混凝土防滲墻在大通河納子峽水電站技術(shù)應(yīng)用

1、<p>　　混凝土防滲墻在大通河納子峽水電站技術(shù)應(yīng)用</p><p>　　摘要：介紹了防滲墻施工技術(shù)的主要工藝流程，最后通過現(xiàn)場驗收，墻體的抗?jié)B能力完全滿足設(shè)計要求，具有一定的使用參考價值。 </p><p>　　關(guān)鍵字：防滲墻技術(shù)應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號：TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A </p><p><b>

2、;　　1．工程概況 </b></p><p>　　納子峽水電站位于青海省東北部的門源縣燕麥圖呼鄉(xiāng)和祁連縣皇城鄉(xiāng)的交界處，地處大通河上游末段。電站是大通河流域年調(diào)節(jié)的“龍頭”電站。壩型為混凝土面板堆石壩，河床平趾板基礎(chǔ)置于密實覆蓋層上，趾板寬度8.0m，厚度0.8m，砂礫石覆蓋層采用防滲墻進(jìn)行防滲處理，混凝土防滲墻軸線平行于壩軸線布置，墻厚1.2m，墻底嵌入基巖強(qiáng)風(fēng)化層0.8m，最大深度23m。防滲墻與

3、趾板之間采用混凝土連接板連接。 </p><p><b>　　2防滲墻施工工藝 </b></p><p><b>　　2.1導(dǎo)墻施工 </b></p><p>　　導(dǎo)墻,也稱導(dǎo)向槽，是防滲墻施工之前修建的臨時構(gòu)筑物，它對防滲墻的施工是必不可少的，導(dǎo)墻的作用是為鉆孔機(jī)具導(dǎo)向、蓄存泥漿和防止槽口坍塌,同時可作為施工時水平與豎直

4、測量的基準(zhǔn),在導(dǎo)墻的施工中重點是防止導(dǎo)墻開裂和位移變形。因此在工程施工中根據(jù)施工機(jī)械選擇不同類型的導(dǎo)墻很重要，導(dǎo)墻拆模后應(yīng)立即在墻間架設(shè)支撐。 </p><p><b>　　2.2造孔方法 </b></p><p>　　本工程防滲墻采用CZ-30型沖擊鉆機(jī)“鉆劈法”造孔成槽，先鉆進(jìn)主孔，到設(shè)計終孔孔深后，再劈打副孔；采用粘土泥漿或膨潤土漿護(hù)壁，及時監(jiān)控泥漿各項性能指標(biāo)

5、；確保攜帶巖碴和維護(hù)孔壁穩(wěn)定的能力；“抽筒抽取法”并結(jié)合“新鮮泥漿置換法”清孔；“泥漿下直升導(dǎo)管法”澆筑混凝土。 </p><p>　　2.3槽段劃分及連接 </p><p>　　合理劃分槽段原則是不影響槽壁的穩(wěn)定性,槽壁的穩(wěn)定性盡可能的減少接頭數(shù)量, 不但可以提高施工效率,還可以提高防滲墻的防水性和整體性，本工程槽段劃分為兩期，槽段劃分采用一種槽長，槽孔長度為7.0m，即3個1.2m的主

6、孔和2個1.7m的副孔，槽段連接采用“套打一鉆”法施工，即一期槽段的混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度（24h）后，用沖擊鉆將接頭孔中的混凝土鑿掉，形成一、二期槽段間的接頭孔。具體形式見圖 </p><p><b>　　2.4固壁泥漿 </b></p><p>　　選用粘土?xí)r，粘土含量必須大于50％，塑性指數(shù)大于20，含砂量小于5％，SiO2與Al2O3含量的比值為3～4。純凈泥漿一

