低弹模混凝土防渗墙在源头水库除险加固工程中的应用 3页

小水电2011年第3期(总第159期)工程施工低弹模混凝土防滢墙在源头水库晾险力口固工程【l】帕应用陈智星(磐安县水文站浙江磐安322300)1工程概况2工程准备源头水库大坝位于浙江省磐安县深泽乡源头村2．1技术准备下游约1．0km处，主要建筑物有大坝、溢洪道、输一是编制施工组织设计，明确施工方案及技术水隧洞、电站厂房等。源头水库工程始建于1971措施，主要包括施工方法的确定、施工机具的选年l2月，大坝为粘土心墙土石坝，设计坝顶高程择、施工顺序的确定。二是明确质量目标、施工部503．0m、坝高40．0m、坝顶长ll7．0m，水库正常署和管理体系，包括防渗墙施工的进度计划，工、水位499．5m，正常库容179．0万m3，是1座以灌料、机、运计划。三是安排好文明施工、安全生产溉、饮水为主，兼有防洪、发电、养殖等综合利用的Ⅳ等小(1)型水库工程。2008年3月，金华市施工和环境保护措施，制定泥浆排放计划，协调好水利局列源头水库进行了安全技术认定，确定源头施工与供水的矛盾。水库大坝为“三类坝”，需进行除险加固，大坝防2．2施工现场准备渗采用低弹模混凝土防渗墙。防渗墙设计指标：弹1)施工总体布置。根据本工程施工场地较窄、性模量E28≤5000MPa；抗压强度R28≥7．0MPa；可利用的土地少等特点，混凝土拌和站及砂石料场抗拉强度R28≥0．55MPa；渗透系数K≤1．0×布置在下游坝脚，站内设2台拌和机，1台混凝土10em,／s；极限渗透坡降‘，≥250。防渗墙最大高输送泵。施工电源布置在右坝头山坡上，施工用水度47．0nl，入岩深度>1．0m，于2010年11月20采用潜水泵就近在河道中取用，项目部管理房及民日开工，2010年l2月30日完工。工生活区布置在公路边的荒坡地上。经地质勘探，大坝心墙为含砾砂粘土，含水量2)施工平台开挖。施工平台宽度设计应考虑较高。根据注水试验，其中ZK3的6．20～12．8试机械正常施工、方便交通运输、坝轴线位置等因验段，全泵注人，渗透系数≥1．0x10～cm／s。素。本工程主要考虑不同槽段同时施工和平行作业其它部位渗透系数K=7．8×10～～1．6×10‘’cm／s。根据室内土工试验，渗透系数Jj}h=3．73×10～的需要，故设计防渗墙施工平台宽度15．51TI，高程6．04×10一em／s，k=5．24×10—5～5．66×10一500．3m，并采用开挖坝顶土方、降低坝顶高程、cm／s。快剪c=31．2kPa，=19。，天然容重7=拓宽施工平台等措施，确保施工平台符合设计要求。1．81lg／crn3，浮容重y=0．861cm3。根据击实3)机械设备进场。根据施工单位的施工组织试验表明：心墙土的干密度为1．311．52g／cm3，设计，拟投入4台乌卡斯钻机进行防渗墙的钻凿施压实度>0．96的比例为8．7％，最优含水量为工，但通过对防渗墙的施工程序、施工工艺及应完25％，心墙土的含水量为26．6％～37．0％，100％成的工程量等进行分析、比较、论证，得知工期无大于最优含水量。法满足要求；为此进行倒排施工计划，核定施工工期，增加设备投入力度，钻机从4台增加到6台，收稿日期：2011—04—21作者简介：陈智星(1963一)，男，工程师，主要从事水利变压器容量由200kVA增~iN4ookVA，并在限定时工程管理工作。