蜀河水電站二期圍堰高噴防滲墻施工技術(shù)

蜀河水電站二期圍堰高噴防滲墻施工技術(shù)

0主5第六個梯級電站蜀河水電站位于陜西省漢江上游的漢江上游。是漢江上游規(guī)劃中的第六個級水電站。根據(jù)二期圍堰洪水標(biāo)準(zhǔn),二期上、下游圍堰須經(jīng)過兩個主汛期,圍堰設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用全年十年一遇,洪峰流量為17000m3/s,二期上下游土石圍堰按Ⅴ級臨時建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)。1滲墻與高效旋噴防滲墻相結(jié)合的滲墻防滲方案探討本工程二期上、下游圍堰堰基防滲體穿過填筑風(fēng)化料層和河床砂卵石沖積層,風(fēng)化料層厚度一般9～13m,沿線河床覆蓋層厚10～20m。進(jìn)入基巖,強(qiáng)風(fēng)化層厚3～13m,中等風(fēng)化層厚10～15m。根據(jù)水文地質(zhì)資料,河床右側(cè)部分區(qū)段,覆蓋層較厚,且下部1～3m級配破壞,防滲體深度大;左岸開挖區(qū)基巖出露高,覆蓋層較薄,且礫石級配以中、小石偏多,地層結(jié)構(gòu)比較均一。其他單位在一期圍堰施工中,堰基防滲采用兩管法、高壓旋噴和擺噴相結(jié)合的高噴防滲墻防滲,閉氣不太成功,基坑水位居高不下,高峰期采用40多臺水泵晝夜抽排,局部采用特殊材料處理后方才滿足開挖要求。二期圍堰堰基若全部采用砼防滲墻,雖然防滲效果好,質(zhì)量可靠、有保證,但混凝土防滲墻施工要借助于大型的施工機(jī)械并在泥漿固壁的條件下進(jìn)行,工藝環(huán)節(jié)較多,施工程序較為復(fù)雜,施工費(fèi)用高且工期較長。蜀河電站圍堰防滲在截流合攏后,只有1個月的施工工期,且上、下游堰基防滲同時進(jìn)行,若全部采用砼防滲墻進(jìn)行防滲處理,難以滿足工期要求。而三管法高壓旋噴灌漿施工設(shè)備比較輕小,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),在覆蓋層較淺、地層結(jié)構(gòu)比較均一的地段,其施工速度快、質(zhì)量有保證,同時還能節(jié)約大量資金。分析一期圍堰防滲效果之所以不理想,其主要原因很可能由于不管地層結(jié)構(gòu)如何均采用了高噴墻,而且還是兩管法,同時又是旋擺結(jié)合。在總結(jié)一期圍堰防滲經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,考慮本工程導(dǎo)流施工的整體規(guī)劃與布置、堰基地質(zhì)條件和施工現(xiàn)場實(shí)際,堰基防滲最后選定采用三管法高壓旋噴防滲墻與砼防滲墻相結(jié)合的方法進(jìn)行防滲處理,上部埋設(shè)土工膜進(jìn)行堰頭防滲處理。即對基巖出露高、覆蓋層較薄的圍堰段采用施工速度快的高噴防滲墻防滲;對右側(cè)區(qū)段、從縱向?qū)χ翂巫?+080m段采用砼防滲墻防滲,既能滿足防滲要求,又可加快施工進(jìn)度。2防滲段、清洗墻根據(jù)本工程實(shí)際和以往工程施工經(jīng)驗(yàn),為保證堰基安全及防滲效果,高噴防滲段采用三管旋噴套接方式,孔距0.6m,深入基巖1.0m,部分雙排段排距0.6m,孔距0.6m,梅花型布置。砼防滲板墻采用鋼繩沖擊鉆機(jī)施工,墻厚0.8m。砼防滲墻與高噴防滲墻連接見圖1。3施工方法3.1高噴灌流的施工方法3.1.1施工技術(shù)和要求參照其它工地和《高壓噴射灌漿技術(shù)規(guī)范》DL/T5002—2004,結(jié)合本工程實(shí)際情況,制定三管法高壓旋噴灌漿技術(shù)參數(shù),見表1。3.1.2孔斜率的測定采用英格索蘭全液壓MZ200型潛孔鉆機(jī)跟管鉆進(jìn)造孔,孔徑?150mm,跟?146mm套管。選用偏心鉆頭鉆進(jìn),終孔標(biāo)準(zhǔn)為進(jìn)入基巖1.0m?？刂瓶孜黄睢?cm,采用KXP-1型測斜儀進(jìn)行孔斜測量,偏斜率控制在1%以內(nèi)。造孔結(jié)束驗(yàn)收合格后,下特制?100PVC管護(hù)壁,起拔套管。3.1.3分散射管的位置噴射管下放到孔底,下管時,采用邊低壓送氣、漿邊下管的方法,或用塑料帶包扎噴頭的保護(hù)措施。3.1.4噴射管的設(shè)計(jì)采用三管旋噴法,分四序加密進(jìn)行,間隔成樁,交接成墻。