水電站特大漂石架空地層防滲墻施工技術淺析

摘 要：水電站特大漂石架空地層在使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)滲漏的情況，因此在施工中，應該重點關注防滲墻的施工，在施工期間，一般都會選擇使用適當方法來堵漏，以此來解決成槽問題。本文首先介紹了某工程的基本情況，其次概述了工程施工技術，最后探討了工程施工難點及其應對措施，以供參考。

關鍵詞：水電站；深覆蓋層；特大孤石；漏漿塌孔

水電站特大漂石架空地層防滲墻施工技術包括很多，比如導墻建筑、造孔工藝、固壁換漿等，每一個施工環(huán)節(jié)幾乎都設計到專業(yè)的施工技術，在施工過程中，勢必會遇到工程難題，施工人員要依據(jù)本工程情況采取科學合理的解決措施，以此保證施工任務順利完成。

1 工程概況

該大壩上下游圍堰為3級建筑物，擋水標準為50年重現(xiàn)期洪水。上游圍堰布置于峽谷出口處，右岸為象鼻上游側(cè)山嘴，左岸位于大奔流溝上游側(cè)，距壩軸線約570.0m，上游圍堰除河谷較寬闊，河道主流偏左岸，枯水期水面寬約112.0m，左岸自然坡度45°～55°，右岸自然坡度75°～85°，兩岸基巖裸露。上游圍堰頂高程為1530.50m，頂寬13.5m，軸承為1486.00m。頂寬13.50m，軸線長約174m，最大堰高14.50m，堰基防滲墻施工平臺高程1480.00m。防滲墻墻體材料物理力學指標要求：容重不小于20kN/m3，抗壓強度不小于20MPa，彈性模量接近20GPa，滲透系數(shù)：K≤i×10-7cm/s（i=1～9）。

2 工程施工技術

2.1 導墻建筑

施工單位在建設導墻建筑時，需要圍堰填筑，具體施工時，以防滲墻軸線部位為參考點，在其上下游大約10m之間，對其進行振動碾壓，確保碾壓密實，符合要求。除此之外，選擇合適的結構填充物，應本工程要求，選擇使用細骨料，因為細骨料帶有粘性土的特質(zhì)，能夠有效的提高填筑層的緊密性，防止其出現(xiàn)松散而產(chǎn)生滲漏，尤其某些填筑層因為結構過于松散，而潛藏很多隱患，使用帶有粘土性質(zhì)的細骨料可以有效避免這個問題。因為本工程架空層十分嚴重，與此同時，漂石以及孤石具有比較高的含量，針對這種情況，施工人員最終決定選擇使用鋼筋混凝土來設置平臺以及導墻，考慮到平臺以及導墻強度性能問題，要求混凝土強度為C20，另外，導墻承載能力要超過拔管反力的最大值。

依據(jù)施工工期要求，將防滲墻施工分為兩個階段，這兩個階段的槽段要相互間隔布置，連接墻段時，需要使用相關設備，通常采用液壓拔管機。這兩個階段的槽段都是6.6m，主孔要求達到1m，副孔要求達到1.8m。

2.2 造孔工藝

結合工程墻體深度等實際情況，施工人員認為適應鉆劈法最為合理，所謂鉆劈法就是利用不同型號的沖擊鉆機來完成造孔任務，并且抽孔出渣，主要用于防滲結構中。施工過程中需要使用平底鉆頭工具，來完成槽段底層壓實施工任務，在施工期間不需要抽渣直接平打，直至達到要求的孔深。施工期間經(jīng)常會遇到砂層以及回填層，這時需要將平低鉆頭換作空心鉆頭，而如果施工期間碰到孤石層時在，則需要將空心鉆頭換成平底鉆頭，這種情況也可以選擇使用十字鉆頭。

2.3 固壁換漿

有很多類型的泥漿可以應用在固壁換漿中，比如膨潤土泥漿、黏土泥漿以及正電膠膨潤土泥漿，第一種泥漿比較常用，但是因為本工程存在很多技術難點問題，比如架空層嚴重，而且覆蓋層并不緊密，所以第一種泥漿并不適合應用在本工程中，經(jīng)過商議研究決定，使用后兩種泥漿，因為這兩種泥漿能夠達到固壁以及懸浮條件。槽孔終孔結束之后，一般情況下，都會選擇使用氣舉法反循環(huán)的方法來完成換漿的任務，通常都是在清除孔低淤積情況下，再進行換漿，每次換漿量都有一定的要求，以槽孔總漿量為參考依據(jù)，要超過總漿量的1/3。清洗孔壁以及換漿需要很多設備，比如空壓管以及空壓機等，待到第二階段清洗以及換漿馬上要結束之前，相關人員應該做好泥皮以及殘渣的清理工作。清孔全部結束之后，需要在3、4小時之后進行混凝土澆筑，在澆筑之前，要對槽內(nèi)泥漿進行進一步的檢查，尤其泥漿性能以及厚度。