7、般難以完全達(dá)到使用要求，這時要加入泥漿處理劑改善漿液性能。如果泥漿失水量過大，膠體率和穩(wěn)定性均不合格，一般可考慮加入碳酸鈉處理。 碳酸鈉的加量一般為土重的0.3%～1.2%，隨著加入碳酸鈉數(shù)量的增加，鈣質(zhì)粘土改性為鈉質(zhì)粘土，土的顆粒在水中更加分散，膠體粒子的數(shù)量增加，泥漿失水量降低，并使粘度有某些提高。本工程采用1500l的攪拌槽進(jìn)行泥漿攪拌。 </p><p>　　制備、使用與檢驗采用表1泥漿配合比進(jìn)行攪拌，攪

8、拌30分鐘后進(jìn)行檢測達(dá)到表2固壁泥漿性能指標(biāo)。 </p><p><b>　　表1 泥漿配合比 </b></p><p>　　項目 粘土 Na2CO3 水 </p><p>　　數(shù)量(kg) 12.5～20 0.4～0.625 100 </p><p>　　表2 固壁泥漿性能指標(biāo) </p><p>

9、;　　項 目 單 位 性能指標(biāo) 試驗用儀器 備注 </p><p>　　密 度 g/cm3 1.1～1.2 泥漿密度計 </p><p>　　漏斗粘度 s 18～25 500/700ml漏斗 </p><p>　　含 砂 量 % ≤5 含砂量測量器 </p><p>　　膠 體 率 % ≥96 量筒 </p><p>

10、　　穩(wěn) 定 性 ≤0.03 量筒、泥漿比重稱 </p><p>　　失 水 量 ml/30min ＜30 失水量儀 又稱為濾失量 </p><p>　　泥 餅 厚 mm 2～4 失水量儀 </p><p>　　1 min靜切力 Pa 2.0～5.0 靜切力計 </p><p>　　pH值 7～9 pH試紙或電子pH計 </p>

11、<p>　　對新拌制的泥漿每天做一次粘度、比重、含沙量測試，根據(jù)造孔需求隨時調(diào)整泥漿配合比。 </p><p><b>　　2.5孔形控制 </b></p><p>　　孔形控制是驗收項目項目包括：深度、厚度和孔斜。防滲墻設(shè)計墻厚1.2m通過施工鉆具（鉆頭）達(dá)到的；深度在確定基巖弱風(fēng)化層后0.8m為終孔深度；孔斜指標(biāo)為不得大于0.4%，含孤石、漂石地層以及基

12、巖面傾斜度較大等特殊情況，孔斜率應(yīng)控制在0.6%以內(nèi)，一、二期槽孔接頭搭接的兩次孔位中心在任一深度的偏差值，不得大于設(shè)計墻厚的1/3,并應(yīng)采取措施保證設(shè)計墻厚。 </p><p>　　2.6孔深驗收和基巖鑒定 </p><p>　　防滲墻嵌入基巖弱風(fēng)化層規(guī)定為0.8m，測量前應(yīng)將抽筒取出的巖樣進(jìn)行妥善保管同時做好相應(yīng)孔深記錄。防滲墻單孔主孔施工進(jìn)入巖層后，每20cm追蹤檢查巖樣，詳細(xì)記錄基

13、巖頂面的深度并做好相應(yīng)的巖樣保存，根據(jù)通過巖樣的分析判斷孔底到達(dá)位置的巖性，最后根據(jù)設(shè)計和監(jiān)理要求確定相應(yīng)的終孔深度。 </p><p>　　2.7清孔換漿和接頭刷洗 </p><p>　　槽段終孔后，即開始組織清孔換漿工作，Ⅱ期槽孔終孔后還要進(jìn)行接頭孔的刷洗。在清孔換漿時，清孔采用抽筒換漿法，用抽筒將孔內(nèi)的砂、石漿液抽出孔口廢棄，同時向槽內(nèi)補(bǔ)充新鮮泥漿，換漿量約為槽孔內(nèi)泥漿總量的1/3。

