。分成2個(gè)互不連通的泥漿池，每個(gè)100m3，以便在施工中能保證充足的供應(yīng)。右岸混凝土防滲墻軸線300m，孔深5～12m。根據(jù)地層情況右岸不設(shè)漿池，采用黏土填槽，由鉆機(jī)沖擊造漿［2］。

3.4 廢漿與廢渣處理

在左右岸防滲墻施工軸線旁挖60m3的沉淀池，泥漿經(jīng)漿溝至沉淀池沉淀，泥漿由泥漿泵返回到槽孔繼續(xù)使用，沉渣經(jīng)翻曬由自卸車運(yùn)至棄渣場。

3.5 機(jī)修車間、倉庫

機(jī)修車間和倉庫擬合建在一處，用來維修鉆機(jī)和儲(chǔ)存材料，擬搭建木板房。

3.6 通信聯(lián)絡(luò)

制漿站、塑性混凝土攪拌站與各施工機(jī)臺(tái)用移動(dòng)電話構(gòu)成移動(dòng)聯(lián)絡(luò)網(wǎng)，及時(shí)溝通施工信息，保證工程順利進(jìn)行。

4 施工方法與施工工藝

4.1 施工準(zhǔn)備

防滲墻施工劃分為一、二期槽段，每個(gè)槽段長7.0m，每個(gè)槽段由主孔和副孔組成。自進(jìn)駐各施工部位時(shí)起，用10d時(shí)間建造導(dǎo)墻、倒?jié){平臺(tái)、鉆機(jī)平臺(tái)，同時(shí)機(jī)械進(jìn)駐現(xiàn)場，將準(zhǔn)備工作完成?；炷翆?dǎo)墻、施工平臺(tái)施工擬將沖擊鉆機(jī)布置在防滲墻軸線上游。導(dǎo)向槽下游以外位置布置倒?jié){平臺(tái)、排漿溝、施工道路，漿管、水管。施工用電布置在鉆機(jī)后。防滲墻施工平臺(tái)總寬度15.0m，沖擊鉆機(jī)平臺(tái)架設(shè)在底部鋪有枕木的4根軌道上，軌道鋪設(shè)24kg/m輕軌，鉆機(jī)行走軌道平臺(tái)寬度不少于4.5m。倒?jié){平臺(tái)寬1.5m。導(dǎo)向采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，斷面為矩型。采用小型挖機(jī)挖槽，前墻斷面尺寸為1.5m（深）×0.6m（寬），后墻斷面尺寸為1.5m（深）×0.7m（寬）。導(dǎo)墻澆C15筑澆混凝土前槽底部鋪設(shè)φ22～25mm鋼筋4根，在地基較松散的地段，除對(duì)地表采取加密處理外，還需加深導(dǎo)向槽，松散地段導(dǎo)向槽深度不小于2.0m，兩側(cè)導(dǎo)墻間距0.8m，導(dǎo)墻高1.5m。導(dǎo)墻之下是回填的砂礫石層，性質(zhì)極不穩(wěn)定，對(duì)施工威脅極大，是極易出現(xiàn)事故的部位，因此，在回填平臺(tái)時(shí)，應(yīng)分層碾壓以保證施工平臺(tái)的穩(wěn)定，避免在施工中塌孔現(xiàn)象的出現(xiàn)［1］。

4.2 單元槽段施工

合理確定槽段、槽段長度及施工組合。鉆主孔、劈打付孔，成槽，造孔過程中始終保證泥漿的質(zhì)量及性能，保證槽段的質(zhì)量。塑性混凝土灌注施工時(shí)要安裝并檢查導(dǎo)管，放入球塞，安裝漏斗；檢查灌注前混凝土質(zhì)量，按要求灌注塑性混凝土，塑性混凝土澆注應(yīng)超出設(shè)計(jì)高程0.5m填繪灌注指示圖和記錄。

