孫蘭鳳，呂仁國(guó)，孫長(zhǎng)鳳

(1.黑河市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，黑龍江 黑河 164300;2.黑河市愛(ài)輝區(qū)水務(wù)局，黑龍江 黑河 164300;3.黑河市農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)辦，黑龍江 黑河 164300)

1 槽板式混凝土防滲墻施工布置

象山水電站除險(xiǎn)加固工程防滲墻軸線與壩軸線平行，位于壩軸線上游4.0 m處，與瀝青心墻相距1.25 m，左端與溢洪道相連，右端與右岸山體相接。樁號(hào)0+137.9～0+412.5段，高程279.00 m(施工平臺(tái)高程)以下采用槽板式混凝土防滲墻防滲，軸線長(zhǎng)274.6 m，采用沖擊鉆機(jī)造孔，泥漿下導(dǎo)管直升式澆灌混凝土成墻。每一槽孔劃分為一個(gè)施工單元，共劃分為44個(gè)單元和一個(gè)接頭搭接灌注樁，標(biāo)準(zhǔn)槽孔長(zhǎng)度為6.80 m，最大槽孔長(zhǎng)度8.80 m，其中標(biāo)準(zhǔn)槽孔38個(gè)，混凝土防滲墻最大施工深度為50.70 m，最淺深度為3.50 m，防滲墻成墻面積為12 330.65 m2，造孔總進(jìn)尺15 377.54 m，澆筑混凝土10 940.20 m3，預(yù)埋灌漿管5 990.34 m。

2 槽板式混凝土防滲墻的施工

2.1 防滲墻施工方案

根據(jù)象山水庫(kù)壩體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及多年類似地區(qū)進(jìn)行防滲墻施工的經(jīng)驗(yàn)，并依照設(shè)計(jì)要求，制定防滲墻工程總體施工方案為:

1)“鉆劈法”造孔，即采用CZ—30型沖擊鉆機(jī)鉆劈法成槽，在槽段施工前，對(duì)槽孔上部10～15 m進(jìn)行預(yù)灌濃漿處理。

2)槽孔施工時(shí)每鉆進(jìn)一定深度，就往孔內(nèi)添加一定的黏土用來(lái)封堵密實(shí)孔壁空隙和懸浮鉆渣。

3)“抽筒法”出渣。

4)采用膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁。

5)用“氣舉法”結(jié)合“抽筒法”置換新鮮膨潤(rùn)土泥漿清孔。

6)采用電子計(jì)量攪拌系統(tǒng)生產(chǎn)混凝土，利用HBT50型混凝土泵輸送混凝土。

7)泥漿下直升導(dǎo)管法澆筑混凝土。

8)采用“套打一鉆”方法進(jìn)行槽段連接。

2.2 預(yù)灌濃漿

象山大壩為一堆石壩，堆石體未經(jīng)碾壓，塑性混凝土防滲墻兩側(cè)充填物為松散的采金尾礦料，堆石體及砂卵石層透水嚴(yán)重，防滲墻成墻極為困難，主要難點(diǎn)為塌孔、漏漿嚴(yán)重。據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，在這種地層條件下修建混凝土防滲墻，采用預(yù)鉆孔灌注濃漿對(duì)大空隙地層進(jìn)行填充密實(shí)。

預(yù)灌濃漿是在防滲墻軸線上采用單排孔布置。布孔樁號(hào)范圍0+138.6～0+411.0，鉆孔施工分兩序進(jìn)行，孔距為1.5 m采用潛孔鉆機(jī)跟管鉆進(jìn)，鉆孔直徑為146 mm，孔深10.0～15.0 m，灌漿壓力采用0.1～0.2 MPa，灌漿方法為自下而上分段灌漿，每一灌漿段為2.0 m，灌注漿液為水泥膨潤(rùn)土漿液，水膠比為1∶1，灌漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)以該段灌漿停止吸漿即可結(jié)束。

2.3 施工步驟

包括:施工場(chǎng)地平整;導(dǎo)向槽修建;泥漿制備、供應(yīng);沖擊鉆機(jī)造主孔、副孔;清孔換漿、槽孔驗(yàn)收;預(yù)埋灌管下設(shè);導(dǎo)管下設(shè);澆筑混凝土結(jié)束，轉(zhuǎn)下一槽孔。