14、 </p><p>　　二期槽孔清孔換漿結(jié)束前，用鋼絲刷子鉆頭洗刷一期槽孔端頭的泥皮和地層殘留物。以刷子鉆頭上基本不帶泥屑，孔底淤積不再增加為合格標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p>　　2.8清孔換漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　　清孔結(jié)束一小時后，在槽孔底部0.5m處取泥漿樣，進(jìn)行泥漿試驗。如果達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，即可結(jié)束清孔換漿的工作。清孔換漿1h后應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)：孔底淤積厚度≤

15、10cm，槽內(nèi)泥漿密度≤1.3g/cm3，馬氏漏斗粘度≤30s，含砂量≤5%。 </p><p><b>　　3.混凝土澆筑 </b></p><p>　　施工期間根據(jù)實驗室提供的配合比，墻體混凝土材料物理力學(xué)性能指標(biāo)見表3 </p><p>　　表3 混凝土物理力學(xué)性能設(shè)計指標(biāo) </p><p>　　項 目 性 能 指

16、 數(shù) </p><p><b>　　強(qiáng)度標(biāo)號 C15 </b></p><p><b>　　抗?jié)B標(biāo)號 W8 </b></p><p>　　滲透系數(shù) ≤10-6cm/s </p><p>　　坍落度 18～22cm </p><p>　　擴(kuò)散度 34～40cm </p&g

17、t;<p><b>　　初凝時間 ≥6h </b></p><p>　　終凝時間 ≤24h </p><p>　　3.1原材料技術(shù)指標(biāo) </p><p>　　水泥：32.5普通硅酸鹽水泥，品質(zhì)應(yīng)滿足國標(biāo)GB175-99要求。 </p><p>　　砂：采用河砂，細(xì)度模數(shù)2.4～2.6，含泥量不大于3%，飽和

18、面干吸水率不大于1.60%。 </p><p>　　骨料：采用天然礫石，最大粒徑不大于40mm，含泥量不大于1%，飽和面干吸水率不大于1.50%。 </p><p>　　外加劑：應(yīng)符合《DL/T5100－1999》的有關(guān)規(guī)定。 </p><p>　　水：應(yīng)符合砼拌和標(biāo)準(zhǔn)《JGJ63-89》。 </p><p><b>　　3.2澆筑

19、導(dǎo)管 </b></p><p>　　混凝土澆筑導(dǎo)管采用快速絲扣連接Φ250的鋼管，在每套導(dǎo)管的上部和底節(jié)管設(shè)置長度為0.3～1.0m短管，導(dǎo)管接頭要設(shè)有懸掛設(shè)施，孔口支架承受力要大于混凝土充滿導(dǎo)管總重量的2.5倍以上。 </p><p><b>　　3.3導(dǎo)管下設(shè) </b></p><p>　　導(dǎo)管應(yīng)布置在防滲墻中心線上，按照配管圖

20、依次下設(shè)，每個槽段部設(shè)2套導(dǎo)管間距一般不宜大于3.5m，導(dǎo)管距槽孔兩端或接頭管的距離宜為1.0～1.5m。 </p><p>　　3.4混凝土開倉、入倉 </p><p>　　混凝土卸入槽口儲料—分料斗由其分流到各個溜槽內(nèi)流入導(dǎo)管頂部料斗?；炷灵_澆時采用壓球法開澆。在開澆前必須先在導(dǎo)管內(nèi)注入砂漿，并準(zhǔn)備好足夠的混凝土，以便隔離球能夠被擠出，同時能將導(dǎo)管底端埋入混凝土1.0m以上。 <

21、;/p><p>　　3.5澆筑過程控制 </p><p>　　導(dǎo)管埋入混凝土的深度控制在1～6m之間，以免泥漿進(jìn)入砼和埋深過大出現(xiàn)筑管。 </p><p>　　槽孔內(nèi)混凝土面要均勻上升，高差控制在0.5m以內(nèi)，澆筑速度不能小于4m/h。定時測量槽內(nèi)混凝土面及管內(nèi)混凝土面，填寫澆筑資料，同時指導(dǎo)拆除導(dǎo)管。當(dāng)槽孔內(nèi)的深度高低不平時，從低處澆起，澆到與高的齊平時，同時澆筑。

