王振田，王 成

(黑河象山水電廠，黑龍江 黑河 164300)

1 工程情況

象山水庫(kù)是一座以發(fā)電為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖和旅游環(huán)保的大2型綜合水利樞紐工程，位于黑龍江支流法別拉河中上游，據(jù)黑河市區(qū)72k m。水庫(kù)大壩為瀝青混凝土心墻堆石壩，壩頂高程284.6 m，主要建筑物有大壩、溢洪道、引水系統(tǒng)和發(fā)電廠房，于1992年10月動(dòng)工修建，1996年8月開(kāi)始蓄水，1997年9月并網(wǎng)發(fā)電。壩址以上控制流域面積1 972 km2，總庫(kù)容 3.34億m3，最大壩高50.7 m。校核洪水位284.2 m，設(shè)計(jì)洪水位282.6 m，正常蓄水位282.0 m，興利庫(kù)容1.9億m3。電站裝機(jī)3臺(tái)，總裝機(jī)容量1.8萬(wàn) kW，多年平均發(fā)電量4 130萬(wàn)kW·h，按以水定電的方式承擔(dān)我省北部地區(qū)的調(diào)峰任務(wù)。由于防滲體水平變形和壩后滲漏量過(guò)大，大壩存在嚴(yán)重安全隱患，2005年對(duì)大壩進(jìn)行了除險(xiǎn)加固，重新建造了防滲體，同時(shí)進(jìn)行了壩基帷幕灌漿、壩后坡腳堆石壓重和增設(shè)了下游壩體排水設(shè)施等，有效的解決了大壩水平變形和下游防滲問(wèn)題。

2 防滲墻布置方案

防滲墻軸線與壩軸線平行，位于壩軸線上游4.0m處，與原瀝青混凝土心墻相距1.25 m，左端與溢洪道相連，右端與右岸山體相接。防滲墻由槽板式混凝土防滲墻和現(xiàn)澆混凝土防滲墻組成。樁號(hào)0+137.9～0+412.5段，高程279.0 m(施工平臺(tái)高程)以下采用槽板式混凝土防滲墻防滲，高程279.0 m以上采用現(xiàn)澆混凝土防滲墻方案，墻下連接灌漿防滲帷幕。為加強(qiáng)壩體防滲墻與壩頂結(jié)構(gòu)的變形協(xié)調(diào)性，防滲墻下游面與壩頂防浪墻上游面相接，之間設(shè)置止水(頂部柔性止水、側(cè)面銅止水)。

為適應(yīng)壩體變形，槽板式混凝土防滲墻采用塑性混凝土，根據(jù)水力梯度確定墻體厚度為0.8 m。塑性混凝土各項(xiàng)性能指標(biāo)如下:

塌落度18～22 cm，擴(kuò)散度34～44 cm，抗壓強(qiáng)度3.0～5.0MPa，抗折強(qiáng)度≥1.5 MPa，彈性模量 500 ～800 MPa，滲透系數(shù)小于1×10-7cm/s。

3 槽板式混凝土防滲墻施工工藝

槽板式防滲墻施工采用CZ—30型沖擊鉆機(jī)“鉆劈法”造孔，泥漿下直升導(dǎo)管法澆筑混凝土成墻。

槽板式防滲墻成槽施工采用膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁，同時(shí)在槽孔施工時(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。

采用“抽筒法”出渣，“氣舉法”結(jié)合“抽筒法”置換新鮮膨潤(rùn)土泥漿清孔。混凝土生產(chǎn)采用電子計(jì)量攪拌系統(tǒng)，混凝土輸送利用HBT50型混凝土泵?；炷翝仓捎媚酀{下直升導(dǎo)管法。槽段連接采用“套打一鉆”方法。

象山水庫(kù)壩體堆石未經(jīng)碾壓，在槽孔施工中漏漿和塌孔的可能性較大，不利于防滲墻槽孔孔壁的穩(wěn)定。為改善地層漏漿狀況，提高地層的密實(shí)程度，增大防滲墻造孔施工的安全性，進(jìn)而提高造孔施工工效，確保施工順利進(jìn)行，在防滲墻工程施工過(guò)程中對(duì)槽孔上部10～15 m壩體采取了預(yù)灌濃漿加密處理的措施，保證了造孔的順利進(jìn)行。

槽板式防滲墻自樁號(hào)0+137.9～0+412.5m，軸線長(zhǎng)274.6 m。標(biāo)準(zhǔn)槽孔長(zhǎng)度為6.8 m，最大槽孔長(zhǎng)度8.8 m，其中標(biāo)準(zhǔn)槽孔為38個(gè)。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?；炷练罎B墻深入基巖0.8 m以上，最大施工深度為50.7 m，最淺深度3.5 m，防滲墻成墻面積為12330.65 m2，造孔總進(jìn)尺15377.54 m。