间内进场。·77·n工程施工SMALLHYDROPOWER2011No3，TotalNo1592．3施工队伍选择间距小于1．5I／1_。根据病险水库除险加固实施计划，2010年年导管在使用前进行密封性压水试验，满足密封底，必须全面完成施工任务。由于时间紧，难度要求后投入使用。导管底端高出槽底0．15—大，所以选择信誉高、技术力量强、具有类似工程0．25m，导管顶部漏斗容量需满足单次混凝土浇筑业绩的施工队伍是保证工程质量和施工进度的关达到埋管1．0111以上的要求。混凝土开浇后，及时键。源头水库防渗墙施工队伍由中标单位(浙江省测量槽内混凝土顶面高程，根据混凝土上升高度来水利水电集团公司)负责组建。计算混凝土的上升速度和判断槽段是否坍孔，并控制拔管长度。一般每隔30minN量1次混凝土面的3主要施工工艺高程，控制导管埋深在i．5～6．0m，混凝土面上升3．1造孔速度以不小于2．0m／h为宜。1)槽段的划分。槽段划分一般需考虑地质条件、后续工序的施工能力及均衡施工、地面荷载、4环境保护开挖深度等诸多因素。本工程原设计槽段长8．0m，本工程在施工过程中产生了15800m3的泥浆，考虑后续施工能力，要保证6台乌卡斯钻机同时作如果任其排放将严重污染环境，影响下游村民的正业，均衡施工，避免机械闲置，相互交叉干扰，提常生活。为此在大坝下游依据地形的实际情况，修高设备使用效率，故将槽段长度由8．0m调整为建了5个临时围堰(兼泥浆池)，分级控制泥浆排6．8m，共分为l7个槽段。放，施工过程中将泥浆有序排入泥浆池，先排满的2)钻机造孑L。根据本工程大坝粘土心墙和施泥浆池经沉淀、固结一定时间后及时将淤泥清除外工范围的特点，共安排6台cz一22冲击式钻机，运，5个泥浆池对排入的泥浆依次进行蓄满一沉淀每槽段配2台钻机，采用钻劈法造孔成槽，主孔钻一清除外运的程序，循环运行，确保泥浆不溢顶，进，副孔劈打。钻头由卷扬机提升，然后自由落不污染下游河道。体。至基岩段造孔时，根据岩石的风化程度，采用5问题探讨不同的造孔方法，如遇风化岩石采用“轻打克取”法，遇坚硬弱岩采用“重打冲击”法。在钻凿中，1)防渗墙的人岩问题。许多防渗墙项目在工还应注意如下事项：程设计时均要求人弱风化岩1．0rn以上(本工程也①测斜。一般采用相似三角形的办法测孔斜是)，笔者认为入弱风化岩的深度有待探讨。防渗(钻头上的钢丝绳每提升2rn，测量垂直防渗墙轴线墙人弱风化岩越深，对防渗固然有利，但机械钻凿方向的钢丝绳位移，计算孔斜率)，发现孔斜较大基岩时间会增加(本工程钻凿深度在2～5crn／h左时，应及时纠偏。右)，槽段在冲击钻长时问的钻凿中，由于震动容②，J、墙清除。主副孑L钻孑L结束后，采用压钻易引起塌方，对施工必将造成一定的影响，因此，法，凿除两孔间残留的小墙、半牙等，以确保混凝对弱风化岩一般人岩深度在0．5n芏右即可。土防渗墙连续。2)基岩面判断。一般由设计地质工程师完成，③岩面鉴定。这是钻孔中的一个重点，一般主根据岩样和地质图进行分析判断。从可靠度分析，要由设计地质工程师现场确定，本工程由设计地质笔者认为应以地质图判断为主、其他为辅，但前提工程师、监理、业主共同查验，并成立验收小组，是地质勘探要准确，勘探孔间距不能太大，应控制以设计地质工程师为组长，形成验收意见。判断依在20m以内，两岸适当加密。对砂砾层地基的勘据为主孔的岩样和地质图。探，应该增加勘探密度。