22、</p><p>　　3.6防滲墻工程技術(shù)指標(biāo)與質(zhì)量要求 </p><p>　　表4防滲墻工程技術(shù)指標(biāo)與質(zhì)量要求 </p><p>　　序號 檢查項目 檢驗方法 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) </p><p><b>　　1 造 </b></p><p>　　孔 槽孔中心偏差 現(xiàn)場測量 ±3cm </

23、p><p>　　2 終孔孔深 現(xiàn)場測量 不小于設(shè)計孔深 </p><p>　　3 孔斜率 現(xiàn)場測量、計算 不大于0.4％，特殊情況不大于0.6％ </p><p>　　4 槽孔寬度 劇鉆頭直徑 滿足設(shè)計要求 </p><p><b>　　5 清 </b></p><p>　　孔 接頭刷洗 現(xiàn)場測量 刷

24、子基本不帶泥屑，孔底淤積不再增加 </p><p>　　6 孔底淤積 現(xiàn)場測量 ≤10cm </p><p>　　7 泥漿密度 比重稱 ＜1.3g/cm3 </p><p>　　8 泥漿粘度 500/700漏斗 ≤30s </p><p>　　9 泥漿含砂量 含砂量器（杯） ≤5％ </p><p>　　10 混凝土澆

25、筑 導(dǎo)管間距埋深 現(xiàn)場測量 符合設(shè)計要求 </p><p>　　11 砼上升速度 現(xiàn)場測量、速度 ≥2m/h </p><p>　　12 砼塌落度 現(xiàn)場測試 18～22cm </p><p>　　13 砼擴(kuò)散度 現(xiàn)場測試 34～40cm </p><p>　　14 終澆高程 開挖檢查 符合設(shè)計要求 </p><p>　

26、　15 砼性能指標(biāo) 室內(nèi)實驗 符合設(shè)計要求 </p><p>　　16 記錄 綜合檢查 齊全、準(zhǔn)確、清晰 符合設(shè)計要求 </p><p>　　4.防滲墻工程質(zhì)量評定 </p><p>　　4.1工程質(zhì)量評定依據(jù) </p><p>　　《水利水電工程質(zhì)量評定規(guī)程》SL175-1996 </p><p>　　《水利水電基本

27、建設(shè)工程單元工程質(zhì)量等級評定標(biāo)準(zhǔn)》水工建筑工程SDJ2497-91 </p><p>　　部頒《水利水電工程施工質(zhì)量評定表》(試行) </p><p>　　混凝土防滲墻施工規(guī)范（DL/T5148-2001）及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) </p><p>　　4.2墻體質(zhì)量檢查 </p><p>　　防滲墻工程質(zhì)量檢查按規(guī)范及設(shè)計要求進(jìn)行，包括原材料檢測、混凝土

28、現(xiàn)場及機(jī)口取樣檢測、槽孔地質(zhì)鑒定及孔形驗收、成墻后鉆檢查孔取芯、注水試驗、孔內(nèi)錄像監(jiān)測等諸多項目。檢查結(jié)果表明，防滲墻施工質(zhì)量滿足設(shè)計要求。 </p><p>　　總 結(jié)：防滲墻墻體的剛度大、防滲性能好、可用作剛性基礎(chǔ)、適用于多種地基條件，使其在基礎(chǔ)工程中得到廣泛的應(yīng)用，但護(hù)壁泥漿、墻段的接頭等構(gòu)造問題還需要進(jìn)一步優(yōu)化。 </p><p>　　作者簡介：段德生，男（1985）甘肅酒泉人，助