摘 要:水電站特大漂石架空地層在使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)滲漏的情況,因此在施工中,應該重點關注防滲墻的施工,在施工期間,一般都會選擇使用適當方法來堵漏,以此來解決成槽問題。本文首先介紹了某工程的基本情況,其次概述了工程施工技術,最后探討了工程施工難點及其應對措施,以供參考。
關鍵詞:水電站;深覆蓋層;特大孤石;漏漿塌孔
水電站特大漂石架空地層防滲墻施工技術包括很多,比如導墻建筑、造孔工藝、固壁換漿等,每一個施工環(huán)節(jié)幾乎都設計到專業(yè)的施工技術,在施工過程中,勢必會遇到工程難題,施工人員要依據(jù)本工程情況采取科學合理的解決措施,以此保證施工任務順利完成。
1 工程概況
該大壩上下游圍堰為3級建筑物,擋水標準為50年重現(xiàn)期洪水。上游圍堰布置于峽谷出口處,右岸為象鼻上游側(cè)山嘴,左岸位于大奔流溝上游側(cè),距壩軸線約570.0m,上游圍堰除河谷較寬闊,河道主流偏左岸,枯水期水面寬約112.0m,左岸自然坡度45°~55°,右岸自然坡度75°~85°,兩岸基巖裸露。上游圍堰頂高程為1530.50m,頂寬13.5m,軸承為1486.00m。頂寬13.50m,軸線長約174m,最大堰高14.50m,堰基防滲墻施工平臺高程1480.00m。防滲墻墻體材料物理力學指標要求:容重不小于20kN/m3,抗壓強度不小于20MPa,彈性模量接近20GPa,滲透系數(shù):K≤i×10-7cm/s(i=1~9)。
2 工程施工技術
2.1 導墻建筑
施工單位在建設導墻建筑時,需要圍堰填筑,具體施工時,以防滲墻軸線部位為參考點,在其上下游大約10m之間,對其進行振動碾壓,確保碾壓密實,符合要求。除此之外,選擇合適的結構填充物,應本工程要求,選擇使用細骨料,因為細骨料帶有粘性土的特質(zhì),能夠有效的提高填筑層的緊密性,防止其出現(xiàn)松散而產(chǎn)生滲漏,尤其某些填筑層因為結構過于松散,而潛藏很多隱患,使用帶有粘土性質(zhì)的細骨料可以有效避免這個問題。因為本工程架空層十分嚴重,與此同時,漂石以及孤石具有比較高的含量,針對這種情況,施工人員最終決定選擇使用鋼筋混凝土來設置平臺以及導墻,考慮到平臺以及導墻強度性能問題,要求混凝土強度為C20,另外,導墻承載能力要超過拔管反力的最大值。
依據(jù)施工工期要求,將防滲墻施工分為兩個階段,這兩個階段的槽段要相互間隔布置,連接墻段時,需要使用相關設備,通常采用液壓拔管機。這兩個階段的槽段都是6.6m,主孔要求達到1m,副孔要求達到1.8m。
2.2 造孔工藝
結合工程墻體深度等實際情況,施工人員認為適應鉆劈法最為合理,所謂鉆劈法就是利用不同型號的沖擊鉆機來完成造孔任務,并且抽孔出渣,主要用于防滲結構中。施工過程中需要使用平底鉆頭工具,來完成槽段底層壓實施工任務,在施工期間不需要抽渣直接平打,直至達到要求的孔深。施工期間經(jīng)常會遇到砂層以及回填層,這時需要將平低鉆頭換作空心鉆頭,而如果施工期間碰到孤石層時在,則需要將空心鉆頭換成平底鉆頭,這種情況也可以選擇使用十字鉆頭。
2.3 固壁換漿
