張殿民

（黑河市象山電廠，黑龍江 黑河 164300）

1 工程概況

黑河象山水庫位于黑河市愛輝區(qū)法別拉河中游，距黑河72 km，總庫容3.34億m3，建于1992年，大壩為瀝青混凝土堆石壩，最大壩高50.7 m，壩長285 m。水庫建設(shè)時由于壩體容重偏低、壩坡陡等原因造成壩體水平變形過大，致使瀝青混凝土心墻開裂，漏水嚴重。故決定增加上下游壓重，在原瀝青心墻上游修建塑性混凝土防滲墻對大壩滲漏問題進行徹底處理。防滲墻軸線長281.5 m，墻厚0.8 m墻底嵌入弱風化基巖不小于0.8 m，塑性抗混凝土壓強度 3～5 MPa，滲透系數(shù) K28＜1×10-7cm/s, 塌落度度 20～24 cm，擴散度34～40 m，防滲墻面積12319.96 m2。

壩基巖石為花崗閃長巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，河床覆蓋層為多層結(jié)構(gòu)，厚6～7 m，有砂礫石、中粗砂、亞黏土、淤泥等。

2 施工技術(shù)特點

2.1 造孔機械

根據(jù)該工程特點，施工中投入20臺沖擊式鉆機進行砂礫石中成槽和鉆進下部基巖及一、二期槽段接頭混凝土。

2.2 導(dǎo)向槽

為了保證上部砂礫石穩(wěn)定和成槽位置不因鉆機震動而塌方，導(dǎo)向槽沿軸線方向建造，導(dǎo)向槽采用鋼筋混凝土形式，導(dǎo)向槽凈寬為90 cm、深1.5 m，兩側(cè)邊墻采用矩形斷面，開挖后立模澆注。

2.3 予灌濃漿

新防滲墻建造在原防滲墻的砂礫石過度層中，這樣的地層如不進行處理，造孔時塌孔嚴重，成槽困難。灌漿孔沿防滲墻中心線單排布置，孔距1.5 m，孔徑146 mm。濃漿用普通硅酸鹽水泥，膨潤土漿液，其配合比為 水600 kg水泥200 kg，膨潤土400 kg，予灌濃漿分兩序進行，自下而上分段進行。

2.4 鉆劈法

防滲墻所有槽段均采用沖擊鉆機鉆主孔，然后劈打副孔、清除小墻的方法。為了獲得理想的施工速度，在施工前期對4種鉆頭進行了比較。1）十字鉆頭。優(yōu)點是適用任何情況的地層，施工中對孔壁有擠壓密實作用，特別是能對堅硬巖石進行鉆進；缺點是工效低，成槽時間長。2）空心六角鉆頭。優(yōu)點是鉆具較長，一般為4.0～5.0 m，對地層的切削能力較強，導(dǎo)向性能好；缺點是對地層的適應(yīng)性較差，僅適用于黏土層的施工。3）套筒階梯鉆頭。優(yōu)點是能配合沖擊反循環(huán)鉆機施工，適用于各種地層，而且工效高；缺點是在漏失地層中施工因其造孔原理是鉆刃破碎巖石，弧板進行切削擴孔，對空壁的擠壓作用差，易引起漏漿造成孔壁坍塌。4）套筒雙反弧鉆頭。優(yōu)點是與沖擊反循環(huán)鉆機配合使用，使用于巖石外的各種地層的副孔壁打，不留小墻，工效較高；缺點是在遇到孤石、漂石是易出現(xiàn)卡鉆，同時清除主孔回填時需要更換鉆頭。根據(jù)此次施工特點，施工中較多地使用了十字鉆頭。

2.5 造孔孔斜控制

孔斜是影響工效的關(guān)鍵，尤其砂礫石層，進尺易、糾偏難。沖擊過程要控制孔斜，施工中每進尺2 m測量一次孔斜，特殊地段加密測量，發(fā)現(xiàn)孔斜超過設(shè)計值時立即糾偏。

