桐子林水電站框格式地下連續(xù)墻施工質(zhì)量控制

張杰，李東福，李翔

（中國(guó)水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司，成都 611130）

1 引言

桐子林水電站是雅礱江下游最末一級(jí)梯級(jí)電站，工程屬二等大（2）型。水庫(kù)正常蓄水位為1015.00m，總庫(kù)容0.912億m3。大壩頂高程1020.00m，總裝機(jī)600MW，多年平均發(fā)電量29.75億 kw·h。

2 施工概述

導(dǎo)流明渠布置在右岸灘地上，底寬63.8m，中心線長(zhǎng)609.773m，末端施工的地下連續(xù)墻采用墻樁組合形式，節(jié)點(diǎn)樁、一字墻最大深度約42m，墻厚1.2m；節(jié)點(diǎn)樁直徑2.5m?？蚋袷交炷恋叵逻B續(xù)墻結(jié)構(gòu)與上部混凝土導(dǎo)墻聯(lián)合承擔(dān)水平及豎向荷載。

3 地下連續(xù)墻施工質(zhì)量控制

3.1 施工順序劃分

工程劃分為節(jié)點(diǎn)樁32個(gè)單元和一字墻71個(gè)單元。先施工節(jié)點(diǎn)樁，再施工一字墻。

圖1 導(dǎo)流明渠工程框格式地下連續(xù)墻平面布置圖

3.2 質(zhì)量管理體系

3.2.1 質(zhì)量管理組織機(jī)構(gòu)

桐子林水電站成立了以業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、專業(yè)管理中心及施工單位負(fù)責(zé)人組成的桐子林水電站工程質(zhì)量管理委員會(huì)；設(shè)質(zhì)量管理辦公室。

施工單位的質(zhì)量保證體系：項(xiàng)目經(jīng)理→質(zhì)量副經(jīng)理、項(xiàng)目總工程師→職能管理部門→施工廠隊(duì)→施工班組。

3.2.2 全面開展合同資質(zhì)認(rèn)證工作

根據(jù)工程實(shí)際，所有參與工程檢測(cè)的人員，在上崗前都必須通過(guò)資質(zhì)認(rèn)證。同時(shí)，做好過(guò)程考核和復(fù)查審核工作。

3.2.3 人員培訓(xùn)教育

框格式地下連續(xù)墻施工工種多、工序復(fù)雜，需進(jìn)一步強(qiáng)化技術(shù)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，組織各專業(yè)技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及合同文件，熟悉并掌握具體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指標(biāo)；對(duì)參與關(guān)鍵工程和特殊過(guò)程施工的人員，進(jìn)行上崗前的再培訓(xùn)，使參與施工的人員能夠清楚地了解和掌握施工重點(diǎn)、施工方法和質(zhì)量控制要點(diǎn)；同時(shí)對(duì)參建各方在施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)會(huì)商，將質(zhì)量隱患消滅在萌芽狀態(tài)[1]。

3.3 生產(chǎn)性試驗(yàn)

3.3.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

論證框格式混凝土地下連續(xù)墻十字節(jié)點(diǎn)部位結(jié)構(gòu)形式的可行性，解決接頭部位混凝土繞流的問(wèn)題。

3.3.2 試驗(yàn)關(guān)鍵問(wèn)題

考慮框格式地下連續(xù)墻節(jié)點(diǎn)是等厚的地連墻，斷面有十、T、L三種形式。節(jié)點(diǎn)部位如何施工是項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵。

①由于“十”字地連墻是一種軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，任何一點(diǎn)的位置均需要兩個(gè)坐標(biāo)來(lái)確定。

圖2 原設(shè)計(jì)考慮的節(jié)點(diǎn)連接圖（單位：cm）

②節(jié)點(diǎn)部位地連墻入巖1～2m，可采用的施工手段為沖擊鉆機(jī)挖槽，但挖槽時(shí)鉆頭的巨大沖擊作用，不僅會(huì)導(dǎo)致十字交叉處臨空的槽壁坍塌，還會(huì)增加造孔難度。

