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        防滲技術(shù)在岸堤水庫(kù)除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用

        2020-09-16 01:04:52張桂富
        山東水利 2020年8期
        關(guān)鍵詞:防滲墻漿液泥漿

        張桂富

        (臨沂市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院,山東 臨沂 276001)

        岸堤水庫(kù)位于蒙陰縣界牌鎮(zhèn)圈里村西,始建于1960 年,水庫(kù)控制流域面積1 690 km2,總庫(kù)容7.80 億m3。水庫(kù)工程等別為Ⅱ等,工程規(guī)模為大(2)型,主要建筑物主壩、溢洪道(閘)、輸水洞級(jí)別為2 級(jí),副壩等次要建筑物為3 級(jí)。

        岸堤水庫(kù)建設(shè)時(shí)期受當(dāng)時(shí)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件的限制,有些壩段清基不徹底,部分壩段截滲墻下河床砂沒(méi)有清除干凈,存在壩基滲漏問(wèn)題;部分壩段截滲墻與灰?guī)r直接接觸,存在接觸沖刷的可能性。主壩心墻砂殼壩(樁號(hào)0+000~0+780)滲透性不滿足規(guī)范要求,懸掛式截滲槽起不到截滲作用;主壩均質(zhì)壩(樁號(hào)0+780~1+650)壩體黏粒含量、塑性指數(shù)偏高;試驗(yàn)段滲透系數(shù)合格率36.4%,均需要采取工程處理措施。

        1 工程防滲設(shè)計(jì)

        壩體混凝土防滲墻,軸線位于大壩上游距大壩軸線4.0 m 處,頂高程180.8 m,底高程按嵌入基巖內(nèi)1.0 m 控制,墻厚0.4 m,分C10 素混凝土和塑性混凝土兩部分。C10 素混凝土防滲墻頂插入土質(zhì)防滲體高度為3 m,以上部分采用塑性混凝土。

        帷幕灌漿孔軸線同混凝土防滲墻軸線,布置單排灌漿孔,共計(jì)長(zhǎng)1 325 m,相鄰孔距1.5 m,采用四序孔灌注,灌漿深度14~26 m(以基巖透水率不超過(guò)10 Lu 為控制標(biāo)準(zhǔn)),灌漿后帷幕透水率應(yīng)小于5 Lu,灌漿自上而下分段進(jìn)行,每段長(zhǎng)不大于5 m,灌漿壓力0.4~0.7 MPa。

        2 帷幕灌漿施工

        2.1 現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)

        1)確定試驗(yàn)位置。試驗(yàn)場(chǎng)地選擇,按照地質(zhì)條件具有代表性的原則,試驗(yàn)段選在灌漿施工區(qū)域地質(zhì)條件中等偏差的地段,即樁號(hào)0+486~0+498、0+582~0+594,距離設(shè)計(jì)灌漿軸線上游 1.0 m,并在試驗(yàn)段選檢1(樁號(hào)0+488.25)和檢2(樁號(hào)0+584.25)作為檢查孔,驗(yàn)證擬定參數(shù)的合理性。

        2)擬定試驗(yàn)參數(shù)。根據(jù)施工技術(shù)規(guī)范和施工經(jīng)驗(yàn),擬定該次試驗(yàn)參數(shù)后,進(jìn)行施工驗(yàn)證。樁號(hào)0+582~0+594 采用純水泥漿液,施工配比。水灰比(重量比)采用:3∶1;2∶1;1∶1;0.8∶1。樁號(hào) 0+486~0+498 采用水泥黏土漿液,施工水灰土比(重量比)為 3∶0.9∶0.1;2∶0.9∶0.1;1∶0.9∶0.1;0.8∶0.9∶0.1。

        通過(guò)鉆孔檢查和五點(diǎn)法壓水試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,兩種漿液方案灌漿后基巖透水率均小于5 Lu,滿足設(shè)計(jì)要求。水泥黏土漿灌注由于黏土本身吸水性較大,等待凝固時(shí)間較長(zhǎng),純水泥漿灌注等待凝固時(shí)間較短,有利于加快施工進(jìn)度,且作為成熟施工工藝質(zhì)量有保證。為此,通過(guò)試驗(yàn)確定采用純水泥漿液,水灰比 3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1,灌漿壓力0.65 MPa。

        2.2 帷幕灌漿施工

        1)制漿。按選定的施工配比及用材量,按照水、水泥順序投放在攪拌桶中,機(jī)械攪拌呈純水泥漿液,過(guò)篩清除雜物放入蓄漿桶中,用比重計(jì)校對(duì)濃度符合要求后即可使用。

        2)灌漿。對(duì)于弱風(fēng)化巖石,吃漿量小者,采用一次升壓法,即灌漿一開(kāi)始將壓力值盡快地升到允許的最大壓力值,直至灌漿結(jié)束。

        3)封孔。采用自上而下分段灌漿,封孔時(shí)應(yīng)注意控制水灰比、灌漿壓力和注入率,認(rèn)真、準(zhǔn)確填寫(xiě)封孔記錄表,根據(jù)灌漿孔上部空余部分選擇合適的封孔方法。

