黃偉杰

(泉州市龍門灘引水工程管理處，福建 泉州 362000)

?

接頭管法在石壁水庫大壩防滲墻施工中的應用

黃偉杰

(泉州市龍門灘引水工程管理處，福建 泉州 362000)

摘要：接頭管法是目前混凝土防滲墻施工接頭處理的先進技術，具有防滲墻接頭施工質(zhì)量可靠，效率高、成本低等優(yōu)點，尤其適用于工期緊、強度大的工程。石壁水庫大壩防滲墻施工具有施工場地小、工期緊、環(huán)保要求高等特點，本文通過該工程實例對防滲墻連接方式、接頭管施工工序、注意事項、施工成效等進行闡述，對類似工程的施工提供一些借鑒性的作用。

關鍵詞：石壁水庫；大壩；防滲墻施工；接頭管施工；施工方法

墻段連接方法包括接頭管(板)法、鉆鑿法、雙反弧樁柱法、切(銑)削法等。其中，接頭管(板)法是國內(nèi)外使用最多的一種墻段連接方法，該方法是在建造完成的一期槽孔混凝土澆筑前，在其端孔處下入鋼制的接頭管(板)，待混凝土初凝后，用專用機械(液壓拔管機)將接頭管(板)拔出后，在兩期槽孔之間形成一定形狀的曲面接頭，保證墻體的有效連接。

1工程概況

石壁水庫大壩建在水頭鎮(zhèn)星輝村石壁頭，水庫于1955年12月動工興建，1958年4月建成蓄水，1965年加高擴建，1986年進行保壩加固。壩址以上流域面積 79.6km2。本次大壩防滲加固項目包括：大壩防滲墻、壩基帷幕灌漿。其中防滲墻軸線長度255m，墻厚0.8 m，共分為35槽段(槽段中含一個施工拐點)。

2石壁水庫大壩防滲墻施工概況

本工程大壩為黏土心墻土石混合壩，左岸心墻基礎落至全～強風化巖體上，右岸及河床段心墻基礎開挖至弱風化基巖，并布置三道漿砌塊石截水墻防滲。擬建大壩防滲墻墻頂高程+57.5m，施工平臺高程+58.5m，防滲墻軸線長度255m，平均孔深26.95m，造孔工程量約5 500m3，設計要求墻體深入弱風化基巖內(nèi)0.5m，防滲墻施工合同工期66 d(2013年11月20日—2014年1月25日)，平均每天需完成100m3，工期極為緊張。本工程共投入1臺液壓抓斗，4臺沖擊鉆機，按照抓斗、沖擊鉆機本身的施工功效，合同工期內(nèi)可以順利完成防滲墻施工。

3石壁水庫防滲墻段連接方法選擇

當?shù)叵逻B續(xù)墻用作水利水電工程壩(堰)基防滲時稱作混凝土防滲墻。修建混凝土防滲墻是最常用的深厚覆蓋層地基防滲處理措施，在我國的水利水電建設中發(fā)揮著不可替代的作用。目前國內(nèi)已采用過多種墻段連接方法，主要有鉆鑿法、接頭管(板)法、塑性混凝土包裹法和雙反弧法，其中以鉆鑿法和接頭管法用得最多。

石壁水庫大壩防滲墻施工平臺高程+58.50m，水庫地下水位高程為+37.50m，水庫地下水位比防滲墻施工平臺低21 m，防滲墻施工基本不受地下水位影響，孔口段土體較密實，槽孔的穩(wěn)定性較好。

在混凝土防滲墻施工中，接頭施工是控制防滲墻質(zhì)量的關鍵工藝，接頭的施工質(zhì)量直接關系到防滲墻施工的成敗[1]。傳統(tǒng)防滲墻施工工藝中接頭多采用鉆鑿法。這種在施工Ⅱ期墻段時在Ⅰ期兩端套打一鉆的方法，可形成半圓弧形接縫，既保證了墻厚又增加了滲徑；但該法施工時需重復鉆鑿接頭孔，施工工效低，材料浪費大，而且混凝土搭接厚度不易保證，且存在孔形孔斜不易控制、施工質(zhì)量難以保證等缺點。接頭管法施工是在一期槽孔清孔換漿結(jié)束后，在槽孔兩端下設接頭管，混凝土澆筑過程中及澆筑完成一定時段之內(nèi)，根據(jù)槽內(nèi)混凝土凝固情況逐漸起拔接頭管而預留接頭孔，從而避免了重復鉆鑿所造成的工時和材料浪費。二期槽孔澆筑混凝土時，接頭孔靠近一期槽孔的側(cè)壁形成圓弧形接頭，墻段形成有效連接。由于接頭管的下設，節(jié)省了套打接頭混凝土的時間，縮短了工期，同時節(jié)約了墻體材料，降低了施工費用；同時“接頭管法”形成的接頭孔形狀有利于延長滲徑，保證了墻體的抗?jié)B要求；且接頭管不會跑到槽孔外面去，所以不論如何偏孔，墻段連接均十分可靠，“接頭管法”增加了摩阻力，更好地傳遞單元墻段之間的應力，使墻體的上下和左右受力條件好，使墻體可靠連接。

