曹婷婷

（新疆下坂地水利樞紐工程建設(shè)管理局，新疆 喀什 844000）

下坂地水利樞紐工程位于塔什庫爾干河（新疆塔里木河水系葉爾羌河中上游的主要支流）上，屬于Ⅱ等大（2）型工程，該水庫總庫容為8.67億m3，調(diào)節(jié)庫容為6.93億m3。水庫攔河壩設(shè)計為2級建筑物，為瀝青混凝土心墻砂礫石壩，壩頂處高程為2965m，最大壩高約76m，洪水量以100年一遇為設(shè)計標準，水庫正常蓄水位設(shè)計為2965.0m，洪水設(shè)計水位2968.2m。

1 壩址工程地質(zhì)條件

分析河床鉆孔實測資料可知，壩基覆蓋層最大厚度約146.95m，土層滲透系數(shù)變化較大，成分復雜。

該壩基覆蓋層從底部至表層主要可分為三大類：冰磧層 （土層厚度約60～148m），主要以塊石、漂石、礫石及砂石為主；砂層透鏡體位于壩基左側(cè)偏上游冰磧層中，順河道方向長約462m，寬度約為162～248m，處于18.2～35.5m的埋深位置，最大厚度為43.8m，空間成 “杏仁狀”分布；沖洪積和坡積層厚度為3.2～29.5m，分布于河床、漫灘表層，成分較復雜。

2 壩基防滲墻工程施工試驗

2.1 試驗方法及主要試驗設(shè)備

目前，我國常用的壩基防滲墻工程成槽方法主要包括有鋸槽法、鉆劈法、射水成槽法、多頭回轉(zhuǎn)鉆機成槽法及鉆抓法等［1］。

根據(jù)現(xiàn)場試驗場地的地質(zhì)條件，分析上述各種施工成槽方法的技術(shù)特點，總結(jié)類似工程深槽防滲墻施工經(jīng)驗后，該防滲墻施工試驗決定聯(lián)合采用鉆抓法與鉆劈法進行成槽施工，即先利用沖擊鉆機鉆打好相應主孔，待主孔成孔后，采用機械式抓斗直接在主孔之間抓取副孔沖積層和下部冰積層部分。

在該試驗中聯(lián)合采用鉆抓法與鉆劈法的施工技術(shù)，可分別充分發(fā)揮抓斗效率高和沖擊鉆機能鉆進不同地層的功能優(yōu)勢，當抓斗機械施工過程中遇到堅硬土層時，可及時更換沖擊鉆機或重鑿進行擊碎。

實際試驗施工過程中，選擇采用經(jīng)適當改裝的C Z－A型沖擊式鉆機 （特A型鉆機）和H S 843 HD抓斗式挖槽機進行造孔施工。根據(jù)工程場地的地質(zhì)特性和成槽深度要求，將C Z－A型鉆機進行了相應結(jié)構(gòu)改裝，使其鉆頭加重至6 t。造孔鉆進時，通過加寬平臺車相應的寬度和增大導向軌間距來提高鉆機的移動穩(wěn)定性，通過增大主卷揚中間片的厚度和后卷揚直徑以增大卷揚機的提升能力。經(jīng)過改造的H S 843 HD型機械式抓斗，抓取過程中其斗體開、閉的動力完全依靠斗體自身重量平衡，若抓取過程中自身重量不足，會嚴重影響其開、閉過程，難以充分發(fā)揮其全部功效。在鉆孔施工過程中，孔內(nèi)水浮力會隨著孔深的不斷加深而持續(xù)增大，導致斗體在孔內(nèi)的有效重量也會逐漸降低。在該施工試驗中，工程槽的孔深相對較深，所以在鉆進深度超過60m后，將鉆孔使用的斗體重量由6 t重新改裝為10 t。

該防滲墻設(shè)計厚度為1.0m，采用鉆抓法與鉆劈法相結(jié)合的施工方法聯(lián)合施工。主孔鉆進施工時，采用沖擊式鉆機進行鉆孔施工，孔道直徑控制為1m；副孔施工時，上層土體采用抓斗法進行施工快速抓取土體，根據(jù)施工現(xiàn)場的地層特性和改造的H S 843 HD型抓斗設(shè)備的功能特點，其斗體最大開度可達2.4m，考慮到孔深超過100m時，現(xiàn)場全部采用沖擊式鉆機造孔成槽，所以將副孔以2m為單位進行分段。

2.2 防滲墻試驗關(guān)鍵施工工藝

造孔成槽施工是壩基防滲墻施工過程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，最容易受到來自施工場地地質(zhì)、地層等自然環(huán)境條件的影響，是影響施工工期、投資成本、工程質(zhì)量的重要因素，甚至在較大程度上還會決定整個工程項目的成?。?］。壩基防滲墻的施工技術(shù)水平，主要體現(xiàn)在鉆孔機械的功能和成槽效率上。該工程項目中，先通過采用沖擊式鉆機跳躍式鉆打主孔，待主孔鉆進成孔完成后，再采用機械式抓斗直接對主孔間的副孔沖積層和下部冰積層部分依次進行抓取施工；在冰積層成槽過程中，在76m深處存在著膠結(jié)層，機械抓斗無法直接抓取，故先采用鉆機沖擊副孔中心部位，待副孔表層膠結(jié)體被充分擊松后再采用抓斗抓取，依次循環(huán)施工，大大提高了副孔成槽效率，并使得H S 843 HD型的抓斗成槽深度大大提升。對于孔深超過95m的孔下土體，采用抓斗無法直接抓取時采用 “鉆劈法”進行施工，即先采用沖擊式鉆機鉆進主孔，再劈打副孔（開始劈打施工前應將主孔內(nèi)的泥土清理干凈）。在進行副孔劈打施工時，應在其前后兩相鄰主孔近側(cè)提前設(shè)置安裝接砂斗裝置，當主孔和副孔均完成鉆孔、成槽施工后，可將設(shè)置在主、副孔之間的薄壁隔墻清除，并將槽內(nèi)雜土清理干凈。