參建各方反復(fù)討論提出了用大直徑圓形灌注樁來(lái)代替節(jié)點(diǎn)處地連墻的方案，即在節(jié)點(diǎn)處采用大樁（直徑2.5m），兩樁之間仍采用地連墻。施工順序?yàn)楣?jié)點(diǎn)樁先施工（一期），“一”字形地連墻后施工（二期）。

3.3.3 試驗(yàn)效果

通過(guò)試驗(yàn)樁墻開挖檢查表明，十字節(jié)點(diǎn)部位連接定位問(wèn)題和接頭內(nèi)防止混凝土繞流的問(wèn)題得到有效解決，澆筑的樁、墻混凝土密實(shí)、無(wú)集中氣孔或氣泡，故修改的節(jié)點(diǎn)樁方案技術(shù)可行、施工方便、質(zhì)量可靠。

圖3 經(jīng)試驗(yàn)論證后設(shè)計(jì)修改的節(jié)點(diǎn)樁圖

3.4 節(jié)點(diǎn)樁施工質(zhì)量控制

3.4.1 孔斜

節(jié)點(diǎn)樁造孔要求孔位中心偏差不大于±3cm，孔斜率不大于0.4%?？仔辈捎弥劐N原理進(jìn)行測(cè)量。在施工過(guò)程中不定時(shí)對(duì)孔位進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)偏差后及時(shí)進(jìn)行調(diào)位糾偏。

3.4.2 護(hù)壁泥漿

該區(qū)域的覆蓋層為粉砂質(zhì)黏土，其自造漿能力較好。在鉆造孔過(guò)程中，以自造泥漿為主，輔以膨潤(rùn)土泥漿。同時(shí)，將混凝土澆筑施工中置換出來(lái)的性能達(dá)標(biāo)的泥漿，回收重復(fù)使用。

3.4.3 清孔

清孔采用氣舉法。節(jié)點(diǎn)樁完成終孔驗(yàn)收后，采用正循環(huán)法進(jìn)行初清，然后采用氣舉法進(jìn)行泥漿凈化清孔。清孔合格標(biāo)準(zhǔn)為：淤積厚度不大于100mm，泥漿比重≤1.30g/cm3，泥漿黏度≤30s，含砂量≤10%。

3.4.4 鋼筋籠制作與吊裝

①鋼筋籠制作。檢查所用鋼材的材質(zhì)是否滿足要求。按要求進(jìn)行鋼筋籠制作，并對(duì)鋼筋籠制作質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收合格后，才可投入使用，同時(shí)應(yīng)檢查存放鋼筋籠的承臺(tái)，防止鋼筋籠變形或損傷。②鋼筋籠起吊。鋼筋籠起吊必須慎重，不能使鋼筋籠產(chǎn)生變形，保證鋼筋籠能順利插入節(jié)點(diǎn)樁槽孔內(nèi)。鋼筋籠沉放過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制擺動(dòng)，防止刮壁現(xiàn)象，就位后進(jìn)行測(cè)量，標(biāo)高誤差最大為50mm，最小為10mm；軸線方向誤差最大為75mm，最小為0mm，均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

3.4.5 接頭保護(hù)

采用“投袋法”對(duì)節(jié)點(diǎn)樁接頭進(jìn)行保護(hù)，即向接頭鋼板內(nèi)投放黏土袋，防止混凝土澆筑時(shí)繞流進(jìn)入接頭鋼板，影響后續(xù)一字墻施工[2]。

3.4.6 混凝土澆筑

混凝土澆筑質(zhì)量控制是最為關(guān)鍵和重要的，其控制的要點(diǎn)包括混凝土拌合物質(zhì)量、混凝土來(lái)料速度、澆筑導(dǎo)管選取和提升、樁內(nèi)混凝土上升速度等方面。

混凝土澆筑采用泥漿下“直升導(dǎo)管法”，開澆前使用橡皮球放入導(dǎo)管中隔離泥漿[3]。在澆筑過(guò)程中，根據(jù)混凝土上升情況及時(shí)起拔和拆卸導(dǎo)管，每30min測(cè)量一次槽孔內(nèi)混凝土面深度，每2h測(cè)定一次導(dǎo)管內(nèi)混凝土面深度，及時(shí)填繪混凝土澆筑指示圖，在開始和結(jié)束混凝土澆筑時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)量次數(shù)。

