實例分析：水電站復(fù)雜地層圍堰防滲墻快速施工技術(shù)

1、實例分析：水電站復(fù)雜地層圍堰防滲墻快速施工技術(shù) 防滲墻施工存在的難點該工程工程原設(shè)計為懸掛式防滲墻，后經(jīng)過設(shè)計變更為嵌入基巖式全封閉防滲墻，孔深增加近一倍，設(shè)計工期為在兩個枯期內(nèi)完成,但是業(yè)主方考慮到整個電站總體工期規(guī)劃與圍堰過流保護費用等問題,要求圍堰防滲墻在一個枯期內(nèi)完成。根據(jù)長河壩前期勘探資料顯示，壩區(qū)孤漂石含量高，架空層嚴(yán)重，而且勘探孔遇到過直徑12m的大孤石。防滲墻在漂孤石含量極高，孤石直徑特大，孤石硬度到達180MPa的地層中施工難度非常大。防滲墻的按期快速完成，是本工程在一個枯水期內(nèi)完成圍堰封閉目標(biāo)的關(guān)鍵。由于特殊復(fù)雜的地質(zhì)條件，防滲墻施工存在以下難點：(1)地層均一性差，架空層

2、嚴(yán)重，漏漿、塌孔頻繁；(2)地層中孤漂石含量高(含量比例到達30-40%)、直徑大(最大直徑12米左右)、硬度高(強度到達180MPa)，并且存在特大孤石群，造孔困難，工效低。(3)基巖面陡，先導(dǎo)孔取芯困難，基巖鑒定時間長。(4)防滲墻軸線上探頭石多，孔斜控制難度大。(5)孔深較深：要在此種復(fù)雜地層中施工到83.23m，屬全國首例。(6)工期緊：比照類似復(fù)雜地層工程的工期來看，由二個枯期完成的施工任務(wù)，要求在一個枯期完成，工期壓縮了近1倍以上。采取有利于快速成槽的主要施工技術(shù)1選擇與地層相適應(yīng)的造孔工藝及設(shè)備防滲墻造孔成槽工藝主要采用"鉆抓法"、"鉆劈法"

3、;、"純抓法"、"純銑法"等?？紤]到本工程特有地質(zhì)情況、墻體深度、設(shè)備能力等，采用"鉆劈法"施工。即：采用特A、CZ-6D等沖擊鉆機造孔，抽桶出渣。處于圍堰工程關(guān)鍵工期的上游圍堰防滲墻采用HS875抓斗掛特制重錘沖砸副孔與小墻的施工方法，上游圍堰防滲墻占關(guān)鍵工期線路的槽段布置3臺鉆機搶工。槽段開孔時采用平底鉆頭對地層進行擠密，整個槽段不抽渣直接平打至8m。遇到砂層或者施工回填層換用空心鉆頭，遇到孤石層或者找小墻時換用平底鉆或者十字鉆頭。為確保施工工期，對每一個孔深超過30m的I期槽段布置兩臺沖擊鉆機的方案，上下游共布置44臺套沖擊鉆機

4、(上游圍堰20臺、下游圍堰24臺)，并且上游圍堰布置一臺HS843鋼絲繩抓斗輔助鉆機進行搶工。2采用膨潤土泥漿護壁固壁泥漿是防滲墻施工的重要組成局部，泥漿在造孔成槽過程中起固壁、封堵、懸浮、攜渣、冷卻鉆具和潤滑的作用，成墻后還可增加墻體的抗?jié)B性能。對于本工程中覆蓋層松散，架空層嚴(yán)重，孤漂石含量極高的特點，常規(guī)膨潤土泥漿不能很好的滿足固壁和懸浮鉆渣的要求，為此本工程確定采用MMH正電膠膨潤土泥漿。MMH正電膠泥漿的各項性能指標(biāo)均優(yōu)于常規(guī)分散型膨潤土泥漿，不僅造壁性能和封堵性能較好，而且生產(chǎn)本錢較低。3采用墻段接頭管連接技術(shù)本工程墻段連接采用接頭管法施工。期槽孔澆筑前在槽孔兩端下設(shè)接頭管，在墻體混

