- 水利水電施工(2017年第3輯)
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- 1412字
- 2021-10-22 17:19:04
4 圍堰工程混凝土防滲墻
4.1 概述
1967年,四川龔嘴水電站首次用防滲墻作大型土石圍堰的防滲設施,為防滲墻的推廣應用開辟了廣闊的前景。從此,混凝土防滲墻作為圍堰防滲工程的首選方案出現在各種大型水利工程施工中,如小浪底、葛洲壩、三峽圍堰等。混凝土防滲墻幾乎成了圍堰工程滲流控制技術的唯一選項。表3列出了國內使用圍堰防滲墻工程的主要實例。

圖7 滲壓計測值過程線2
4.2 關鍵技術
圍堰防滲墻快速施工技術:圍堰防滲墻工程在保證施工質量下的快速施工,可以為整個電站工程縮短工期,有力保證其他項目施工的正常進行。以下簡單介紹圍堰防滲墻的快速施工技術,對防滲墻工程的建設都有著借鑒意義。
向家壩一期圍堰塑性混凝土防滲墻的施工中,在開工延遲、工量增加、工期緊張的情況下,將“三鉆兩抓法”的成槽施工方法調整為以沖擊鉆機為主,抓斗和銑槽機為輔的“鑿鉆法”和“上抓下鉆法”;地質條件摸清后,調整成槽施工設施由54臺套增加到144臺套。在2005年4月一個月內完成槽孔開挖15661.5m2,5月開挖成墻面積23820m2,此兩項均為國內紀錄。
表3 國內使用圍堰防滲墻工程的主要實例

續表

在錦屏二級電站圍堰防滲墻施工中,在常規槽段劃分的基礎上,采用“短、多、快”,重點突破深孔槽段的原則,以減少塌孔,有利于快速成槽,保證施工質量和進度[52]。上下游圍堰造孔全部采用CZ-30型沖擊鉆,并對防滲墻槽段進行合理的劃分。同時,優化泥漿性能指標,加快成槽速度。最終,在復雜的地質條件下,短短85d內完成上下游圍堰造孔進尺11145m,完成0.8m塑性混凝土澆筑7132.5m3。
深溪溝水電站圍堰施工,主要以回填黏土擠密式沖擊開孔,使用黏土在槽內制漿,鉆孔時多沖擊少抽砂,實行孔口回漿;副孔的施工則采用上劈下鉆、多劈少鉆的方式,避免了大范圍的槽孔坍塌,減少了吊鉆、卡鉆事故,加快了施工進度[53]。在清孔上,選擇了回填黏土清孔方式中的抽筒換漿清孔,既保證了槽孔清孔質量,又有效地節省了時間。深溪溝圍堰工程在3個月內完成了深度超過60m的防滲墻,為今后的工程提供了寶貴的經驗。

圖8 孔內聚能爆破示意圖
三峽工程二期上、下游圍堰防滲墻施工采用的主要成槽工藝有“兩鉆一抓”法、“銑砸爆”法、“銑抓鉆”法[54]。液壓銑槽機是世界上最現代化的地下連續墻成槽施工設備,為保證工程順利進行,中國長江三峽工程開發總公司購進了1臺德國寶峨公司的BC-30型液壓銑槽機,并運用“銑砸爆”法施工成槽,充分發揮了液壓銑的優點,降低了消耗,保證了成槽質量。在深槽段的施工中,運用液壓銑、機械式抓斗和沖擊式鉆機,又開發了“銑鉆結合”法成槽工藝。
巨石處理:通常圍堰防滲墻地層情況復雜,所含大型漂石較多,結構松散,膠結性很低,需要采取相應手段,一般運用爆破的方法,包括地面鉆孔預爆、水下定向聚能爆破、水下鉆孔預爆等。三峽工程中采取水下定向聚能爆破的方法(見圖8),解決孤石、漂石,改善鉆頭著力點,而且增加了鉆孔進尺,大大提高了施工工效。
在墻段連接方面,除了采用傳統的鉆鑿法套接外,還大量采用了銑削法和雙反孤接頭槽法。
對于固壁泥漿,對以膨潤土為主材的低固相固壁泥漿的配比、性能、制輸與凈化等方面進行了較系統的研究,并大規模應用,已經基本取代了傳統的黏土泥漿。
清孔換漿的方法大部分槽孔采用反循環泵吸法,抽吸出來的泥漿通過德國寶峨公司的BE-500型或國內的JHB-200型泥漿凈化機后循環使用。
在液壓銑試驗階段,對槽孔精檢測工藝進行了試驗采用重錘法、超聲波檢測法和液壓銑測斜儀法進行對比研究。其中超聲波監測法使用了國產CDJ-1型和日本KODEN牌DM-682型兩種超聲波測井儀。