成槽施工時，孔徑、孔形、斜度等施工質(zhì)量因素經(jīng)驗收合格后，即可開始槽內(nèi)清孔換漿施工，為確保防滲墻試驗段的澆筑質(zhì)量，首先應將孔內(nèi)泥土和污水徹底排除。在該試驗段施工過程中，采用氣舉反循環(huán)法進行清孔換漿施工，即通過采用相應功率的空壓機產(chǎn)生高壓風并及時輸入排渣管，通過在混合器內(nèi)與漿液充分混合，通過排渣管內(nèi)外存在的氣壓和密度差則能將槽內(nèi)泥漿排出，排漿過程中同時能攜帶出孔底絕大部分的沉渣。清孔換漿施工完成后約1.5 h，可從槽內(nèi)取樣測試泥漿的比例，直到槽孔內(nèi)的泥漿含量比例達到結(jié)束標準時才可停止清孔換漿施工。

該防滲墻工程試驗段澆筑的混凝土，均采用HT 60 x 2型全自動拌和系統(tǒng)設(shè)備拌制，該系統(tǒng)混凝土拌和能力為120m3／h，通過3臺運量為8m3的混凝土攪拌運輸車進行混凝土場地運輸，混凝土在運輸至槽口過程中，確保其具有預定的和易性能，在槽孔內(nèi)建筑混凝土采用壓球法進行施工。

壩基混凝土防滲墻施工是地下隱蔽工程，防滲墻段的接頭形式及施工技術(shù)會直接影響到防滲墻的施工質(zhì)量和施工速度［3］。為確保防滲墻接頭區(qū)域的施工質(zhì)量，墻體槽段內(nèi)的接頭孔均采用拔管法進行施工，采用60 t的汽車吊作為接頭管起吊設(shè)備，其中最深孔孔深達到143.55m，接頭管下埋深度為133.5m，最淺處的孔深為136.45m，接頭管下埋深度為116.8m。拔管過程中，選用Y J B－800型拔管機械，采用抱緊式拔管法進行拔管施工。

3 防滲墻工程質(zhì)量檢測

目前，我國水利工程中對水庫大壩壩基防滲墻施工質(zhì)量檢查尚無相應的技術(shù)標準，為了保證工程質(zhì)量，在壩基防滲工程招標中，設(shè)計要求選擇防滲墻施工質(zhì)量檢查試驗區(qū)，并對試驗提出了相應的技術(shù)要求。

3.1 質(zhì)量檢測內(nèi)容

壩基混凝土防滲墻工程施工質(zhì)量檢測，其主要內(nèi)容包括施工工序檢查和墻體質(zhì)量檢測兩部分。施工工序檢查主要包含有終孔標準控制、清孔質(zhì)量檢查以及混凝土澆筑施工質(zhì)量控制。混凝土墻體質(zhì)量檢查內(nèi)容主要包含有墻體取樣試塊力學性能指標、墻段接縫處理和墻身混凝土養(yǎng)護以及可能存在的缺陷。

3.2 工序質(zhì)量檢查

壩基防滲墻工序質(zhì)量檢查，具體實施時主要包括有終孔、混凝土澆筑前清孔、預埋灌漿管制作沉放、混凝土澆筑等內(nèi)容的質(zhì)量檢查，依據(jù) 《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范》（SL174－96）及本工程招標文件關(guān)于防滲墻墻體質(zhì)量檢查有關(guān)內(nèi)容執(zhí)行。

3.3 墻身質(zhì)量檢查

根據(jù)《水電水利工程混凝土防滲墻施工規(guī)范》（D L／T 5199－2004），聯(lián)合采用原位鉆孔取芯試驗、結(jié)構(gòu)超聲波檢測以及其它無損檢測方法對墻體混凝土強度指標進行檢測，采用鉆孔內(nèi)注水試驗對墻體混凝土的透水性進行檢查驗證，并對防滲墻的抗?jié)B指標進行檢查。對防滲墻墻體取芯后進行的力學性能試驗所得到的結(jié)果和鉆孔注水試驗、抗?jié)B試驗的結(jié)果，作為綜合評價墻體質(zhì)量的重要依據(jù)。

4 結(jié) 語

下坂地水庫壩基混凝土防滲墻試驗不僅驗證了設(shè)計方案的可行性和合理性，取得了大量的現(xiàn)場第一手實測資料，為設(shè)計選擇本工程壩基深厚覆蓋層的防滲處理提供了試驗依據(jù)，積累了豐富的施工經(jīng)驗，為壩基全面施工提供了科學依據(jù)，并為同類工程的施工提供了可供參考借鑒的質(zhì)量檢測標準。

［1］水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范（SL174－96）

［2］水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范（SL62－94）

［3］水電水利工程混凝土防滲墻施工規(guī)范（D L／T 5199－2004）