廖 濤 何澤霞
塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)在尖山水庫除險加固工程中的應(yīng)用
廖 濤 何澤霞
尖山水庫位于河南省信陽市平橋區(qū)邢集鄉(xiāng)、淮河支流柳河上,控制面積22.5km2。主要建筑物有大壩、溢洪道、東西輸水洞等。壩基為元古界淺變質(zhì)巖系,巖性為云母石英片巖、角閃片巖等,大壩西側(cè)山體巖性為云母石英片巖、角閃片巖等,夾石英巖脈,呈強風(fēng)化~弱風(fēng)化狀態(tài)。表層巖體破碎,裂隙發(fā)育,透水率為16.2Lu,呈中等透水性,經(jīng)鑒定存在滲漏等不穩(wěn)定因素。
防滲墻布置在原壩頂中心線下游2.0m處,為保證壩體防滲體連續(xù)性,左端與回填壩段粘土心墻搭接,則塑性混凝土防滲墻范圍為0+062~0+385壩段及大壩至溢洪道左側(cè)18m,總長341m。
1.防滲墻土基采用液壓開槽機開槽,三抓成槽(根據(jù)地質(zhì)情況隨時調(diào)整),按兩序槽孔進行施工。
2.孔口導(dǎo)向墻墻基基礎(chǔ)應(yīng)修建在穩(wěn)固基礎(chǔ)上。
3.保證槽孔壁平整垂直,孔位中心允許偏差不大于3cm、孔斜率不大于0.4%;遇有含孤石、漂石的地層及基巖面傾斜度較大等特殊情況時,其孔斜率控制在0.6%以內(nèi)。
4.在造孔過程中,孔內(nèi)泥漿面始終保持在導(dǎo)墻頂面以下50~100cm,嚴防塌孔,若孔內(nèi)地質(zhì)較好、塌孔不嚴重,可不用泥漿。
5.槽孔進入基巖面的嵌入深度應(yīng)符合施工圖紙規(guī)定。采用測量方法確定巖面分布高程,巖芯妥善保存,基巖面需經(jīng)監(jiān)理人檢查確認。
1.施工平臺。布置原則既要滿足設(shè)計要求,又要方便施工。
2.導(dǎo)向槽及倒?jié){平臺施工。為提高混凝土早期強度,使混凝土防滲墻盡早施工,可在混凝土配方中加入適量的早強劑。用挖掘機開挖導(dǎo)向槽,人工輔助修坡?;炷翝仓捎萌斯ご榱先雮},混凝土泵車運混凝土料到澆筑倉位。
3.設(shè)備及臨時設(shè)施布置。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,施工中采用“三抓成槽”法。液壓抓斗布置在防滲墻軸線的下游側(cè),抓出的土料直接放至抓斗后面的下游坡上。下游導(dǎo)向槽以外依次布置倒?jié){平臺、排漿溝、漿管、水管。
在造孔過程中,為保證槽孔壁的穩(wěn)定性,槽孔內(nèi)要保證有足夠的泥漿以支撐孔壁。泥漿配合比確定前,按規(guī)定的檢測項目進行膨潤土性能測定,然后通過現(xiàn)場試驗確定具體的配合比,通過攪拌并靜置24h后方可使用。循環(huán)使用的泥漿每隔1h檢測一次性能指標,當(dāng)泥漿超過規(guī)定指標時,作廢漿處理,廢漿應(yīng)集中排放到監(jiān)理人指定的地點。配制泥漿的水質(zhì)需符合JGJ63—89第3.0.4條規(guī)定。儲漿池內(nèi)的泥漿定時攪動,不得結(jié)塊和沉淀。若地質(zhì)不易塌孔一般不用泥漿,干槽澆筑防滲墻質(zhì)量較好。
1.防滲墻施工程序。按照施工總體布置,防滲墻分段施工,按槽段劃分,單號為一期槽,雙號為二期槽。首先施工一期槽,再施工二期槽,分段作業(yè),依次成槽。同一槽內(nèi)先抓主孔,后抓副孔。
2.防滲墻施工工藝詳見圖1。
1.槽段劃分。根據(jù)工程的地質(zhì)條件及施工設(shè)備的特點,借鑒其他工程防滲墻施工經(jīng)驗,在劃分槽孔時考慮到提高抓斗工效,副孔初步確定槽段長度為7m。施工中根據(jù)地層及槽孔孔壁穩(wěn)定情況可以對槽段劃分進行合理調(diào)整。槽段之間采用接頭管法套接。
2.造孔。主孔施工:液壓抓斗直接開挖施工,施工過程中采用泥漿護壁,漿面高程控制在槽口以下50~100cm,防止漏漿、塌孔,若地質(zhì)較好可不用泥漿護壁。副孔施工:兩相鄰主孔施工完畢,中間的副孔采用抓斗抓挖施工,基巖部分若抓斗抓挖不動,可采用沖擊鉆進行施工。
防滲墻槽段連接采用接頭管法。一期槽成槽后,在槽段兩端孔位置下設(shè)ф50cm鋼制接頭管,孔口固定,在混凝土澆筑過程中,根據(jù)混凝土初凝時間和混凝土面上升速度及上升高度起拔接頭管。混凝土澆筑后根據(jù)混凝土初凝時間,適時上下活動接頭管,以減小管與孔壁的摩擦。二期槽澆筑前需刷洗兩端混凝土孔壁,直至基本無泥屑、孔底淤積不再增加為止。清孔使用抓斗“抓撈法”清孔換漿,經(jīng)驗收合格后,下設(shè)導(dǎo)管澆筑混凝土即可連接成墻。
1.混凝土質(zhì)量檢查?;炷临|(zhì)量檢查是指對已澆筑的塑性混凝土的物理力學(xué)性能的檢查,主要檢查內(nèi)容包括抗壓強度、彈性模量、抗?jié)B標號(或抗?jié)B系數(shù))等。由于塑性混凝土的強度較低,不宜采用鉆孔取芯的方法,只能在混凝土澆筑時,現(xiàn)場取樣成型試件,用試件的試驗結(jié)果代替防滲墻的實際性能指標。
2.墻體質(zhì)量的檢查。對混凝土防滲墻成墻質(zhì)量的檢查,現(xiàn)行采用的方法有鉆孔取芯法、超聲波法和地震透射層析成像法(CT)。塑性混凝土最好采用無損檢測方法,如超聲波和地震透射層析成像法(CT),檢測防滲墻的連續(xù)性和接頭孔的連接質(zhì)量。本工程采用了超聲波檢測,檢查結(jié)果表明,防滲墻墻體整體均勻,致密性較好,墻體底部淤積少。
尖山水庫塑性混凝土防滲墻采用鉆抓法成槽,泥漿護壁,接頭管法連接,泥漿下直升導(dǎo)管法澆筑混凝土。從施工后的蓄水情況來看,壩體滲漏量明顯減少,防滲指標滿足設(shè)計要求,對增加穩(wěn)定、減少水資源流失起到重要作用,有效解決了壩體滲漏問題,為尖山水庫更好地發(fā)揮作用提供了可靠保障。此項工程為塑性混凝土防滲墻應(yīng)用積累了成功經(jīng)驗
河南省信陽市平橋區(qū)水利工程隊 信陽市水利勘測設(shè)計院 464000)