2.4 護(hù)壁泥漿

本工程采用龍江產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的Ⅱ級(jí)鈣基膨潤(rùn)土泥漿進(jìn)行護(hù)壁。分散劑為就近化工廠生產(chǎn)的工業(yè)碳酸鈉(NaCO3);配制泥漿用水從象山水庫(kù)中抽取。采用膨潤(rùn)土為主、黏土為輔的混合泥漿護(hù)壁和攜帶巖渣。

2.5 成槽工藝

由于象山電站地層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使造孔成槽過(guò)程十分困難，在槽孔施工前針對(duì)地層進(jìn)行了上部預(yù)灌濃漿處理，各槽段主孔在施工中不進(jìn)行孔內(nèi)抽渣，以減小對(duì)地層的擾動(dòng)，再不斷地向槽孔中填入黏土利用鉆頭的重量對(duì)原地層進(jìn)行沖擊擠密，對(duì)易塌孔的礫石層起到很好穩(wěn)定效果，提高鉆機(jī)的進(jìn)尺工效。

合理劃分槽長(zhǎng)和布置鉆機(jī)施工是此項(xiàng)工程的關(guān)鍵。槽段及孔位劃分方案，原則上按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行。施工槽長(zhǎng)Ⅰ、Ⅱ期均為6.8 m，即4個(gè)0.8 m的主孔和3個(gè)1.2 m的副孔，成孔方式采用“鉆劈法”施工。

2.6 孔形控制與檢測(cè)

施工當(dāng)中孔形控制項(xiàng)目主要有深度、厚度和孔斜。本工程設(shè)計(jì)墻厚0.8 m，孔斜率指標(biāo)為≤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(shí)，孔斜率按0.6%控制?？孜痪喾罎B墻中心線偏差控制在±3.0 cm，新開(kāi)槽孔的鉆頭＞0.8 m，鉆孔終孔后，墻體任何一處墻厚都能滿足設(shè)計(jì)要求。

單孔的孔斜率的檢測(cè)是利用相似三角形原理進(jìn)行檢測(cè)，先測(cè)量出孔口的偏差，利用已知鉆機(jī)桅桿高度和終孔深度，計(jì)算出孔底偏距，得出整孔在各測(cè)點(diǎn)深度的的孔斜率。

2.7 基巖鑒定以及終孔深度確定

現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行基巖面鑒定是由機(jī)組在值班工程師給出的預(yù)計(jì)基巖面深度的基礎(chǔ)上進(jìn)行多次撈取巖樣觀看，經(jīng)值班工程師認(rèn)定已到基巖面時(shí)，通知監(jiān)理、設(shè)計(jì)、業(yè)主進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收，基巖面經(jīng)鑒定后，巖樣裝袋封存，并填寫(xiě)好基巖面鑒定表。

按照設(shè)計(jì)要求防滲墻嵌入基巖深度規(guī)定為:塑性混凝土防滲墻嵌入弱風(fēng)化基巖的深度樁號(hào)0+356.0為0.8 m，樁號(hào)0+356～0+412.5為1.1 m。

槽孔終孔驗(yàn)收在監(jiān)理、業(yè)主的監(jiān)督下使用專用的孔深測(cè)繩進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量孔深達(dá)到設(shè)計(jì)要求入巖0.8～1.0 m，即可進(jìn)行下道程序。

2.8 清孔換漿

槽孔終孔驗(yàn)收后，即開(kāi)始組織進(jìn)行清孔換漿工作，本工程主要采用抽筒和氣舉反循環(huán)相結(jié)合的方法清孔。在清孔換漿過(guò)程中，不斷地向槽內(nèi)補(bǔ)充新鮮泥漿，其數(shù)量以槽內(nèi)泥漿各項(xiàng)性能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為止。

清孔換漿結(jié)束后1 h，在槽孔底部取樣，進(jìn)行泥漿試驗(yàn)。如果達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，即可結(jié)束清孔換漿工作。

3 預(yù)埋灌漿管制作及下設(shè)

管體采用Φ108鋼管，采用定位架固定，Φ 20 mm鋼筋制作定位架，通過(guò)焊接的方式連接為一整體桁架。定位架在垂直方向的間距為6 m。每段桁架高度應(yīng)據(jù)槽孔孔深分段制作。根據(jù)槽長(zhǎng)調(diào)整鋼筋保持架的長(zhǎng)度。確保相鄰的灌漿管間距為2.0 m。當(dāng)全部預(yù)埋管桁架對(duì)接完畢后，利用吊車進(jìn)行整體下設(shè)。

