鐘明山

【摘 要】本文主要介紹梅州市凱達水電站圍堰砼防滲墻施工過程及質量控制，為其它類似工程的圍堰防滲工作提供借鑒。

【關鍵詞】圍堰；防滲墻；施工

1.工程概況

梅州凱達水電站是一座以發(fā)電為主，兼顧灌溉的低水頭徑流式水電站樞紐工程。二期導流主要任務是在2008年1月至2009年2月期間，完成主廠房、右岸4孔攔河水閘交通橋以下部位所有砼澆筑及右岸土壩等項目施工。因此防滲墻的成功與否直接影響到整個二期工程能否按期完工的關鍵。

二期圍堰地下連續(xù)墻為二期施工上、下游圍堰的防滲措施，其中上、下游連續(xù)墻的長度分別約為280m和260m，墻厚為800mm，上游頂高程21.21m，底高程按地質情況走向，最底處為-2.14m，平均墻深約22m，下游防滲墻頂高程19.60m底高程按地質情況走向，最底處為-2.14m，平均墻深約20.5m，設計要求墻體進入不透水層1m，墻體采用水下C25素混凝土構成。為方便施工，我部擬將連續(xù)墻進行分段分序施工，按5m一個槽段進行劃分，上游53個槽段，下游53個槽段，共106個槽段，連續(xù)墻總長540m。

2.施工技術方案

2.1 施工流程

本工程的地下連續(xù)墻的施工工藝流程如圖所示。

2.2 成槽

（1）成槽的順序：本工程槽段形式均為一字形。施工時采用跳段開挖的方法，先施工1、3、5……槽段（稱為一期槽段），后施工2、4、6……槽段（稱為二期槽段）。

（2）成槽的方法：

①成槽采用“抓沖結合”的方法。根據(jù)本工程地層地質結構特點，土層、砂層、強風化層采用液壓抓斗成槽；部分強風化巖、全風化巖、二期槽段接頭管位置及較大卵石、孤石采用沖樁機成槽。

②導向孔施工。為保證一期槽段位置的準確和成槽垂直度，在使用液壓抓斗成槽前先在槽段兩端各施工一個直徑為800mm的導向孔。

③達到設計深度后，再用特制方錘在槽內上下來回多次切削修整，使槽壁垂直平整。成槽過程中根據(jù)不同地層變化及時提取巖樣。

（3）成槽的檢驗：槽段開挖完畢，清槽結束，經現(xiàn)場技術人員驗收合格后，方可吊放接頭管、澆注水下砼。

（4）單元槽段內抓斗開挖的順序為：

2.3 槽段接頭處清刷

本工序為針對二期槽段施工。清刷混凝土接頭面的工作應在清槽換漿前進行，用特制的鋼絲刷緊靠接頭面上下移動清刷，直到鋼絲刷不帶泥屑為止。由于接頭面是保證連續(xù)墻接頭質量的關鍵，需配專人監(jiān)督實行。

2.4 清槽

第一階段：成槽過程中清渣

（1）在成槽過程中清渣，用泥漿循環(huán)法，將輸漿管通向孔底泵進新泥漿，使已沖開的泥渣上浮；

（2）在成槽過程中，對于含砂率大，沉渣厚的槽孔需采用空氣吸泥法進行清底，從皮管內壓入空氣通向槽底的吸泥裝置，泥砂吸上，并同時補充新鮮泥漿，保持所要求泥漿液面標高的相對穩(wěn)定和槽壁穩(wěn)定；

第二階段：最終清孔

最后清孔時，采用空氣吸泥反循環(huán)清槽，與第一階段（2）相同，確保清槽后槽底沉渣厚度滿足要求。空氣吸泥法是用4寸管從管下壓入6-8kg/cm2空氣，使管內產生真空差吸取泥渣。操作是沿槽段管口在槽底緩慢移動，抽吸槽底沉渣，而在面上不間斷地補充新泥漿，控制槽內的泥漿液面不低于導墻頂?shù)?.5m，清槽后，泥漿符合控制指標，才能安放接頭管。

在清槽后及灌注混凝土前，槽底沉碴厚度不大于100mm。清槽后，槽底以上0.2～1m處的泥漿比重應小于1.2，含砂率不大于8%，粘度不大于28s。

2.5 灌注水下混凝土

澆注水下砼是連續(xù)墻施工控制質量的一道關鍵工序。地下連續(xù)墻混凝土按水下混凝土的要求配制以及澆注。澆注混凝土前須清孔，置換泥漿和清除沉渣，并應將接縫面的泥土雜物清刷干凈。

（1）按照混凝土的設計指標及施工工藝的要求進行混凝土的配合比試驗，確定混凝土的配合比，塌落度控制在18～22cm。

（2）接頭管吊裝位后，經現(xiàn)場技術人員對該槽段進行隱蔽工程驗收，然后報監(jiān)理工程師進行最終驗收，驗收合格后及時灌注水下混凝土。

（3）一個槽段內一般同時使用兩根導管灌注，其間距不大于3m，導管距槽段接頭端不大于1.5m。兩根導管同時開塞灌注混凝土，并保證兩導管處的混凝土表面高差不大于0.3m。澆注導管埋入混凝土深度宜為1.5～6m。

（4）每一槽段灌注混凝土前，混凝土漏斗及集料斗內應準備好足夠的預備混凝土，以便確保開塞后能達到0.3～0.5m的埋管深度，并連續(xù)澆灌。

（5）隔水栓用預制混凝土塞，開始灌注時，隔水栓吊放的位置應臨近泥漿面，導管底端到孔底的距離應以能順利排出隔水栓為準，一般為0.3～0.5m。

2.6 槽段接頭施工

圓弧形砼接頭是本工程連續(xù)墻的連接方式，即通過在一期槽段施工時形成凹弧接口面。接頭管在吊裝之前上黃油，接頭管安裝時使用吊機吊放，吊放時應緊貼槽壁對準位置垂直、緩慢沉放，不得碰撞槽壁和強行入槽。起拔時使用吊機和拔管器。

