波堆水电站大坝混凝土防渗墙施工技术应用马忠涛

波堆水电站大坝混凝土防渗墙施工技术应用马忠涛

马忠涛拉巴旺堆

（西藏大唐国际怒江上游水电开发有限公司610074）

摘要：防渗墙施工技术是目前水利水利工程施工过中较为常用的防渗处理技术，多用于水利工程河床深覆盖层与拦河大坝软基防渗处理。本文以西藏波堆水电站混凝土防渗墙施工实例，从工程施工组织、施工工艺和防渗墙质量控制等多个方面，总结了混凝土防渗墙施工技术在水利水电工程中重要作用。

关键词：水利水电工程施工；大坝；防渗墙；施工技术；波堆水电站

1工程概况

波堆水电站位于西藏自治区林芝地区波密县境内波得藏布上，为波得藏布河段梯级开发规划的第三梯级电站，电站装机9.6MW，正常蓄水位2788.00m，最大坝高44.65m。大坝为碾压式沥青混凝土心墙土石坝，最大坝高44.65m，大坝防渗系统采用右岸与河床混凝土防渗墙结合左岸帷幕灌浆形成。

2工程地质

本工程坝基覆盖层为全新统冲积漂卵砾石层（Q4a1），组成物质为漂石、卵石、砾石和砂土等，右岸坝肩处Ⅲ级阶地内侧冰碛侧垄南侧缓坡地带发育有古河床，据物探及坝址钻探资料，古河床部位地面高程2845m～2900m，覆盖层厚度大于200m，河床段覆盖层30~40m，呈宽缓的槽状。古河床部位地层为上更新统冰水积漂（块）石砂卵砾石层（Q3fgl）结构较密实，渗透性强，属中等偏强透水层。

3施工布置

3.1工程特点与难点

（1）大坝防渗墙河床段为承重式防渗墙、右岸为悬挂式防渗墙；

（2）本工程地处高原，高原施工特殊性虽海拔不高，但同样具有昼夜温差大、冬季寒冷、紫外线强、设备出力率低；

（3）施工场地狭窄，坝址河谷宽度约78m，施工过程中要布置上下游交通通道，同时要左岸高边坡开挖、导流隧洞开挖，施工相互干扰；

（4）本工程防渗墙工程量小，施工分期多，岸坡段采用回填造平台施工，易塌孔、施工难度大、施工强度高、地层较为复杂；

3.2施工机具

本工程混凝土防渗墙的主要施工机具为：CZ-6A冲击钻机、ZX-200泥浆净化装置、YJB-800全液压拔管机等。

3.3施工布置

由于受施工场地及施工工期限制，施工布置较为困难，施工库房、水池、泥浆池及制浆平台全部布置于右岸一号公路尾端平台上，通过管道布置送至施工作业面。施工用电，采用75KW柴油发电机供电。同时，混凝土防渗墙总共划分25个槽段，每个槽段为6.8m，分三期施工。一期施工包括河床段（坝0+88.60～坝0+129.00）、右岸EL2795.00m平台段（坝0+174.80～坝0+215.00），二期施工包括河床（坝0+050.25～坝0+88.60），右岸岸坡段（坝0+88.60～坝0+174.80）为三期，枯期时填筑施工平台至EL2775m高程。

4混凝土防渗墙施工工艺

4.1造孔成槽施工

4.1.1主孔施工

主孔施工时先用直径80cm的十字钻头开孔，开孔必须用黄土（本工程无黏土）护壁，用抽筒将钻渣抽出。开孔完成后，用膨润土泥浆固壁，用直径80cm十字钻或空心钻造孔，以地质详勘报告、设计图纸等资料为基础，在接近基岩面时开始留取抽筒抽出的岩样，每进尺30cm～50cm取样一次，根据钻渣和造孔经验初步判断进入基岩时每进尺20～30cm取样一次，当岩层风化程度变化剧烈、地质条件明显异常时，取样加密。