2.4 預埋灌漿管的制作與下設

在這種施工工序中，經(jīng)常會出現(xiàn)設計墻損壞的情況，為了防止這種情況下出現(xiàn)，尤其要注意帷幕灌漿環(huán)節(jié)，因為這一環(huán)節(jié)極容易造成墻體損耗。施工期間，依據(jù)本工程特點，上游使用墻體預埋灌漿管的對策，對灌漿管型號有一定的要求，型號為Φ114mm鋼管，除此之外，還需要使用螺紋鋼筋定位架，之后將鋼管以及定位架焊接成桁架結構。吊車起吊時，開始孔口焊接施工，采取整體下設的方式。

2.5 混凝土澆筑與墻段連接

因為本工程附近并沒有混凝土原材料，所以需要運輸大量的混凝土進入到施工現(xiàn)場，主要使用傳統(tǒng)的運輸設備即可，比如混凝凝土罐車，應本工程要求，大約5臺左右接口，在澆筑水下混凝土時，可以選擇使用直升導管的方法，選擇導管直徑50cm即可，連接墻段時，使用接頭管方法。

3 工程施工難點及其應對措施

3.1 漏漿、塌孔是工程施工難點.分析原因主要有以下幾種構成：孔底漏漿，往往發(fā)生在沖擊鉆機鉆鑿主孔時，當鉆進至原地層中的滲漏通道時，發(fā)生漏漿；孔壁漏漿，多發(fā)生在抓斗沖砸副孔與小墻過程中，由于抓斗沖砸速度較快，槽孔壁未形成泥皮，在受到抓斗擾動時，孔壁失穩(wěn)，發(fā)生漏漿；鉆頭處理孤石引起漏漿，在鉆進孤石時，采取聚能爆破和鉆孔爆破的方法，當炸藥炸碎孤石，原孤石部位產(chǎn)生了滲漏通道發(fā)生漏漿。

3.2 漏漿、塌孔的預防。工程施工過程中漏漿、塌孔現(xiàn)象普遍存在，造孔過程中采取了以下措施進行預防：縮短槽段長度，針對具有的地質(zhì)資料結合實際情況客觀分析并提出改進方案，最終采取了3主2副的成槽方案，而沒有采取4主3副的成槽方案，盡量減少造孔過程中槽壁的臨空面，縮短成槽時間，確保槽段安全；槽段開孔時嚴禁使用空心鉆，要用平底鉆平打整個槽段至8m深，期間不能抽渣，以便對地層擠壓密實，防止導向槽底部坍塌；抓斗掛重錘鉆鑿副孔與小墻時專門預備足量的黏土與鉆渣的混合料，抓斗施工槽段時間要不停加入黏土與鉆渣的混合料，并用重錘攪拌堵住已發(fā)生滲漿的滲漏通道，避免其在重錘沖擊擾動下繼續(xù)發(fā)展，導致大規(guī)模漏漿；造孔時，應該根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況適當提高各種材料用量，提高泥漿粘度與其他材料的性能指標，并嚴格按照規(guī)定時間進行施工作業(yè)，必要時可摻入單相壓力封堵劑。

結束語

通過工程實踐證明，在地層均一性差、孤漂石含量、架空層嚴重等強漏失地層中建造防滲墻槽孔難度非常大，在工期和經(jīng)濟條件允許的情況下，應盡量考慮采用預處理方案。在無法預處理的情況下，采用造孔過程中適當增加泥漿黏度、孔口以下8m深度內(nèi)平打擠密、正電膠泥漿固壁方式等堵漏方法是行之有效的。

參考文獻

[1]蔣振中.薄型抓斗防滲墻施工技術[A].2002年水工專委會學術交流會議學術論文集[C].2002.

[2]溫立峰，柴軍瑞，王曉.考慮覆蓋層滲流作用的防滲墻應力變形分析[A].現(xiàn)代水利水電工程抗震防災研究與進展（2013年）[C].2013.

[3]蔣振中.薄型抓斗防滲墻施工技術[A].2002年水利水電地基與基礎工程學術會議論文集[C].2002.

作者簡介：莫榮靜，身份證號：450104198804070524。