本連續(xù)墻墻體無配筋要求，接頭管不能借助鋼筋網來穩(wěn)定，當接頭管放置符合要求后，接頭管與導墻上設置的型鋼架固定。

一期單元槽段清槽完成后于槽段的端部用起重機放入接頭管。在開始灌注的混凝土初凝后（3～4小時），開始拔提接頭管。此后約每隔20～30min提拔一次，每次上拔50mm-100mm左右。接頭管不宜停在初凝的混凝土內0.5h以上，應在混凝土澆筑結束后4～5小時以內將接頭管全部拔出。其施工過程如圖所示。

3.技術措施

3.1 連續(xù)墻的成孔和清孔應符合的要求

a、導墻中心與槽段中心的偏差不得超出規(guī)范的要求，保證成槽位置的準確。

b、制作護壁和排碴用的泥漿：循環(huán)泥漿比重應控制在1.1～1.3；施工過程中應經常測定泥漿比重和粘度。

c、成槽的垂直度：施工時要經常檢查抓斗的垂直度，并隨時調整，尤其是地面至地下10m左右的初始挖槽精度，對以后的整個槽壁精度影響很大，必須慢速均勻掘進。保證成槽垂直度滿足要求。

3.2 防止槽壁坍方的措施

根據(jù)土質選擇泥漿配合比，保證泥漿在安全液位以上并無地下水流動，在施工期間如發(fā)現(xiàn)有漏漿或跑漿現(xiàn)象，應及時堵漏和補漿；減少地面荷載；防止附近的車輛和機械對地層產生振動。

當挖槽出現(xiàn)坍塌跡象時，迅速補漿以提高泥漿液面和回填黃泥，待所填的回填土穩(wěn)定后再重新開挖。

3.3 混凝土澆注

a、 水下混凝土必須具有良好的和易性，其配合比應通過試驗確定，坍落度宜為18～22cm（以孔口檢驗的指標為準）。

b、 水下混凝土的澆灌：接頭管安放完畢后，應及時灌注水下混凝土，其間歇時間不得超過4小時，灌注前應復測沉碴厚度。導管的埋管深度保持1.5～6m，不得大于6m，并不得小于1m，嚴禁將導管底端提出混凝土面；監(jiān)理人員及施工技術人員隨時監(jiān)測檢查砼澆灌量及撥管高度的情況，如發(fā)現(xiàn)有提管過快立即叫停，重新插管到1m以下，然后才重新澆灌。每槽段的留置試塊不得少于一組。

c、在灌注混凝土過程中，若發(fā)現(xiàn)導管漏水、堵塞或混凝土內混入泥漿，應立即停灌并進行處理。

4.質量控制

（1） 質檢人員應對槽孔建造、泥漿配制及使用、清孔換漿、混凝土澆筑等質量進行檢查與控制。監(jiān)理人員對每個槽段終孔驗收后，進行泥漿比重及粘度的抽檢，發(fā)現(xiàn)不符合設計要求，則不同意其開倉澆灌砼。立即調整泥漿各參數(shù)，達到設計要求后才開倉。

（2） 槽孔的終孔驗收包括下列內容：

a.孔位、孔深、孔斜、槽寬；

b.基巖巖樣與槽孔嵌入基巖深度；剛入巖時測量一次槽孔深度，最終按超抓20cm（1200cm）來控制終孔深度；

c.一、二期槽孔間接頭的套接厚度。

（3） 槽孔的清孔驗收包括下列內容：

a.孔內泥漿性能；

b.孔底淤積厚度；

c.接頭孔壁刷洗質量。

（4） 混凝土澆筑驗收包括下列內容：

a.導管間距；

b.澆筑混凝土面的上升速度及導管埋深；

c.混凝土的終澆高程；

d.混凝土原材料的檢驗。

（5）塌孔處理

12月5日上游防滲墻5#1序槽段發(fā)生塌陷事件，經現(xiàn)場分析此次塌方有兩個原因：

A、此處正是交通要道旁，所有砼灌車都是從此處2米遠的路上經過，成孔是有較大的振動；

B、泥漿比重不夠、粘性也沒達到要求，上游水位由于上游電站放水造成水位較高，造成水壓較大，也是造成此處塌孔的原因。

事后，立即采取措施在泥漿池增加膨潤土，增加泥漿比重等措施，防止再出來塌孔。以后基本每個槽段的泥漿都加入適量的膨潤土來增加泥漿的粘性。

5.總施工工期

連續(xù)墻施工從施工準備2007年11月22日到整個施工結束2008年1月31日歷時70天。

6.實施效果

二期圍堰采用混凝土連續(xù)墻作為土石拋填堰體部分的防滲結構，（一期圍堰采用高噴防滲墻，擺噴板墻厚度大于200mm，一序孔與二序孔間距為1500mm，擺噴角度為25 度，上游頂高程20.34m，底高程按地質情況走向，最底處為-8.29m，平均墻深約26m，下游防滲墻頂高程19.60m底高程按地質情況走向，最底處為-8.42m，平均墻深約25.1m，）達到了二期工程施工基坑穩(wěn)定防護、基坑滲水控制的設計要求，其技術、經濟、安全效果比一期圍堰顯著。一期圍堰日抽水量為25000m3（晴天），二期圍堰日抽水量僅為1800m3（晴天），防滲效果顯著。為二期工程的順利進行打下堅實的基礎。