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混凝土防渗墙施工新技术
摘 要:针对坝体垂直防渗墙施工中出现的造孔孔斜、地层严重漏浆、孔底清碴、接头连接等技术难题,采用施工新技术、新工艺,提出相应的解决对策、方案,产生了较好的经济效益。

  关键词:混凝土防渗墙;新技术;新工艺

  1、前言

  黄壁庄水库是滹沱河中下游重要的控制性大型水利枢纽工程,总库容12.1亿m3.距离石家庄市30km,地理位置十分重要,该库存在着防洪标准偏低,副坝渗漏严重等重大问题,早在上世纪80年代初就被列入全国首批43座重点病险库之一,特别是经过“96.8”洪水以后暴露出的问题更加明显,它直接威胁天津市、华北油田以及京广铁路的安全。黄壁庄水库副坝穿过古贤三联单沟,经古运粮河、永乐沟、计三渠至马山全长6907.3m,坝顶主高程129.2m,顶宽6m.副坝坝基座落在砂卵石、砂砾石基础上,地质情况相当复杂。黄壁庄水库采用坝顶组合垂直防渗方案,防渗墙厚0.8m,嵌入基岩1~3m,墙顶高程为125.5m,中心位于坝轴线2.9m,施工垂直精度要求3/1000.现把桩号A4+700~A5+700段高精度防渗墙施工技术介绍如下。

  2、施工技术难题和对策

  2.1 技术难题

  在此段混凝土防渗墙施工中遇到的技术难题主要有:1精度要求高,造孔过程中垂直度难于控制;2地质情况复杂,存在严重漏浆现象,部分坝基岩石内存有发育溶洞,存在槽段和坝体塌坝风险;3清碴不彻底,墙底淤积太厚;4接头孔刷洗不到位,墙身夹泥,接头渗漏水严重;5断桩使墙体稳定性、防渗透性降低。

  上述技术问题不能妥善解决,将严重影响混凝土防渗墙工程质量,如遇特大洪水将可能形成溃坝风险,九江大堤溃坝就存在内部防渗墙质量差问题。为此必须有相应的对策才能保证混凝土防渗墙质量。

  2.2 解决对策

  2.2.1 精度保证

  当前由于成槽机械精度不高,稳定液品质差,常有塌孔、沉碴堆积、成槽形状不规则。在现有的机械技术条件下,为有效保证防渗墙精度,一方面用钻劈法,改进钻具,用CZ-30、CZ-22型冲钻机(或冲击反循环钻机)直接成槽;另一方面采用两钻一抓法,即采用冲击钻机施工主孔(或导孔),用抓斗抓取副孔(或导孔之间土体),然后再用钻机施工卵石层和基岩层并成槽。开槽精度控制在1/2000内,抓斗采用全自动电脑控制液压6500型(带自动纠偏系统),同时施工中采用多种监测手段,有效保证了槽段几何尺寸和垂直度。在造孔中采用高质量的膨润土泥浆固壁,泥浆粘度按30~60s控制,比重控制在1.09~1.2g/ cm3,保证槽壁的稳定性和成型性。

  2.2.2 防塌堵漏措施

  由于坝体地质条件复杂,存在多处严重漏失地层、强渗漏带以及基岩内溶洞发育等不良地层,为解决复杂漏失地层造孔难题,发明了“大口径护壁管防塌堵漏灌浆新技术”(此项技术已获国家专利),主要设备有:大口径护壁管(Φ550、Φ505mm),2×100t自动液压拔管机,专用钻具及抽砂工具等配套设备。主要施工方法:用钻机施工至漏失地层上1~2m时(此段深度一般控制在43m,48~51m),停止钻进并下入护壁管,然后把管外壁用粘土封填,使管内外隔离,用专用钻具在管内打插漏失层,填入填灌材料(砂、碎石、絮凝混凝土、絮凝砂浆、黄豆砂浆等),针对不同漏失地层及时调整填灌材料。此项技术对处理基岩内溶洞特别有效,解决了副坝严重漏浆段造孔难题,有效避免了槽段或坝体塌坝风险。此项技术填补了国内在处理严重漏失地层、强渗漏带,贯通溶洞方面的技术空白。

  2.2.3 孔底落淤

  采用反循环与抽砂筒法相结合的施工方法进行孔底清淤,对孔底细砂成份采用胶凝材料(如水泥、膨润土等)胶结清除。施工时将胶凝材料系于钻头底部,放至孔底后进行钻打,经过一定时间胶结材料把细砂胶结在一起,用抽砂筒进行抽砂,使细砂成份被抽出,保证1h内孔底落淤淤积厚度在10cm以内,保证了混凝土与基岩有效连接。

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