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文本内容:
混凝土防渗墙施工新技术
1、工程概况XX水电站位于XX干流下游、系雅碧江卡拉至江口河段水电规划五级开发方式的第三个梯级电站电站拦河坝为碾压混凝土重力坝,最大坝高
168.00m,右岸地下厂房装机4台600MW机组,总装机容量2400MW下游围堰为土工膜心墙土石围堰,位于大坝下游约410m处,堰顶高程为
1221.00m,最大堰高
26.0m,围堰顶宽
10.0m,最大底宽约
122.5m,长约
197.5m;防渗土工膜心墙最大防渗高度
12.5m,堰基防渗采用塑性混凝土防渗墙,防渗墙施工平台高程为
1208.5m,设计成墙厚度
0.8m,最大处理深度约为
41.5m;两岸堰肩基岩进行固结灌浆处理,间、排距为2m,并设有帷幕灌浆,最大处理深度为30m
2、施工技术难题和对策
2.1技术难题在下游围混凝土防渗墙施工中遇到的技术难题主要有1精度要求高,造孔过程中垂直度难于控制;2地质及原始河床堆料情况复杂,存在严重漏浆现象;3底部漂石、孤石较多,成孔困难;4接头孔刷洗不到位,墙身夹泥,接头渗漏水严重;5断桩使墙体稳定性、防渗透性降低上述技术问题不能妥善解决,将严重影响混凝土防渗墙工程质量,如遇特大洪水将可能形成溃堰风险,为此必须有相应的对策才能保证混凝土防渗墙质量
2.2解决对策
2.
2.1精度保证当前由于成槽机械精度不高,稳定液品质差,常有塌孔、沉硝堆积、成槽形状不规则在现有的机械技术条件下,为有效保证防渗墙精度,一方面用钻劈法,改进钻具,用CZ-
30、CZ-22型冲钻机(或冲击反循环钻机)直接成槽;另一方面采用两钻一抓法,即采用冲击钻机施工主孔(或导孔),用抓斗抓取副孔(或导孔之间土体),然后再用钻机施工卵石层和基岩层并成槽开槽精度控制在1/2000内,抓斗采用全自动电脑控制液压6500型(带自动纠偏系统),同时施工中采用多种监测手段,有效保证了槽段几何尺寸和垂直度在造孔中采用高质量的膨润土泥浆固壁,泥浆粘度按30〜60s控制,比重控制在
1.09~
1.2g/cm3,保证槽壁的稳定性和成型性
2.
2.2防塌堵漏措施由于堰基地质条件复杂,存在多处严重漏失地层、强渗漏带等不良地层,并且由于左右岸低线公路施工时向河床倾倒石渣,使右岸堰基严重渗漏,为解决复杂漏失地层造孔难题,采用了大口径护壁管防塌堵漏灌浆新技术,主要设备有大口径护壁管(
0550.0505mm),2xl00t自动液压拔管机,专用钻具及抽砂工具等配套设备主要施工方法用钻机施工至漏失地层上1〜2m时(此段深度一般控制在43m,48〜51m),停止钻进并下入护壁管,然后把管外壁用粘土封填,使管内外隔离,用专用钻具在管内打插漏失层,填入填灌材料(砂、碎石、锯末、稻草灰浆、黄豆砂浆等),针对不同漏失地层及时调整填灌材料此项技术对处理基岩内溶洞特别有效,解决了右岸严重漏浆段造孔难题,有效避免了槽段或堰体塌塌风险此项技术填补了国内在处理严重漏失地层、强渗漏带,以及贯通溶洞方面的技术空白底部漂石、孤石较多成孔施工一般采用配十字钻头的冲击钻机,钻头刃刀必须采用高强耐磨的焊条堆焊成孔的关键技术在于如何选择合适的钻具以避免卡钻或掉钻,目前有效的钻具技术主要有以下3种1)保险型,即在十字钻头的4翼上焊接打捞环(或耳环),或者在铸造钻头时预留孔并穿钢棒,再穿保险钢丝绳实践表明,焊接打捞环的连接强度较低,而预留孔穿钢棒的强度高这种钻具在遇到孤石碰掉单翼时,可以保证断翼能够取出,以避免掉钻或卡钻2)连接型,即采用厚钢板圆环将十字钻头的4翼连接,以增强4翼的连接性能,防止碰断单翼,提高冲击和切削探头石的能力3)加长型,即将十字钻头的上部尺寸加长,防止遇到探头石时钻头倾斜歪卧于孔内而无法冲碎孤石,或造成斜孔同时,加长钻头也提高了钻具的整体强度,避免断翼造成掉钻或卡钻但钻头重心抬高,施工中易磕碰孔壁,应加强孔壁的支撑,防止塌孔在冲击钻无法破碎孤石或漂石时,主要靠控制性爆破处理,采用地质钻机钻孔,安装套管保护钻杆杆及钻孔,钻孔结束后,沿套管向孔内装药,并用导爆管雷管引出,根据钻孔的深度和估计块石的大小确定装药量,并严格控制,待弱爆破后再使用冲击钻钻孔,如果爆破不完全,再进行第二次爆破,确保能够顺利穿过孤石或漂石在爆破时注意保护防渗墙的导向槽,可以用方木或工字钢加以支撑,防止导向槽坍塌
2.
