浅谈围堰防渗墙施工方案

      【摘要】水电站河床地质条件复杂，水电站的围堰采用灌浆防渗施工技术，效果均不理想，因此围堰防渗技术是修建水电站的一大难题。经过施工探索，发现围堰防渗墙防渗效果相对较好，在下面的内容中我将以班多水电站防渗墙施工为例，简述防渗墙施工方案。

　　【关键词】围堰；防渗墙；方案

　　黄河班多水电站为黄河干流龙羊峡上、海拔3000米以下水电规划的第2个梯级电站。坝址位于青海省海南州兴海县与同德县交界处的班多峡谷出口处，距上游茨哈水电站月6.5km，距下游羊曲水电站、龙羊曲75km和176km。上游围堰轴线位于上游河道距离82米，轴线方向SE124，下游围堰轴线位于坝轴线下游河道距离195米，轴线方向NE79。岩体中断裂钩造发育，岩体完整差，基本无强风化，岩体透水率以弱透水为主。

　　本标段防渗墙包括上游围堰砼连续防渗墙和下游砼连续防渗墙。上游围堰砼连续防渗墙为素砼连续防渗墙，墙厚0.8米，墙顶高程为2732.00m，墙高约28m，面积约为1370m2。下游砼连续防渗墙为素砼连续防渗墙，墙厚0.8米，墙顶高程为2726m，最大深度24m，面积约为1310m2。

　　根据《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》规定，孔口应高出地下水位2.0m，以防止内壁压力不足，引起塌孔。如果黄河水位上涨至堰顶孔口高程小于2.0m，应做好防汛渡汛，把设备安置于安全地带，待洪水退后，孔口高出黄河水位2.0m，再尽快复工。

　　一、导墙施工方案

　　1．施工部署。在地下连续墙成槽前，应砌筑导墙。导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的边线和标高，是成槽设备进行导向、存储泥浆稳定液位、维护上部土体稳定、防止土体坍落的重要措施。因此导墙制作必须做到精心施工，确保施工质量。本工程的围堰导墙和坝基导墙均采用“L”型的导墙，导墙深1.5m，导墙底边宽1.5m，墙厚30cm；导墙间距均为900mm，砼强度等级均为C15。导墙脚须座落于密实的土体上，导墙两侧要回填粘土夯实。用φ16钢筋，钢筋笼在钢筋场加工，人工运到现场后采用人工布筋、人工绑扎。

　　2．施工方法。测量放样：根据地下连续墙轴线定出导墙挖土位置。挖土：测量放样后，采用机械挖土和人工修整相结合的方法开挖导墙。挖土标高由人工修整控制。垫层：根据导墙设计宽度，事先加工木模，根据地下墙轴线位置固定木模，复核尺寸后浇砼垫层。立模及浇砼：在砼垫层面上定出导墙位置，再扎钢筋。导墙外边以土代模，竖边两侧立模板。本工程的模板采用钢模板，人工立模。砼浇筑采用砼泵输送，振捣器振捣，人工浇筑、抹面。拆模及加撑：砼浇筑2～3天后可以拆模，同时在内墙上面分层支撑100mm方木，防止导墙向内挤压，方木水平间距1.2m，上下间距为0.8m。

　　3．槽段划分。导墙施工结束后，立即在导墙顶面上划出槽段线，用红漆标明单元槽段的编号；同时测出每槽墙顶标高，标注在施工图上，以备有据可查。经常观察导墙的间距、整体位移、沉降，并作好记录，成槽前做好复测工作。过导墙做施工道路，必须用钢板架空，并用粘土填充密实。

　　二、泥浆制备

　　1．制浆材料的选用。根据工程实际情况和设计要求，本工程拟采用优质的Ⅱ级钙基膨润土泥浆或优质粘土泥浆进行护壁。分散剂为就近化工厂生产的工业碳酸钠（NaCO3）；降失水增粘剂为中粘类羧甲基纤维素钠（CMC），配制泥浆用水采用新鲜洁净的淡水，以免对泥浆性能产生不利影响。膨润土或优质粘土进场前要对料源和生产厂家进行考察，对相应指标进行检测。每批膨润土进场之后，取样进行配浆试验，如达不到护壁标准，则应根据现场试验结果和监理人的指示处理或适当调整泥浆拌制时的材料用量。

　　2．材料消耗计划。钻机在施工过程中，主要消耗材料有膨润土、碱、粘土等，膨润土每天消耗约6吨，粘土每天消耗约30立方。

　　3．泥浆制备、检验。在上下游围堰分别开挖2个泥桨池，规格为长×宽×深＝8m×6m×2m，安装LJ－400高速制浆机；每次泥浆的搅拌时间为3～5min，实际搅拌时间可通过试验确定后适当调整；按规定的配合比配制泥浆，各种材料的加量误差不得大于5％；泥浆处理剂使用前先配成一定浓度的水溶液，以提高其效果。纯碱水溶液浓度为20％；泥浆站旁设膨润土泥浆试验室，新制膨润土泥浆需做下表所列的项目检测并要达到规定的标准;

