大壩圍堰防滲墻的施工技術(shù)

王業(yè)成

(大連水木工程管理有限公司,遼寧 大連 116000)

0 引言

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，大壩圍堰防滲墻施工難點(diǎn)為拔管深度大、容易受到峽谷地形因素影響、覆蓋層厚、存在大量孤石易加大造孔成槽難度等。因此，需聯(lián)系具體情況采取相應(yīng)的對(duì)策處理，合理使用超深鉆孔、陡傾岸坡嵌巖、接頭拔管、預(yù)埋管接頭套筒箍接等施工技術(shù)處理。

1 工程概況分析

以某大壩上下游圍堰為例，其使用的為復(fù)合土工膜、塑性混凝土防滲墻，以及墻下帷幕灌漿防滲技術(shù)處理。其中上游圍堰防滲墻軸線長(zhǎng)度、槽段數(shù)量、防滲墻施工平臺(tái)高程、防滲墻施工深度、厚度、帷幕灌漿底線高程、防滲帷幕沿兩岸堰肩接堰頂高程、帷幕灌漿最大孔深分別設(shè)置為：248、50、835、10～95、1.30、728、872、120 m。下游圍堰防滲墻軸線長(zhǎng)度、槽段數(shù)量、防滲墻施工深度、厚度、帷幕灌漿底線高程、防滲帷幕沿兩岸堰肩接堰頂高程、帷幕灌漿最大孔深分別為：140、30、830、4～92、1.30、730、848、102 m。防滲墻槽段長(zhǎng)度中緩坡段、孔深<60 m位置，Ⅰ期和Ⅱ其槽的長(zhǎng)度約為7 m，通過(guò)3個(gè)主孔、2個(gè)副孔構(gòu)成，副孔長(zhǎng)度在2.50 m左右?？咨?60 ml期槽長(zhǎng)為4 m，由2個(gè)主孔、1個(gè)副孔組成，副孔的長(zhǎng)度在1.60 m左右。防滲墻施工過(guò)程多通過(guò)沖擊鉆機(jī)+鋼絲繩抓斗成槽方法處理，主孔以鉆鑿、鉆進(jìn)方式處理，副孔建議應(yīng)用鉆抓、平打、鉆劈等方式造孔，Ⅰ期、Ⅱ期槽接頭孔使用接頭管套進(jìn)行接鏈，防滲墻混凝土中借助攪拌車(chē)的作用運(yùn)輸?shù)綕仓_(tái)，然后經(jīng)溜槽入孔、泥漿直升導(dǎo)管方法澆筑即可。

2 大壩圍堰防滲墻施工難點(diǎn)和處理方法研究

其一，防滲墻接頭孔通過(guò)接頭管拔管工藝處理，拔管的深度較大、常規(guī)拔管機(jī)無(wú)法達(dá)到接頭施工質(zhì)量方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。其二，受到峽谷地形因素影響，岸坡基巖面硬巖陡傾位置防滲墻嵌巖比較困難。與此同時(shí)，上游圍堰基巖有薄層白云巖構(gòu)成，先導(dǎo)孔取芯鑒定基巖存在一定挑戰(zhàn)性。其三，覆蓋層厚、有大量孤石，不但造孔成槽困難，同時(shí)發(fā)生卡鉆和埋鉆的可能性較大，容易受到合同工期因素影響，不能確保施工的整體質(zhì)量。針對(duì)于此，應(yīng)根據(jù)工程具體情況進(jìn)行拔管功率計(jì)算，通過(guò)廠家生產(chǎn)定做拔管機(jī)，處理常規(guī)拔管機(jī)深孔拔管方面的問(wèn)題。然后，通過(guò)專業(yè)地質(zhì)勘探團(tuán)隊(duì)經(jīng)基巖取芯處理上游圍堰基巖面鑒定取芯問(wèn)題，通過(guò)孔內(nèi)定向、鉆孔爆破方法，及重鑿沖砸、鉆頭鑲焊耐沖擊等方式，解決造孔大塊孤石、嵌巖困難相關(guān)問(wèn)題。通過(guò)特殊的槽型監(jiān)測(cè)裝置，對(duì)槽孔有無(wú)小墻加以檢測(cè)，結(jié)合防滲墻槽控制量、槽型、大小等情況，研制防滲墻槽型監(jiān)測(cè)裝置，在防滲墻槽段施工后通過(guò)鉆機(jī)監(jiān)測(cè)裝置以上→下的順序吊放到槽孔中，從而提高防滲墻成槽的質(zhì)量。此外，應(yīng)該不斷完善預(yù)埋灌漿管接頭工藝，合理運(yùn)用套筒箍接技術(shù)確保灌漿管保持垂直的狀態(tài)，避免發(fā)生焊接脫管及掉管方面問(wèn)題。