本工程的地质图准确可3．2混凝土浇筑靠，为基岩面的判断提供了可靠的依据。防渗墙混凝土浇筑采用常规的“直升导管法”，3)导向槽的施工质量。防渗墙导向槽属于临每槽段安排2套导管，间距控制在2．5～3ITI，两端时工程，往往不太重视施工质量，(下转第83页)·78·n小水电2011年第3期(总第159期)工程施工项目为水泥砂浆锚杆，是先压注1：1水泥砂浆后再5．2．4喷射混凝土的注意事项安设锚杆。1)喷射作业开始时，先送风，后开机，再给料；结束时，待料喷完后，再关风。向喷射机供料5喷射混凝土应连续均匀，机器正常运转时，料斗内应保持足够5．1施工设备的存料。施工设备主要有3～5m3／h混凝土(C20)喷射2)喷射混凝土时，喷射方向与受喷面的夹角机、10m3电动空压机、0．4m3搅拌机、混凝土输送以近似9O。为宜，喷头与受喷面的距离一般控制在管(150m)、水管(300m)等。60～100cm为宜。干喷时，喷手控制好水灰比，保5．2施工方法持混凝土表面平整，呈湿润光泽，无干斑或滑移流5．2．1施工准备淌现象；控制回弹率不大于l5％。在喷混凝土前，应先做好岩石表面的清理工作3)施工中分2层进行喷射，第1层喷射厚度(用高压水枪冲洗岩面)；然后埋设控制喷射混凝土控制在5～7em，然后根据设计厚度要求再进行加厚度的标志，本工程埋设20em长的钢筋。喷射作喷8～11em。喷射厚度采用针刺探测法进行检查，业前，还应对机械设备、风和水的管路、输料管路施工中随时插入尚未完全凝固的混凝土中探测其厚及电缆线路等进行全面检查及试运转。度，以确保喷射厚度。5．2．2配合比6结语根据试验配合比进行施工，水由喷枪手控制确定，水灰比控制在0．44～0．48，水泥采用42．5级本工程左岸山体山高陡峭，处理完工至今2a，普通硅酸盐水泥，速凝剂掺量一般为水泥用量的山体稳定，外观平顺，锚喷混凝土表面无裂缝和龟5％，粗骨料粒径≤15iYlln，黄砂采用中河砂。裂，排水孔排水通畅，效果良好，解除了山体滑坡5．2．3喷射混凝土的隐患。本工程采用干喷，分层喷射，后一层喷射应在■前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再喷射，责任编辑吴昊贝0应先用水清洗喷层表面。—址．—L—址．—址．．址．L．L．Lj屯．L．Sl上．L．j屯L』j．．L．址‘L．．L．jILLjl上jjtjILIsl上IL—jL止．s也．s屯LL．．(上接第78页)但从一些防渗墙事故的调查中发不需腾空库容，可在运行的情况下进行混凝土防渗现，导向槽做法不规范、断面设计和钢筋配置不合墙处理，所以效益显著。理是引发事故的主要原因，尤其是地质不良地段和6结语钻机布置较密的情况，要引起高度重视。本工程由源头水库除险加固工程大坝低弹模混凝土防渗于断面设计合理，重视临时工程的施工质量，所以墙钻孔采取钻劈法，墙体连接采用套打接头孔法，未发生由于导向槽原因引起的质量安全事故。使用6台乌卡斯钻机钻孔，历时40d，建成了阻水4)混凝土防渗墙渗漏处理的优势。低弹模混面积2686m2、墙厚0．8m的混凝土防渗墙。通过观凝土防渗墙的工程造价比土工膜、粘土套井回填防测．防渗效果明显，工程按期蓄水，达到了预期目的。渗处理的要大，但其防渗漏处理彻底，受环境影响■小，施工速度快，特别是对正在运行的水库来说，采用低弹模混凝土防渗墙施工工艺具有明显优势，责任编辑吴昊·83·