　　三、造孔

　　1．造孔设备。根据本工程地层特点，防渗墙钻孔设备主要采用CZ-5型冲击钻机，根据同类型工程施工经验，该钻机对本工程地层渗透性较大和漂石、孤石等含量不太高，岩石硬度不大的特点有较好的适应性，便于操作和维护。

　　2．造孔方法。防渗墙成槽施工方法采用“四钻三劈”法，抽桶出渣。施工时先施工Ⅰ期槽孔，后施工Ⅱ期槽孔，同Ⅰ期槽孔遵循先主孔钻进，后劈打副孔，最后劈打小墙成槽的原则。奇数孔为主孔，偶数孔为副孔。其主孔长度围堰为0.80m，坝基为1.2m，每个槽孔由四个主孔三个副孔组成，单个槽孔长度为6.8m，槽孔到槽孔距为6米。

　　四、清孔

　　槽孔终孔验收合格后，进行清孔换浆工作。

　　1．清孔验收标准。槽孔清孔换浆结束后1小时，要达到下列标准：孔底淤积厚度不大于10cm；膨润土泥浆比重＜1.10g/cm３；膨润土泥浆粘度＜30s；膨润土泥浆含砂量＜10％。

　　2．清孔方法。清孔方法采用抽桶出渣的方法。清孔同时，向槽内不断补充新鲜泥浆。清孔时还可以下入钻头不断搅动孔底沉积物，以彻底清除沉碴。一个单孔清孔完毕后，移动钻机逐孔进行清孔，有效地对孔内泥砂进行清除。如果单元槽段内各孔孔深不同时，清孔次序为先浅后深。

　　五、墙体混凝土浇筑

　　1．混凝土配合比及性能：围堰防渗墙混凝土为C20混凝土，同时还要根据混凝土抗压强度、抗渗标号、弹性模量及现场材料分别确定混凝土配合比，经现场试验、监理人确认后使用。

　　2．对混凝土材料要求：采用普通硅酸盐水泥，其标号不低于P.O32.5；骨料优先选用天然卵石、砾石，其最大粒径＜40mm，且不超过钢筋净间距的1/4，含泥量不大于1.0％，泥块含量不大于0.5％；细骨料应选用细度模数2.4～3.0范围的中细砂，其含泥量不大于3％，粘粒含量不大于1.0％；外加剂（减水剂、防水剂、加气剂等）的质量和掺量经试验及相关规定确定。

　　3．槽孔清孔验收合格后下设混凝土浇筑导管，混凝土导管为丝扣连接，管径φ250mm。

　　4．混凝土浇筑导管的下设间距、下设深度按照《水利水电混凝土防渗墙施工技术规范》（SL174-96）的规定，导管离槽边在1.5米左右，两导管间距不大于3.5m。

　　5．混凝土浇筑方式：采用直升导管法（Ф250mm）浇筑水下混凝土。采用6m3混凝土输送泵送到槽口储料槽，由分料斗进导管入槽孔进行浇筑施工。浇筑前对运输设备进行常规检修，保证浇筑过程顺利。

　　混凝土运至槽口后，设专人放料保证混凝土顺利入槽。

　　在浇筑过程中，控制各料斗均匀下料，并根据混凝土上升速度起拔导管，导管埋入混凝土的深度宜在1.0～6.0m之间。混凝土供应强度满足混凝土上升速度不小于2.0m/h的要求。

　　6．水下砼浇灌。（1）概述。本工程设计砼面终浇高程上游围堰为2732.00m，砼设计强度等级C20，下游围堰为2726.00 m，砼设计强度等级C20。（2）浇筑砼前的准备工作。检查上道工序后，对一期槽段在接头板外侧先用沙袋或粘土填堵密实，以防浇筑砼时绕流。吊放浇筑架，下放导管，采用两根导管浇筑，导管内径为250 mm，采用丝扣连接，丝扣之间用橡胶密封圈密封。导管下设要求为：一期二期浇筑均采用两组导管，导管间距不大于3.5m；一期槽导管距孔端或接头管间距为1.0～1.5m，二期槽导管距孔端为1.5m；当槽底高差大于0.25 m时，要将导管置于控制范围的最低处；导管底口距槽底距离要控制在15～25cm范围内。在导管内放入隔水球胆或隔水塞。在槽口吊放泥浆泵，接好泥浆回收管路。

　　7．砼浇筑工艺。准备工作结束后，要求砼供应能力在40 m3/h左右，来料均匀连续，和易性良好，砼到达现场后，按要求测试砼坍落度。砼开浇时，首浇砼要满足开浇阶段砼量的需要，确保导管埋入砼中不小于1米，并做好施工记录。在砼开浇后，开动泥浆泵回收泥浆，对最后还剩5m左右的泥浆如已严重污染，则抽入废浆池。球胆浮出泥浆液面后回收，以备下次使用。