5 防滲墻施工質(zhì)量控制

5.1 固壁泥漿

制備泥漿主要采用膨潤土造漿，根據(jù)情況加入適量的燒堿或CMC。新制膨潤土泥漿經(jīng)充分水融脹后才能使用。儲(chǔ)漿池內(nèi)的泥漿經(jīng)常攪動(dòng)，防止離析沉淀，保持性能指標(biāo)均一。對(duì)回收泥漿進(jìn)行處理并檢驗(yàn)，性能符合要求才可重復(fù)使用。

5.2 槽段建造

左岸采用全抓法或兩鉆一抓法施工，右岸采用鉆劈法造孔施工。由于右岸局部部位已經(jīng)裸露出強(qiáng)風(fēng)化巖層，根據(jù)施工條件對(duì)裸露部位采用明挖明澆方法施工，即用破碎硾破碎強(qiáng)風(fēng)化層3m，在巖層形成寬800mm的槽，采用明澆塑性混凝土方法施工，保證了防滲墻的完整性和連續(xù)性。塑性混凝土防滲墻墻底高程達(dá)到設(shè)計(jì)高程，槽段終孔后進(jìn)行清孔換漿。清孔換漿結(jié)束1h后，達(dá)到清孔要求，槽孔驗(yàn)收合格后在4h內(nèi)灌注塑性混凝土。如必須延長時(shí)間，則重新檢驗(yàn)；如不符合要求，則重新清孔直至合格；才能灌注混凝土。

5.3 預(yù)埋灌漿管

防滲墻厚0.6m，左岸墻體內(nèi)預(yù)埋一排直徑91mm的鋼管做為墻底帷幕灌漿鉆孔，右岸土壩段因墻深較淺不預(yù)埋灌漿管。初步設(shè)計(jì)鋼筋籠內(nèi)支架寬0.4m，將預(yù)埋鋼管貼焊在鋼筋籠內(nèi)支架中心，依附在鋼筋支架上的鋼管上端不需要另作固定?？椎着c孔口之間的鋼筋支架用鋼筋桁架和預(yù)埋管連接成一個(gè)整體。按照設(shè)計(jì)圖紙，在鋼筋支架制作場地制作鋼筋支架，節(jié)長6m，上下兩節(jié)鋼筋支架用鋼筋桁架及預(yù)埋灌漿管連接，鋼筋桁架分節(jié)制作，整體長度不大于12m。鋼筋桁架寬度根據(jù)防滲墻槽段長度及管距決定。桁架及預(yù)埋管在綜合場加工下料，現(xiàn)場拼裝焊接成桁架，每節(jié)長度12m。現(xiàn)場孔口對(duì)接成整體，由吊車吊入槽內(nèi)，其彎曲度小于1%。

5.4 塑性混凝土防滲墻墻體材料

5.4.1 塑性混凝土防滲墻墻體原材料

塑性混凝土防滲墻用水泥強(qiáng)度等級(jí)不小于P.O42.5；粗骨料、膨潤土、砂等材料符合要求。

5.4.2 塑性混凝土墻體防滲墻技術(shù)指標(biāo)

抗壓強(qiáng)度R28≥2.0MPa，彈性模量E≤500MPa，滲透系數(shù)K≤10-7cm/s，塑性混凝土防滲墻體材料配合比，通過試驗(yàn)確定。

5.5 塑性混凝土拌和及運(yùn)輸

塑性混凝土拌和及運(yùn)輸能力不小于最大計(jì)劃灌注強(qiáng)度的1.5倍，現(xiàn)場拌制。塑性混凝土拌和及運(yùn)輸，保證灌注能連續(xù)進(jìn)行。若因故中斷，時(shí)間不宜超過4h。塑性混凝土拌和物物理特性指標(biāo)要求：塑性混凝土入孔時(shí)的坍落度18～22cm，擴(kuò)散度34～40cm，初凝時(shí)間不小于6h，終凝時(shí)間不大于24h。