4 凝土澆筑導(dǎo)管下設(shè)

澆筑導(dǎo)管采用內(nèi)徑Φ 250 mm的鋼管;導(dǎo)管下設(shè)前，根據(jù)清孔驗(yàn)收時(shí)孔位深度，在地面進(jìn)行導(dǎo)管組合，導(dǎo)管下設(shè)完畢、混凝土開(kāi)澆前，應(yīng)將導(dǎo)管下設(shè)至距孔底20 cm左右，相鄰兩根導(dǎo)管間距≤4.0 m，槽孔導(dǎo)管距孔端間距為1.0～1.5 m，當(dāng)槽底高差＞0.25 m時(shí)，應(yīng)將導(dǎo)管置于控制范圍的最低處;導(dǎo)管底口距槽底距離控制在15～25 cm。

4.1 墻體材料與混凝土澆筑

4.1.1 墻體材料

水泥采用哈爾濱天鵝牌P.O42.5普通硅酸鹽水泥;粗骨料采用黑河市石料場(chǎng)5～31.5 mm的連續(xù)粒級(jí);細(xì)骨料采用砂子的細(xì)度模數(shù)2.3～3.0，含泥量≤1%;膨潤(rùn)土為黏粒含量應(yīng)≥55%，塑性指數(shù)應(yīng)≥60;粉煤灰采用哈電三廠生產(chǎn)的粉煤灰，不低于國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。混凝土主要指標(biāo)應(yīng)達(dá)到如下要求:

孔口坍落度18～22 cm;擴(kuò)散度34～40 cm;抗壓強(qiáng)度R28=3～5 MPa;抗?jié)B系數(shù)K28＜1×10-7cm/s;抗折強(qiáng)度T28≥1.5 MPa;彈性模量500～800 MPa。

4.1.2 混凝土澆筑

4.1.2.1 混凝土澆筑過(guò)程控制

澆筑混凝土?xí)r，孔口設(shè)置蓋板，防止混凝土散落槽孔內(nèi)，混凝土面上升速度應(yīng)≥2 m/h;澆筑時(shí)，導(dǎo)管的埋深控制在1.0～6.0 m，以免泥漿進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi);終澆前2 m，應(yīng)計(jì)劃混凝土的方量，增加混凝土面測(cè)量次數(shù)，控制混凝土的終澆高程滿足設(shè)計(jì)要求。

4.1.2.2 混凝土質(zhì)量過(guò)程控制

每個(gè)槽孔在澆筑過(guò)程中，每4 h做一次現(xiàn)場(chǎng)坍落度試驗(yàn)，并在每個(gè)單元槽孔每100 m3取抗壓混凝土試塊1組，每3個(gè)槽孔取抗?jié)B性能試件1組，彈性模量和抗折試件每10個(gè)槽孔成型1組，每組試塊應(yīng)按規(guī)范要求制作、養(yǎng)護(hù)、達(dá)到28 d齡期后送質(zhì)檢部門(mén)做室內(nèi)檢測(cè)試驗(yàn)，以確定混凝土的質(zhì)量。

5 防滲墻施工質(zhì)量管理

防滲墻質(zhì)量檢查主要由施工過(guò)程中的各個(gè)工序檢查為主，結(jié)合混凝土防滲墻墻體質(zhì)量鉆孔檢查，綜合對(duì)防滲墻質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

在施工作業(yè)中，嚴(yán)格實(shí)行“三檢制”，即班組自檢、值班工程師復(fù)檢、監(jiān)理質(zhì)檢業(yè)主終檢，按照技術(shù)參數(shù)和施工技術(shù)要求認(rèn)真控制。

[1] 中國(guó)水利水電基礎(chǔ)工程局.SL174—96水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范[S].北京:中國(guó)水利水電出版社，1996.

[2] 中國(guó)長(zhǎng)江三峽工程開(kāi)發(fā)總公司，中國(guó)葛洲壩水利水電工程集團(tuán)公司.DL/T5144—2001水工混凝土施工規(guī)范[S].北京:中國(guó)電力出版社，2001.