3 大壩圍堰防滲墻施工技術(shù)探析

3.1 超深鉆孔施工技術(shù)

結(jié)合底層狀況分析，接頭使用ZZ-6/CZ-9型沖擊鉆機(jī)進(jìn)行鉆進(jìn)處理，可以確保塊石破碎/底層擠密效應(yīng)，通過(guò)抽筒出渣方法排渣。如果為大量漂石和孤石，孔深>85 m厚度地層來(lái)講，施工中應(yīng)對(duì)加密次數(shù)檢測(cè)，以便第一時(shí)間明確檢測(cè)孔的狀況。如果造孔偏斜可采用孔形控制、孔斜控制方法處理，在鉆頭上加焊鋼圈擴(kuò)大鉆頭的直徑，然后將擴(kuò)孔→斜孔轉(zhuǎn)變，同時(shí)采取鉆頭加焊耐磨塊修孔效果也比較理想。此外，回填石料修孔方法比較常用，主要使用石料/石塊回填到偏斜段的頂部，重新造孔、加大造孔斜密度檢測(cè)，以此保證修孔的質(zhì)量。

3.2 陡傾岸坡嵌巖施工技術(shù)

沖擊鉆機(jī)鉆鑿主孔處于傾斜基巖面，需結(jié)合爆破抵抗線的大小、四周澆槽段混凝土狀況，使用φ70乳化炸藥、φ32乳化炸藥，以定向聚能的方式爆破破碎巖石，同時(shí)可選用全液壓鉆機(jī)于巖面鉆爆破孔、下置爆破筒爆破處理。在此之后經(jīng)沖擊鉆機(jī)重錘沖砸及破碎，結(jié)合先導(dǎo)孔鉆孔狀況，使用部分先導(dǎo)孔預(yù)先做好爆破工作，進(jìn)而獲得最理想的破碎巖石效果。

3.3 接頭拔管施工技術(shù)

槽段連接通過(guò)接頭管法處理，主要需在清孔換漿后于Ⅰ期槽段兩孔下置φ110 cm鋼制接頭管，做好相應(yīng)固定工作后結(jié)合混凝土初凝的時(shí)間、土面上升速度、高度，以及起拔接頭管等情況，在接頭管的位置形成Ⅱ期槽端孔，Ⅱ期槽完成澆筑和Ⅰ期槽保持連接以此形成墻，接頭管分節(jié)制作、連接，并通過(guò)液壓拔管機(jī)起拔處理。

3.3.1 接頭管下設(shè)方法

接頭管在下設(shè)前對(duì)接頭孔檢測(cè)，使用直徑120 mm鉆孔修孔，確保接頭孔保持垂直的狀態(tài)，然后安裝拔管架和液壓站，作以相應(yīng)的調(diào)試后接頭管下設(shè)。使用25 t吊車(chē)、起吊下設(shè)接頭管，這個(gè)過(guò)程中禁止強(qiáng)硬拉放，合理控制速度，尤其塌孔槽段需嚴(yán)格控制下管的速度，從而避免發(fā)生孔壁破壞的現(xiàn)象。實(shí)際下管期間如果預(yù)見(jiàn)障礙物應(yīng)在第一時(shí)間停止下設(shè)，將接頭管上提后，緩慢下放。除此之外，接頭管需要下到孔底位置，在下設(shè)后借助拔管機(jī)的作用拔、放。