3 固壁泥漿

1）膨潤土。使用黑龍江省龍江縣鎮(zhèn)安膨潤土，其性能指標為：細度，過200目篩不小于95%；造漿率不小于13 m3/t；膠質(zhì)率不小于68%。

2）泥漿攪拌。采用2臺WG一800型泥漿攪拌機，生產(chǎn)率為50 m3/（臺·班）。膨潤土泥漿濃度為8%，攪制出的泥漿靜置24 h后，要求密度為1.04～1.06 g/cm3，黏度為34～37 s。

3）泥漿供應(yīng)。采用2臺3PN泥漿泵接3″膠管送至個施工槽段。

4）泥漿回收。槽孔澆筑混凝土時，在導(dǎo)向槽上架設(shè)1臺3PN泥漿泵回收混凝土，置換出來的為被污染的泥漿，以重復(fù)利用，降低施工成本。

5）清孔泥漿。清孔工作結(jié)束后1 h，自距孔底小于或等于1.0 m處取泥漿檢測，最大密度為1.19 g/m3，最小為1.04 g/cm3，最大黏度為29 s（蘇式漏斗），最大含砂率7%，最小含砂率2%。

4 槽孔混凝土澆筑

設(shè)計單位根據(jù)設(shè)計要求提出混凝土配合比為：水343 kg/m3，水泥 172 kg/m3，砂石 1534 kg/m3，膨潤土 81 kg/m3，粉煤灰 80 kg/m3，纖維 0.9 kg/m3。

1）混凝土供應(yīng)強度一般采用下列公式進行估算：

Q=aklbv

式中：Q——混凝土供應(yīng)強度；a——保證系數(shù)，一般取1.5；k——槽孔擴孔系數(shù)，一般取1.2，特殊情況另計；l——槽孔長度；b——槽孔寬度；v——混凝土上升速度，一般取4～5 m/h。

由公式可以算出混凝土供應(yīng)強度需達到30 m3/h。施工中，混凝土拌和站設(shè)置1臺JZM750型混凝土攪拌機和l臺PRDl500型配料機，該機混凝土生產(chǎn)能力為30 m3/h，滿足了施工需要。

2）運混凝土輸：攪拌好的混凝土用混凝土泵直接打到待澆段料倉內(nèi)，經(jīng)料斗，溜槽進入導(dǎo)管到入槽。

3）混凝土澆筑：采用直升導(dǎo)管法，開澆前在導(dǎo)管內(nèi)放置略小于導(dǎo)管內(nèi)徑的皮球隔離泥漿，然后注入足夠的混凝土，使只一舉把導(dǎo)管底部包住，然后繼續(xù)灌入混凝土，直至澆筑結(jié)束。

4）混凝士檢測：現(xiàn)場試驗室在倉口隨機取樣，檢測結(jié)果表明，每個槽段的混凝土試塊抗壓強度均在3～5 MPa之間，最大為 5.2 MPa，最小為 3.7 MPa，平均值 4.6 MPa，混凝土離差系數(shù)Cv為0.17，強度保證率93%，滿足混凝士優(yōu)良標準。該工程共抽樣檢34組抗?jié)B試塊，經(jīng)過試驗，滲透系數(shù)均小于1×10-7cm/s，合格率100%。此次施工歷時109 d，形成截水面積12319.86 m2，施工速度較快。

5 結(jié)語

從整個施工過程來看，要想保證工程質(zhì)量就要根據(jù)實際情況制定很好的預(yù)防措施，避免在施工中出現(xiàn)意外事故。使用合適的泥漿可以有效地預(yù)防塌孔，控制好孔斜，不僅保證了施工質(zhì)量，還減少了糾偏等輔助工作時間，提高了工效；下設(shè)導(dǎo)管前檢查導(dǎo)管質(zhì)量和法蘭盤的連接，水下澆筑混凝土過程中要控制各導(dǎo)管入倉混凝土的均衡，保證混凝土面均勻上升，確保成墻的質(zhì)量等。