灌漿設(shè)備為三缸柱塞高壓泵,額定泵壓≥50MPa,當(dāng)噴射管下到設(shè)計(jì)深度后,送入符合要求的水、氣、漿,待注入的漿液冒出孔口后,按預(yù)定的提升、旋轉(zhuǎn)速度自下而上邊旋轉(zhuǎn)、邊提升,直到設(shè)計(jì)高度(距孔口0.5～0.3m),提出噴射管。噴射灌漿過程中,時刻注意檢查壓力、流量、漿液密度以及提、旋速度,保證各種參數(shù)符合要求,并隨時做好記錄。3.1.5凹面處理靜壓回收高噴灌漿結(jié)束,板墻體在凝結(jié)過程中會在頂部產(chǎn)生收縮凹穴,為此,在高噴作業(yè)完成后及時回灌,直至孔口液面不再下沉為止。3.1.6孔內(nèi)漏污泥處理施工中遇到孔內(nèi)不返漿時,采用加大漿液密度和摻加水玻璃等方法灌注。高噴灌漿使用漿液的材料和漿液配合比,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)、監(jiān)理指示執(zhí)行。3.2混凝土防滲墻施工方法3.2.1整合性和孔隙率主孔采用CZ-30型沖擊鉆機(jī)鉆鑿,副孔采用鋼絲繩抓斗抓取與沖擊劈打相結(jié)合的方法成槽,全孔鉆進(jìn)結(jié)束后,換方鉆頭將兩邊的小墻清掃干凈。槽深按嵌入基巖3.0m進(jìn)行控制。沖擊鉆機(jī)在基巖陡坡段鉆進(jìn)時,槽孔鉆進(jìn)到基巖面,改用小口徑?jīng)_擊器鉆設(shè)爆破孔進(jìn)行爆破,使防滲墻嵌入基巖。3.2.2槽內(nèi)微至槽底造孔完成后開始清孔換漿。清孔換漿采用“抽筒法”,即用抽筒抽出槽內(nèi)沉渣,同時向槽內(nèi)補(bǔ)充新鮮泥漿,直至槽底淤積滿足要求,且槽內(nèi)泥漿指標(biāo)符合設(shè)計(jì)。二期槽清孔換漿前,用鋼絲鉆頭刷洗兩端一期槽混凝土壁上的泥皮,以鋼絲鉆頭上基本不帶泥屑為合格。3.2.3泥漿池或回漿池購買成品膨潤土做為防滲墻泥漿材料,用1.5m3泥漿攪拌機(jī)制漿。為了充分利用回收漿液,在儲漿池附近布置泥漿池,作為回漿儲備。澆筑時利用排污泵將槽孔內(nèi)合格漿液送至回漿池內(nèi),經(jīng)過沉淀后便可重復(fù)利用。定期清理回漿池,以保證漿池容量滿足回漿要求。3.2.4次錨固管出斗內(nèi)的壓力和高度混凝土由6m3罐車運(yùn)輸,采用水下直升導(dǎo)管法澆筑。下設(shè)兩套導(dǎo)管,導(dǎo)管直徑為250mm,絲扣連結(jié)。在兩導(dǎo)管之間安放儲料斗,混凝土通過溜槽送入儲料斗,通過儲料斗兩邊漏槽進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)。下入導(dǎo)管后,將導(dǎo)管提離孔底15～25cm;開澆前采用木球或砂袋隔離。導(dǎo)管埋深≥1m,≤6m,每30min測量一次砼面高度,每2h測定一次導(dǎo)管內(nèi)砼面高度,使砼面均勻上升,高差控制在0.5m內(nèi);砼終澆高出設(shè)計(jì)頂面高程0.2m以上;砼澆筑連續(xù)進(jìn)行,因故中斷時,中斷時間不超過40min。3.2.5確定接頭管采用“接頭管法”,即在I期槽清孔合格后下設(shè)接頭管,待槽內(nèi)混凝土達(dá)到脫管齡期后開始起拔,形成接頭孔,對II期槽造孔亦起導(dǎo)向作用。3.2.6預(yù)應(yīng)力錨索及澆筑地層嚴(yán)重漏漿時,迅速向槽孔內(nèi)補(bǔ)漿并填入補(bǔ)漏材料,必要時可回填槽孔。成槽過程中遇到地層中含有較大的漂石、孤石造成成槽困難時,采用聚能爆破或小口徑鉆孔后預(yù)爆?；炷翝仓^程中導(dǎo)管堵塞、拔脫或?qū)Ч芷屏崖{,需要重新吊放導(dǎo)管時,將事故導(dǎo)管全部拔出,重新吊放導(dǎo)管;核對混凝土面高程及導(dǎo)管長度,確認(rèn)導(dǎo)管的安全插入深度;抽盡導(dǎo)管內(nèi)泥漿,繼續(xù)澆筑。墻段連接采用接頭管法施工,為防止接頭管被混凝土凝鑄而不能正常起拔,在混凝土尚未終凝時,采用強(qiáng)力起拔與振動相結(jié)合的方法,邊振邊提;在開挖相鄰槽孔時,清除管側(cè)壁土體或混凝土后,再強(qiáng)力起拔。4次圍堰式防滲蜀河電站堰基防滲選用三管法高壓旋噴防滲墻與砼防滲墻相結(jié)合的方法進(jìn)行防滲處理,成功解決了覆蓋層較厚且礫石級配不均地層的防滲問題,并確保了工期。經(jīng)開挖檢查,在二期圍堰防滲部位形成了一堵膠結(jié)密實(shí)的防滲板墻,基坑初期抽排水在防滲墻體施工結(jié)束后,基坑水位不再上升,達(dá)到了預(yù)期的防滲效果,確保了二期截流圍堰閉氣一次成功。得到了業(yè)主、監(jiān)理等的高度贊揚(yáng)。5覆蓋層與砂石墻的匹配為了提高防滲