綜上所述，接頭管法與鉆鑿法比較，接頭管法在施工進度、成本和質(zhì)量控制等方面存在較強優(yōu)勢。基于現(xiàn)場施工條件、施工設備情況及本工程對工期的要求，合理選擇防滲墻接頭的連接方式—接頭管法，可以節(jié)省重復造孔工作量，加快整座大壩防滲加固的施工進度[2]。

4石壁水庫大壩防滲墻接頭管施工方法的成熟應用

4.1接頭管施工

本工程墻段 “接頭管法”連接施工方法如下：在防滲墻一期槽孔清孔換漿結(jié)束后，在槽孔端頭下設接頭管；在混凝土澆筑過程中及澆筑完成一定時段之內(nèi)，根據(jù)槽內(nèi)混凝土初凝情況逐漸起拔接頭管，在一期槽孔端頭形成接頭孔。二期槽孔澆筑混凝土時，接頭孔靠近一期槽孔的側(cè)壁形成圓弧形接頭，墻段形成有效連接。

接頭管下設施工流程見圖1。

接頭管的起拔通常包括初拔階段、中間階段、終拔階段。初步階段俗稱活動管，一般初拔每次活動接頭管的高度為10～20 cm，活動接頭管的頻率和高度根據(jù)壓力表的壓力確定。中間階段是接頭管正常起拔階段，這個階段壓力保持在一定的數(shù)值范圍內(nèi)，差值一般在4～6 MPa。最后一個接頭管的起拔為終拔階段，這一階段接頭管起拔速度可適當放慢，防止槽孔頂部混凝土溜滑、坍塌。

4.2接頭管施工的注意事項

拔管法需要投入機械設備較多，導向槽等臨時設施工程量大，施工工藝較為復雜。本工程采用50T履帶吊車配合YBJ-800型液壓拔管機下設與起拔接頭管，該機起拔力大，初始起拔具有微動功能，可有效降低埋管事故的發(fā)生。拔管法施工關鍵是要準確掌握起拔時間。施工時應重點注意下述問題：

1)混凝土正常澆注時，應及時掌握混凝土面上升速度和接頭管的埋深情況。施工過程中應仔細的分析澆注過程是否有意外，并隨時從澆筑指示圖上查看混凝土上升速度、混凝土面高度等并計算接頭管的埋深情況。

2)準確檢測并確定出混凝土的初終凝時間，盡量減少人為配料誤差。澆筑混凝土時，隨著混凝土面的不斷上升，分階段制作混凝土試件，以精確掌握混凝土的初終凝時間。

3)接頭管垂直度：發(fā)生接頭管偏斜主要由兩方面因素，①由于端孔造孔時，孔形不規(guī)則，下設接頭管時，容易使其偏斜；②澆筑混凝土時，受到混凝土的側(cè)向擠壓，使其偏斜。一旦發(fā)生接頭管偏斜，應立即采取糾偏措施，即在混凝土尚未全凝結(jié)之前通過垂向的起拔力重塑孔型，使接頭管盡可能的垂直或順直。

4)安排專職人員負責接頭管起拔，隨時觀察接頭管的起拔力，避免人為因素發(fā)生鑄管事故。

5)接頭管全部拔出混凝土后，應對其新形成的接頭孔及時進行檢測、處理和保護。

6)為保證拔管操作正常進行，拔管機應安置在堅實的基礎上，并清除附近障礙物。

圖1　接頭管下設流程圖

4.3大壩防滲墻接頭管施工功效

本工程接頭管施工下設接頭管總長度為969.80m，孔內(nèi)接頭管累計下設長度為884.68m，拔管后成孔深度累計為844.05m，成孔率達到95.41%，完成34個接頭孔，節(jié)省混凝土約466.46m3(按照大壩防滲墻施工大平均擴孔系數(shù)計算)，節(jié)省投資24.25萬元。實際施工天數(shù)為2013年11月25日—2014年1月12日，施工歷時僅僅49 d，比合同工期節(jié)省23 d。

5結(jié)語

石壁水庫大壩防滲墻墻段連接采用接頭管法，加快了施工進度、節(jié)省了施工成本，保證了墻段的有效連接，為后續(xù)大壩回填施工提供了充分的時間。施工結(jié)束后對接頭孔部位的鉆孔取芯顯示混凝土完整、連續(xù)，無斷層、夾泥現(xiàn)象；經(jīng)墻體注水試驗檢測，滲透系數(shù)均在7.01×10-8～9.56×10-8cm/s 范圍內(nèi)，符合設計和規(guī)范要求。石壁水庫大壩防滲墻墻段連接接頭管法的成熟應用為類似施工工期緊的大壩基礎防滲工程施工提供了寶貴經(jīng)驗。

參考文獻：

[1]羅?；?石巖水庫大壩防滲處理[J].甘肅水利水電技術，1996(03)：56-58.

[2]劉德壽.湖南益陽十八拐水庫大壩防滲處理[J].水利與建筑工程學報，1992(04)：2-4.

文章編號：1007-7596(2016)02-0114-03

[收稿日期]2015-10-28

[作者簡介]黃偉杰(1979-)，男，福建安溪人，工程師，從事水利水電工程管理工作。

中圖分類號：TV543

文獻標識碼：B