5、凝土澆筑過程中，根據(jù)試驗確定的脫管齡期跟隨混凝土面上升逐節(jié)拔出接頭管。接頭管直徑1000mm，單節(jié)長5m，單銷連接；底節(jié)管裝有能自動啟閉的活門，以防止混凝土進入接頭管內(nèi)；為減少下管時吊車的荷載，在局部管節(jié)內(nèi)設(shè)置了浮箱。拔管設(shè)備采用YBJ-1000型卡鍵式大口徑液壓拔管機；該拔管機最大起拔力3000kN，液壓站上裝有小油泵，可長時間保持接頭管微動。接頭管技術(shù)的采用，與傳統(tǒng)的鉆鑿法相比，不僅節(jié)省了約1/6的混凝土(2600m3)降低了本錢,也減少了1/6約2600m的鉆孔工程量，提高了有效成槽速度。4墻內(nèi)預(yù)埋灌漿管為保證墻體完好，使帷幕灌漿對墻體的損害減小至最低限度，上游兩岸坡段墻下帷幕灌漿采用墻

6、體預(yù)埋灌漿管的方案，灌漿管采用Φ114mm鋼管，φ20mm螺紋鋼筋制作保持架，鋼管與鋼筋架通過焊接連接為一整體桁架。吊車起吊，孔口焊接，整體下設(shè)。在墻體內(nèi)預(yù)埋灌漿管約8500m，與在墻體內(nèi)鉆孔相比，減少了在墻體內(nèi)鉆孔8500m，提前了后續(xù)圍堰封閉的時間。5漏漿塌孔的預(yù)防及處理技術(shù)鑒于本工程施工過程中漏漿、塌孔現(xiàn)象普遍存在，造孔過程采取了以下措施進行預(yù)防：(1)縮小每個槽段的長度，通過對設(shè)計提供的地質(zhì)資料的認真分析，最終采取了3主2副的成槽方案，縮短成槽時間，確保槽段平安。(2)槽段開孔時嚴(yán)禁使用空心鉆，要用平底鉆平打整個槽段至8m，其間不能抽渣，以便對地層擠壓密

7、實，防止導(dǎo)向槽底部坍塌。(3)抓斗掛重錘鉆鑿副孔與小墻時專門預(yù)備足量的粘土與鉆渣的混合料，抓斗施工槽段時間要不停參加粘土與鉆渣的混合料，并用重錘攪拌堵住已發(fā)生滲漿的滲漏通道，防止其在重錘沖砸擾動下繼續(xù)開展，導(dǎo)致大規(guī)模漏漿。(4)在造孔過程中，根據(jù)施工的實際情況適當(dāng)提高正電膠漿的各材料用量，提高泥漿粘度與其它性能指標(biāo)，必要時摻入單向壓力封堵劑。針對施工過程中發(fā)生漏漿，主要采取以下措施進行處理：孔底漏漿、基巖與覆蓋層接觸面漏漿處理相對容易，施工中經(jīng)過反復(fù)的實踐，一旦發(fā)現(xiàn)漿面下降立即停鉆，將鉆頭迅速拉起，向孔內(nèi)參加比例為1：1的砂石料與粘土的混合料，效果較好，并且節(jié)約了施工本錢，防止了因完全回填粘土導(dǎo)致的材料浪費?？妆诼{和處理孤石漏漿、爆破孤石漏漿的處理較為復(fù)雜，由于漏漿位置大多處在槽孔中部，靠填入大密度混合堵漏材料直至堵塞滲漏通道的方法，無論是材料用量還是堵漏時間上均不允許。故在堵漏時采取了小密度混合料堵漏的方法，施工中經(jīng)過反復(fù)實踐，采取廢棄的鉆渣，混合鋸末、膨潤土粉和粘土，摻合均勻后投入槽內(nèi)。摻合時膨潤土粉和粘土的摻量要比擬大，粘土以不含結(jié)塊的顆粒狀粘土為宜。投入槽孔前要摻合均勻一次性大量投入槽內(nèi)的方法一般可堵住滲漏通道。針對施工中的較嚴(yán)重的個別漏漿塌孔的特殊槽段，聯(lián)合采取多種堵漏措施，首先正電膠漿液采取較高粘度的配比