3.5 一字墻施工質(zhì)量控制

3.5.1 導(dǎo)墻施工

一字墻導(dǎo)墻采用C20混凝土，布設(shè)φ20鋼筋。導(dǎo)墻修建順序和質(zhì)量控制要點(diǎn)：首先測(cè)量放出地連墻軸線和導(dǎo)墻位置；再用反鏟進(jìn)行開挖，人工配合清底，驗(yàn)收后，鋪設(shè)10cm厚的水泥砂漿；最后，立模進(jìn)行混凝土澆筑。

3.5.2 抓斗成槽施工

導(dǎo)墻達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，采用沖擊鉆機(jī)配合液壓抓斗進(jìn)行成槽施工，上部覆蓋層采用液壓抓斗施工，下部基巖采用沖擊鉆機(jī)破碎嵌巖。

3.5.3 清孔

一字墻成槽以后，先用液壓抓斗抓起槽底余土及沉渣，再用“氣舉法”吸取孔底沉渣，經(jīng)泥漿凈化機(jī)凈化后的泥漿返回槽內(nèi)，并用刷壁器和鋼絲鉆頭清除已澆墻段接頭處的凝膠物和泥皮。

3.5.4 鋼筋籠制作與吊裝

鋼筋籠制作與吊裝質(zhì)量控制要點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)樁相同。

3.5.5 混凝土澆筑

混凝土澆筑質(zhì)量控制要點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)樁相同，其澆筑導(dǎo)管直徑為250mm。

3.6 混凝土取芯檢查

現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，選取兩個(gè)節(jié)點(diǎn)樁、兩個(gè)一字墻進(jìn)行鉆孔取芯和注水檢查。

3.6.1 混凝土鉆孔芯樣

鉆孔采取的混凝土芯樣密實(shí)、表面光滑、無(wú)蜂窩麻面、無(wú)集中氣孔或氣泡，獲得率100%。取芯表明，框格式地下連續(xù)墻混凝土澆筑連續(xù)、無(wú)斷層和混漿層。

圖4 框格式地下連續(xù)墻鉆孔芯樣照片

3.6.2 注水試驗(yàn)

注水試驗(yàn)利用取芯孔進(jìn)行，注水段長(zhǎng)為5～7m，采用醫(yī)用一次性注射器（容量20ml）注水。

取芯孔用清水注滿，之后每隔5min測(cè)量一次孔內(nèi)水位高程，并計(jì)算出注入流量，當(dāng)連續(xù)2次測(cè)量的注入流量之差不大于最后一次注入流量的10%時(shí)，試驗(yàn)即可結(jié)束，取最后一次注入流量作為計(jì)算流量。完成注水試驗(yàn)27段，最大滲透系數(shù)為1.58×10-7cm/s，最小滲透系數(shù)為 6.7×10-8cm/s，平均滲透系數(shù)為1.1×10-7cm/s。

3.6.3 混凝土性能檢測(cè)

取芯孔混凝土芯樣進(jìn)行了抗壓試驗(yàn)和彈模試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果為：最大抗壓強(qiáng)度52.2MPa，最小抗壓強(qiáng)度40.7MPa，平均抗壓強(qiáng)度44.9MPa；彈模最大值38900 MPa，最小值30400 MPa。以上數(shù)據(jù)表明，框格式地下連續(xù)墻墻體混凝土各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

桐子林水電站導(dǎo)流明渠工程框格式地下連續(xù)墻屬創(chuàng)新性結(jié)構(gòu)，也是國(guó)內(nèi)水電工程首例采用樁墻框格式地下連續(xù)墻進(jìn)行基礎(chǔ)處理的。該工程施工工序復(fù)雜，施工質(zhì)量控制是一個(gè)新課題，沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。通過(guò)施工過(guò)程質(zhì)量精準(zhǔn)控制以及專業(yè)質(zhì)量、安全檢測(cè)手段的合理運(yùn)用，摸索出了一套較為完整的質(zhì)量管理和控制體系，使框格式地下連續(xù)墻工程質(zhì)量總體受控，為工程的下一步施工提供了良好的施工環(huán)境，值得類似工程參考、借鑒。