4 槽板式防滲墻混凝土施工質(zhì)量

4.1 技術(shù)要求

槽板式防滲墻塑性混凝土采用3種混凝土材料，技術(shù)要求見(jiàn)表1。

4.2 混凝土原材料

槽板式防滲墻塑性混凝土主要原材料有:水泥、砂石骨料、膨潤(rùn)土、粉煤灰、外加劑和纖維。這些原材料除砂石骨料采用黑龍江天然河砂和卵石外，其余材料均為外購(gòu)，均有產(chǎn)品合格證和與品質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告單，現(xiàn)場(chǎng)抽檢結(jié)果均滿足各自規(guī)范要求。砂石骨料的細(xì)度模數(shù)和粒徑級(jí)配等品質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果均滿足DL/T5144—2001《水工混凝土施工規(guī)范》要求。

4.3 防滲墻混凝土施工配合比

設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)單位對(duì)本工程防滲墻混凝土配合比進(jìn)行了試驗(yàn)，并提出了推薦配合比。施工單位根據(jù)推薦混凝土配合比確定了防滲墻混凝土施工配合比，見(jiàn)表2。

表2 防滲墻混凝土施工配合比

4.4 施工方法

槽板式塑性混凝土采用1臺(tái)1.0 m3強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌和，攪拌機(jī)配有電子計(jì)量系統(tǒng)，正常拌和能力為30 m3/h，滿足最大槽孔(長(zhǎng)8.8 m)每小時(shí)混凝土面上升≥2.0 m的澆筑強(qiáng)度要求。

塑性混凝土水平運(yùn)輸采用HBT50型混凝土泵輸送混凝土，在槽孔泥漿中采用直升導(dǎo)管法澆筑混凝土，并采用“套打一鉆”法進(jìn)行槽段連接施工。

4.5 施工質(zhì)量

施工單位對(duì)塑性混凝土進(jìn)行了機(jī)口取樣，試件28d齡期檢測(cè)結(jié)果如下:

抗壓強(qiáng)度檢測(cè)121組，最大為6.3 MPa、最小為4.0 MPa、平均值為5.5 MPa，抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果基本滿足設(shè)計(jì)要求(3～5 MPa)。標(biāo)準(zhǔn)差為0.60 MPa、強(qiáng)度離差系數(shù)為0.11，說(shuō)明塑性混凝土抗壓強(qiáng)度均勻性好。

滲透系數(shù)檢測(cè)16組，最大為7.5×10-8cm/s、最小為3.0×10-8cm/s、平均為6.3×10-8cm/s，其檢測(cè)結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求(＜1.0×10-7cm/s)。

彈性模量檢測(cè)5組，最大為670 MPa、最小為580 MPa、平均值為627 MPa，其檢測(cè)結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求(500～800 MPa)。

抗折強(qiáng)度檢測(cè)6組，最大為2.30 MPa、最小為1.21 MPa、平均為1.72 MPa，除最小值外，其余檢測(cè)結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求(≥1.5 MPa)。

黑龍江省水利工程質(zhì)量檢測(cè)中心站對(duì)防滲墻混凝土質(zhì)量進(jìn)行了監(jiān)督抽檢。抽檢抗壓強(qiáng)度32組，檢測(cè)結(jié)果為3.9～6.2 MPa，平均5.0 MPa，基本滿足設(shè)計(jì)要求(3～5 MPa);抽檢抗折強(qiáng)度5組，抽檢結(jié)果為1.6～2.1 MPa，滿足設(shè)計(jì)要求(≥1.5 MPa);抽檢滲透系數(shù)5組，抽檢結(jié)果為9.3×10-8～5.6×10-8cm/s)，滿足設(shè)計(jì)要求(＜1.0×10-7cm/s);抽檢彈性模量5組，抽檢結(jié)果為540～697 MPa，滿足設(shè)計(jì)要求(500～800 MPa)。

5 施工質(zhì)量的評(píng)價(jià)

1)防滲墻工程用水泥、膨潤(rùn)土、粉煤灰、砂石骨料、外加劑、合成纖維等原材料品質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果均滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2)施工單位檢測(cè)抗壓強(qiáng)度121組、滲透系數(shù)16組、抗折強(qiáng)度6組、彈性模量5組，除有部分抗壓強(qiáng)度稍偏高外，其余檢測(cè)結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求;黑龍江省水利工程質(zhì)量檢測(cè)中心站抽檢抗壓強(qiáng)度32組，抗折強(qiáng)度、滲透系數(shù)與彈性模量各5組，以上抽檢結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求。

3)對(duì)防滲墻鉆孔壓水試驗(yàn)，實(shí)測(cè)成墻滲透系數(shù)為(5.6～9.3)×10-8cm/s，該實(shí)測(cè)滲透系數(shù)值均滿足設(shè)計(jì)要求(＜1×10-7cm/s)。

4)對(duì)局部不合格混凝土進(jìn)行了鑿除處理，挖鍵槽、加錨筋、設(shè)膨脹止水條，最后采用現(xiàn)澆式塑性混凝土澆筑到原設(shè)計(jì)高程，經(jīng)以上處理后滿足墻體防滲要求。

[1] 金偉，王文波，等.黑龍江省黑河市象山水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告[R].長(zhǎng)春:中水東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司，2004.

[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.

[3] 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.