        3 混凝土防滲墻施工

        3.1 施工前準(zhǔn)備工作

        1)優(yōu)化混凝土配合比。通過(guò)篩選并多次進(jìn)行配合比論證,最終確定滿足設(shè)計(jì)各項(xiàng)指標(biāo)要求,各類(lèi)原材料相互適應(yīng)的施工配合比詳見(jiàn)表1。

        表1 素性混凝土配合比 kg/m3

        2)嚴(yán)格把控混凝土拌和質(zhì)量。施工準(zhǔn)備階段提前對(duì)拌和系統(tǒng)的計(jì)量裝置進(jìn)行標(biāo)定,確保計(jì)量準(zhǔn)確,針對(duì)不同的拌和設(shè)備,明確拌和時(shí)間。水泥進(jìn)場(chǎng)后,除提供出廠合格證、質(zhì)量證明文件、檢驗(yàn)報(bào)告,及時(shí)取樣抽檢。對(duì)砂、石子的含泥量、含水量每班檢測(cè)一次,如遇雨天適當(dāng)增加含水量檢測(cè)次數(shù),根據(jù)實(shí)測(cè)含水量及時(shí)調(diào)整用水量,確保混凝土坍落度穩(wěn)定。

        3)泥漿制備。泥漿質(zhì)量決定成槽的質(zhì)量和速度。使用前必須對(duì)新制泥漿和回收的泥漿進(jìn)行檢測(cè),經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn)后方可使用。

        3.2 防滲墻施工

        1)槽段劃分。根據(jù)本工程的地質(zhì)情況和使用的抓斗型號(hào),劃分一期、二期槽,施工槽段長(zhǎng)7 m,接頭形式采用下接頭管。

        2)液壓抓斗成槽。采用液壓抓斗成孔、泥漿護(hù)壁的施工工藝。邊開(kāi)挖邊向?qū)?nèi)注入泥漿,液面始終保持在導(dǎo)墻頂以下30~50 cm。抓斗出入導(dǎo)墻口時(shí)要輕放慢提,防止泥漿在槽內(nèi)波動(dòng)過(guò)大,影響導(dǎo)墻下土層的穩(wěn)定。

        3)換漿清槽。采用泵吸法利用泥漿循環(huán)系統(tǒng)置換槽底泥漿,在換漿清槽過(guò)程中,重點(diǎn)控制好吸漿量和補(bǔ)漿量的平衡,不能讓泥漿溢出槽外或漿面低于導(dǎo)墻頂以下30 cm。

        4)水下混凝土澆筑?;炷翝仓欠罎B墻施工中的關(guān)鍵。水下混凝土澆筑采用直升導(dǎo)管法,導(dǎo)管下口與槽底距離一般不大于50 cm,混凝土上升速度不小于2 m/h。澆筑混凝土?xí)r,安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)隨時(shí)測(cè)定混凝土面高度,及時(shí)做好記錄,保證混凝土面均勻上升?;炷帘仨氝B續(xù)灌注,不得中斷;為防止意外,施工前指定備用拌和站。

        4 施工注意事項(xiàng)及建議

        4.1 現(xiàn)場(chǎng)灌漿試驗(yàn)

        通過(guò)灌漿試驗(yàn),確定了各灌漿參數(shù),調(diào)試了鉆孔灌漿施工系統(tǒng),確定了合理的機(jī)械設(shè)備和人員配置,為準(zhǔn)確預(yù)判施工工期奠定了基礎(chǔ)。

        4.2 導(dǎo)管混凝土澆筑

        混凝土澆筑過(guò)程中,因時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng),可能出現(xiàn)導(dǎo)管不暢或堵塞,不能用敲打或用外力振動(dòng)導(dǎo)管,應(yīng)當(dāng)通過(guò)快提快落上下竄動(dòng),使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)形成一定沖擊力的方法疏通導(dǎo)管。同時(shí)應(yīng)減小導(dǎo)管埋深,保證導(dǎo)管外泥漿不能進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)。

        4.3 防滲墻質(zhì)量檢查

        塑性混凝土的強(qiáng)度較低,不宜對(duì)成墻混凝土進(jìn)行取芯檢測(cè),大多在澆筑混凝土?xí)r現(xiàn)場(chǎng)取樣。對(duì)混凝土防滲墻成墻質(zhì)量的檢查,最好采用無(wú)損檢測(cè)方法,如超聲波和CT 法,檢測(cè)防滲墻的連續(xù)性和接頭孔的連接質(zhì)量。

        5 結(jié) 語(yǔ)

        經(jīng)過(guò)對(duì)帷幕灌漿后防滲段進(jìn)行鉆孔檢查和壓水試驗(yàn)檢測(cè)證明:大壩基巖透水率減小,巖石孔隙充填水泥結(jié)石飽滿。檢查孔的透水率均不大于5 Lu,滿足設(shè)計(jì)要求。通過(guò)CT 檢測(cè),混凝土防滲墻的連續(xù)性和完整性較好,未發(fā)現(xiàn)薄弱部位,均滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,較好地解決了大壩防滲和穩(wěn)定性問(wèn)題。

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