有很多類型的泥漿可以應用在固壁換漿中,比如膨潤土泥漿、黏土泥漿以及正電膠膨潤土泥漿,第一種泥漿比較常用,但是因為本工程存在很多技術難點問題,比如架空層嚴重,而且覆蓋層并不緊密,所以第一種泥漿并不適合應用在本工程中,經(jīng)過商議研究決定,使用后兩種泥漿,因為這兩種泥漿能夠達到固壁以及懸浮條件。槽孔終孔結束之后,一般情況下,都會選擇使用氣舉法反循環(huán)的方法來完成換漿的任務,通常都是在清除孔低淤積情況下,再進行換漿,每次換漿量都有一定的要求,以槽孔總漿量為參考依據(jù),要超過總漿量的1/3。清洗孔壁以及換漿需要很多設備,比如空壓管以及空壓機等,待到第二階段清洗以及換漿馬上要結束之前,相關人員應該做好泥皮以及殘渣的清理工作。清孔全部結束之后,需要在3、4小時之后進行混凝土澆筑,在澆筑之前,要對槽內(nèi)泥漿進行進一步的檢查,尤其泥漿性能以及厚度。
2.4 預埋灌漿管的制作與下設
在這種施工工序中,經(jīng)常會出現(xiàn)設計墻損壞的情況,為了防止這種情況下出現(xiàn),尤其要注意帷幕灌漿環(huán)節(jié),因為這一環(huán)節(jié)極容易造成墻體損耗。施工期間,依據(jù)本工程特點,上游使用墻體預埋灌漿管的對策,對灌漿管型號有一定的要求,型號為Φ114mm鋼管,除此之外,還需要使用螺紋鋼筋定位架,之后將鋼管以及定位架焊接成桁架結構。吊車起吊時,開始孔口焊接施工,采取整體下設的方式。
2.5 混凝土澆筑與墻段連接
因為本工程附近并沒有混凝土原材料,所以需要運輸大量的混凝土進入到施工現(xiàn)場,主要使用傳統(tǒng)的運輸設備即可,比如混凝凝土罐車,應本工程要求,大約5臺左右接口,在澆筑水下混凝土時,可以選擇使用直升導管的方法,選擇導管直徑50cm即可,連接墻段時,使用接頭管方法。
3 工程施工難點及其應對措施
3.1 漏漿、塌孔是工程施工難點.分析原因主要有以下幾種構成:孔底漏漿,往往發(fā)生在沖擊鉆機鉆鑿主孔時,當鉆進至原地層中的滲漏通道時,發(fā)生漏漿;孔壁漏漿,多發(fā)生在抓斗沖砸副孔與小墻過程中,由于抓斗沖砸速度較快,槽孔壁未形成泥皮,在受到抓斗擾動時,孔壁失穩(wěn),發(fā)生漏漿;鉆頭處理孤石引起漏漿,在鉆進孤石時,采取聚能爆破和鉆孔爆破的方法,當炸藥炸碎孤石,原孤石部位產(chǎn)生了滲漏通道發(fā)生漏漿。
3.2 漏漿、塌孔的預防。工程施工過程中漏漿、塌孔現(xiàn)象普遍存在,造孔過程中采取了以下措施進行預防:縮短槽段長度,針對具有的地質(zhì)資料結合實際情況客觀分析并提出改進方案,最終采取了3主2副的成槽方案,而沒有采取4主3副的成槽方案,盡量減少造孔過程中槽壁的臨空面,縮短成槽時間,確保槽段安全;槽段開孔時嚴禁使用空心鉆,要用平底鉆平打整個槽段至8m深,期間不能抽渣,以便對地層擠壓密實,防止導向槽底部坍塌;抓斗掛重錘鉆鑿副孔與小墻時專門預備足量的黏土與鉆渣的混合料,抓斗施工槽段時間要不停加入黏土與鉆渣的混合料,并用重錘攪拌堵住已發(fā)生滲漿的滲漏通道,避免其在重錘沖擊擾動下繼續(xù)發(fā)展,導致大規(guī)模漏漿;造孔時,應該根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況適當提高各種材料用量,提高泥漿粘度與其他材料的性能指標,并嚴格按照規(guī)定時間進行施工作業(yè),必要時可摻入單相壓力封堵劑。
結束語
通過工程實踐證明,在地層均一性差、孤漂石含量、架空層嚴重等強漏失地層中建造防滲墻槽孔難度非常大,在工期和經(jīng)濟條件允許的情況下,應盡量考慮采用預處理方案。在無法預處理的情況下,采用造孔過程中適當增加泥漿黏度、孔口以下8m深度內(nèi)平打擠密、正電膠泥漿固壁方式等堵漏方法是行之有效的。
參考文獻
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作者簡介:莫榮靜,身份證號:450104198804070524。