3.3.2 拔管方法

接頭管拔管施工的重點(diǎn)：有效控制接頭管外接觸位置和混凝土齡期，要求相關(guān)工作人員全面了解混凝土澆筑狀況，在施工期間做好混凝土澆筑、導(dǎo)管提升，以及接頭管起拔等記錄工作，客觀評(píng)判不同位置混凝土齡期、預(yù)脫管齡期、脫管齡期，并嚴(yán)格控制起拔時(shí)間、拔管的速度。按照慢速限壓拔管方法拔管，澆筑施工、拔管施工保持緊密聯(lián)系，禁止?jié)仓俣冗^(guò)快，活動(dòng)接頭管間隔時(shí)間控制在20 min左右、提升1 cm/次，主要目的為及時(shí)破除混凝土粘結(jié)力。微動(dòng)時(shí)間不可過(guò)早、頻率過(guò)高，避免對(duì)混凝土凝結(jié)、孔壁穩(wěn)定性造成不良影響。管底的混凝土齡期達(dá)到脫管齡期要求后，遵循混凝土澆筑速度起拔接頭管。需要注意的是，因?yàn)闊o(wú)法確定預(yù)計(jì)脫管齡期的精度，脫管齡期、預(yù)計(jì)脫管齡期有所差距，因此拔管期間應(yīng)嚴(yán)密觀察拔管阻力、管內(nèi)泥漿面變化，以及管底活門(mén)啟閉等情況，合理調(diào)整拔管時(shí)間、速度。拔管底門(mén)開(kāi)啟后，管內(nèi)漿面降低表示脫管成孔正常，如果沒(méi)有成孔需對(duì)底門(mén)能否開(kāi)啟加以檢查，若活門(mén)正常表示拔管時(shí)間不當(dāng)，建議通過(guò)延長(zhǎng)混凝土脫管齡期的方式處理。壓力表顯示拔管阻力較小條件下，應(yīng)該嚴(yán)格控制拔管的速度，而成孔正產(chǎn)、拔管阻力較大條件下，則需要加快不干速度。拔管后及時(shí)于管內(nèi)注入泥漿、有效調(diào)整拔管速度，避免產(chǎn)生孔口坍塌現(xiàn)象，接頭管提出前對(duì)成孔深度測(cè)量并記錄。待完成拔管工作后，對(duì)接頭孔深測(cè)量，可在孔底回填18 m左右深度的粘土，1 d后以套打法鉆進(jìn)到終孔的深度。

3.3.3 預(yù)埋管接頭套筒箍接施工技術(shù)

為確保預(yù)埋管的垂直度，防止發(fā)生焊接所致預(yù)埋管脫落情況，可通過(guò)完善預(yù)埋管接頭處理技術(shù)→預(yù)埋管接頭套筒箍接施工技術(shù)處理，確保套筒內(nèi)徑較預(yù)埋管外徑大，長(zhǎng)度設(shè)置為22 cm，以便保證預(yù)埋管成活率、墻下帷幕的施工質(zhì)量及安全。

4 結(jié)語(yǔ)

為提高大壩圍堰防滲墻的施工質(zhì)量，需考慮到企業(yè)具體需要選擇預(yù)埋管接頭套筒箍接技術(shù)、接頭拔管技術(shù)、超深鉆孔技術(shù)等處理，有效發(fā)揮出施工技術(shù)的最大作用。除此之外，應(yīng)明確施工期間的難點(diǎn)，加強(qiáng)分析并通過(guò)對(duì)應(yīng)的措施處理。