2.4接头连接技术在有效控制接头孔垂直度的前提下,采用“接头管法新工艺L该工艺是在一期槽段混凝土浇筑前,将直径(
①800mm)与墙厚度相同的接头管置入接头孔位置,待混凝土浇筑完毕达到一定强度后,用2x308t自动液压拔管机拔出接头管,形成接头孔接头管新工艺节约了接头孔部位的混凝土原材料,不需要再对接头孔混凝土进行二次钻凿,即可直接形成接头孔,这种工艺可以显着提高防渗墙接头孔的施工工效,大幅度降低施工成本,且施工质量可靠,是一种施工快捷、高效、节能、低耗的施工工艺在此段防渗墙施工中已成功使用数次,先后试验成功了30m、40m拔管深度,取得了成功经验在二期槽段浇筑混凝土前用多极刷子钻头对孔壁连接位置进行长时间的刷洗,直到刷子钻头上不带泥屑为止,由于接头孔使用了接头管新技术,孔壁较规则,刷洗质量保证,一期槽段与二期槽混凝土能紧密连接,保证了墙体有良好的抗渗性
2.
2.5浇筑质量控制严格按规范要求下设导管,在浇筑过程中控制下料速度和各导管的下料量,使槽段内混凝土上升速度和高度基本一致,避免局部混凝土夹泥;必须控制导管拆卸速度和埋设深度,避免导管提脱,防止墙体混凝土出现骨料集中和断桩现象在浇筑中改变传统的钻机提升导管法,研制了
1.5t电动卷扬门架机提升导管,使导管能够平稳升降,有效避免了导管提脱质量检测混凝土防渗墙在施工完一段时间后,用钻孔取芯法、CT检查,发现防渗墙混凝土骨科分布均匀,未见蜂窝麻面,孔底落淤一般在8cm以内,接头混凝土连接紧密,没有夹泥现象,特别是在接头管施工范围内接头连接没有明显接缝通过注水试验检查说明采用上述施工方法对混凝土防渗施工质量是有保证的
3、采用新工艺和新技术的经济分析
3.1大口径护壁管防塌堵漏灌浆新技术经济效益分析在黄壁庄水库除险加固工程副坝防渗墙工程施工中,先后出现4次塌坑,1次塌坝,造成直接经济损失约3000万元在桩号A5+300-A5+450之间严重漏浆段采用此项新技术,成功地完成了防渗墙造孔及混凝土浇筑,未出现一次塌坑和塌坝,节约了巨额资金;而且提前半年完成施工任务,得到了工程建设局的嘉浆和表扬
3.2使用接头管新工艺经济效益分析采用接头管施工的接头孔约2500m,节约混凝土2000m3,直接效益约100多万元,再加上清运废罐、粘土及泥浆消耗等附属项目产生的间接效益,经济效益将突破150万元
4、结语四川xx水电站下游围堰工程防渗墙施工中使用的新技术、新工艺,解决了当今国内在复杂地层中混凝土防渗墙施工的部分技术难题,提高了混凝土防渗墙施工的技术含量,节约了成本,取得了可观的经济和社会效益。