4.1.2副孔施工

副孔在两边的主孔终孔后进行，直接用十字钻头劈孔。其深度以相邻两主孔已鉴定基岩面深度为依据，以较浅主孔的深度加相邻两主孔深度之差的2/3即为副孔的终孔深度。

4.1.3打回填、打小墙

由于在劈打副孔时有部分（或全部）钻碴落入主孔内，因此需要重复钻凿主孔，此作业称作“打回填”，其劈打方法与主孔方法相同。

同时主副孔墙之间留下的残余部分，称作“小墙”。以主孔和副孔的交接处为中心，用100cm十字钻头找小墙，到孔底后，再从主孔的孔中心起，每30cm用100cm钻头下放到孔底，测量孔的偏斜，判断小墙是否清除干净。

4.1.4终孔与验收

①孔位检测：将钻头垂直吊放孔内的孔口处，检测吊挂钢丝绳或钻头中心位置的偏差值。

②孔宽检测：用直径80m钻头从孔口下放至孔底，无阻挡和较大偏差即为合格。

③孔形检测：重锤法测量，即将直径80m钻头在孔口对正孔中心，将钻头下放至验收位置，根据相似三角形原理，通过测量钢丝绳在孔口处偏离槽孔中心的距离来计算孔底的偏距和偏斜率。

④孔深检测：用带有测针的钢丝测绳测量，测针由Φ25mm×400mm的钢筋制成。

⑤入岩深度检测：终孔深度减去经设计、监理鉴定的基岩面深度差值大于5cm。

4.2防渗墙混凝土浇筑

4.2.1气举反循环法清孔换浆

（1）清孔用钻机或吊车提升排渣管在槽孔主、副孔位依次进行，如槽底沉淀过多，则反复清孔。槽底含砂量较高的泥浆经泥浆净化机进行处理后返回槽孔，直到净化机的出渣口不再筛分出砂粒为止。槽底高差较大时，清孔应由高端向低端推进。

（2）接头孔的刷洗采用具有一定重量的圆形钢丝刷，通过调整钢丝绳位置的方法使刷子对接头孔孔壁进行施压，利用钻机带动刷子自上而下分段刷洗，从而达到对孔壁进行清洗的目的。结束的标准是刷子钻头基本不带泥屑，并且孔底积渣不再增加。

4.2.2下设导管

（1）混凝土浇筑导管采用快速丝扣连接的Φ250mm的钢管，导管接头设有悬挂设施。导管在孔口的支撑架用型钢制作，其承载力大于混凝土充满导管时总重量的2.5倍以上。

（2）导管依次下设，每个槽段布设2～3根导管，导管安装应满足如下要求：Ⅰ期槽端导管距孔端1～1.5米，Ⅱ期槽端导管距孔端1.0米，导管之间中心距不大于3.5m，当孔底高差大于25cm时，导管中心置放在该导管控制范围内的最深处。

4.2.4混凝土入仓及浇筑

（1）混凝土搅拌车运输混凝土，运至进槽口储料罐，再分流到各溜槽进入导管。

（2）混凝土开浇时采用压球法入料，每个导管均下入隔离塞球。开始浇筑混凝土前，先在导管内注入适量的水泥砂浆，并准备好足够数量的混凝土，以使隔离的球塞被挤出后，能将导管底端埋入混凝土内。

（3）混凝土必须连续浇筑，槽孔内混凝土保持均匀上升，速度不得小于2m/h，并连续上升至导墙顶高程。

5结语

混凝土防渗墙施工技术在水利水电工程建设中应用已越来越广泛，其施工技术已很成熟，本文结合工程实例，介绍了在深厚覆盖层河床中应用防渗墙施工技术，可以减少基础开挖工程量，降低工程基坑抽排水和基坑在施工期被水淹没的风险，对降低工程造价、缩短工期有较明显的作用。

参考文献：

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[4]那音太.对水工建筑物防渗堵漏施工技术的简析[J].中国西部科技，2011，10（22）：28+41.

作者简介：

马忠涛（1970—），男，贵州省德江人，工程师，主要从事水利水电工程技术与安全管理工作。

拉巴旺堆（1988—），男，西藏日喀则人，助理工程师，主要从水利水电工程技术管理工作。