5.6 墻體塑性混凝土灌注

灌注塑性混凝土采用直升導(dǎo)管法。導(dǎo)管內(nèi)徑25cm，每根導(dǎo)管上部及底節(jié)管以上設(shè)數(shù)節(jié)0.5～1.0m的短管。槽段兩端的導(dǎo)管距孔端1.5m，導(dǎo)管間距不大于4m。當(dāng)孔底高差大于25cm時(shí)，導(dǎo)管中心置放在該導(dǎo)管控制范圍內(nèi)的最低處。導(dǎo)管底口與孔底距離控制在15～25cm。隔水塞采用膠球。開灌塑性混凝土前，先在導(dǎo)管內(nèi)注入適量的水泥砂漿，隨即灌入足夠數(shù)量的塑性混凝土，以使底口的塞球被擠出后，能將導(dǎo)管底端埋入塑性混凝土。灌注前根據(jù)所分槽段長度，準(zhǔn)確計(jì)算初灌量，確保導(dǎo)管埋入塑性混凝土中。槽段內(nèi)塑性混凝土上升速度，不小于2m/h。導(dǎo)管埋入塑性混凝土的深度保持在1～6m之間。以避免泥漿進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)。槽段內(nèi)塑性混凝土均勻上升。其高差控制在0.5m以內(nèi)。每30min測量1次塑性混凝土面，每2h測量1次導(dǎo)管內(nèi)塑性混凝土面，在開灌和結(jié)尾時(shí)適當(dāng)增加測量次數(shù)［3］。

6 質(zhì)量控制措施

施工過程中，根據(jù)地層情況，及時(shí)投放黏土球或黏土塊，解決砂層塌孔的問題。施工過程中及時(shí)測量鉆孔的孔斜率，如超出要求時(shí)及時(shí)糾偏。塑性混凝土的澆筑是防滲墻施工的關(guān)鍵工序，對(duì)成墻質(zhì)量至關(guān)重要，嚴(yán)格按照工藝要求操作，充分做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，制定詳細(xì)的澆筑計(jì)劃，嚴(yán)格控制塑性混凝土的質(zhì)量，嚴(yán)重離析、和易性不好的混凝土絕對(duì)不使用。在澆筑過程中發(fā)生事故時(shí)，按照規(guī)范及技術(shù)要求及時(shí)、果斷地采取適當(dāng)措施處理［5］。

7 結(jié)語

通過對(duì)錦凌水庫的土石壩基礎(chǔ)塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)方案的分析，該技術(shù)方案具有一定的可操作性，在水庫防滲墻施工中切實(shí)可行。

［1］宋憲武，葉青，宋振剛.大河水庫除險(xiǎn)加固工程中土壩防滲設(shè)計(jì)與施工［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2010（2）：61-63.

［2］袁國培.塑性混凝土防滲墻在水庫大壩除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2010（4）：59-62.

［3］韓守都，余華英.二塘溝水庫壩基混凝土防滲墻設(shè)計(jì)施工的技術(shù)難點(diǎn)和對(duì)策［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2015（1）：46-48.

［4］董鳳新.錦凌水庫大壩壩型比較與選擇［J］.黑龍江水利科技，2014（1）：74-76.

［5］連華.防滲墻混凝土施工工藝及質(zhì)量控制［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（17）.

Study on the construction scheme of the foundation of the dam foundation of Jinling reservoir

WANG Cong
（Jinzhou Municipal Water Conservancy Project Construction and Management Bureau， Jinzhou 121013，China）

Jinling reservoir project is to mixed dam dam as the basic type of dam.This paper mainly analyzes the construction scheme of concrete diaphragm wall of the dam of the dam，and provides the basis for the construction of the cutoff wall of Jinling reservoir，and provides reference for the construction of similar reservoir.

dam； cutoff wall； construction scheme； safeguard measures； Jinling reservoir

TV5

B

1672-9900（2015）06-0075-03

2015-09-01

王 聰（1985-），男（漢族），遼寧錦州人，工程師，主要從事水利工程施工、水土保持工程等工作，（Tel）13840642191。