溪洛渡水电站上游围堰防渗墙施工技术

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇溪洛渡水电站上游围堰防渗墙施工技术范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘 要】溪洛渡水电站上游围堰防渗墙工程量大，工期紧，地质条件复杂，大块石含量多，施工中漏浆现象普遍，围堰防渗质量要求高，施工难度大等困难，笔者通过多年工作经验，结合溪洛渡水电站上游围堰防渗墙工程实践，通过采取了一系列施工技术措施，解决上述难题，保证了大坝基坑的抽水，为溪洛渡电站后续工程施工打下坚实基础。

【关键词】溪洛渡水电站；围堰；防渗墙

1、概况

1.1工程概况

溪洛渡水电站位于四川省雷波县与云南省永善县接壤的金沙江溪洛渡峡谷中，溪洛渡水电站枢纽由拦河大坝、泄洪建筑物、引水发电建筑物等组成。拦河大坝为混凝土双曲拱坝，最大坝高285.50m，坝顶高程610.00m。

1.2项目实施情况

上游围堰堰体防渗采用碎石土斜心墙，心墙最大高度55.0m；堰基覆盖层（包括堰体填筑料）防渗采用塑性混凝土防渗墙，防渗墙施工平台高程384.00m ，混凝土防渗墙最大深度51.6m，厚度1.0m，入岩0.5m，防渗轴线长度为120.23m，平均墙深35.7m，防渗面积为4296m2。

2、防渗墙施工

2.1槽孔划分

防渗墙施工采用冲击钻“钻劈法”施工，上槽孔划分两序施工，Ⅰ、Ⅱ序槽孔间隔布置，先施工Ⅰ序槽孔，再施工Ⅱ序槽孔，Ⅰ、Ⅱ序槽孔接头采用“接头管法”和“钻凿法”，防渗墙深入基岩0.5m。

上游防渗墙地质条件复杂、大孤石含量多、架空现象严重的实际情况，为确保防渗墙施工安全和稳定，本工程防渗墙槽孔划分采用“Ⅰ期小槽、Ⅱ期大槽”的原则，中间深槽部位一期槽长度为4.0m（2×1.0+1×2.0），即2个1.0m的主孔和1个2.0m的副孔，而两岸孔深较浅的部位一期槽长度为6.0m（3×1.0+2×1.5），即3个1.0m的主孔和2个1.5m的副孔；二期槽长度均为6.6m（3×1.0+2×1.8），即3个1.0m的主孔和2个1.8m的副孔。

2.2施工方案

2.2.1导墙采用“直角梯形”断面，浇筑C20混凝土，中间及底部布设受力钢筋，以增强导墙的抗弯性能，加大接头管起拔时导墙荷载能力。

2.2.2防渗墙施工时沿防渗轴线每个一期槽内布设一个先导孔（10m左右），以判定防渗墙轴线部位基岩的顶板高程，确保防渗墙每个部位的嵌岩均达到设计标准。先导孔结合防渗墙主孔施工进行，利用冲击钻机钻到设计基岩面附近时，改用SM-400全液压钻机下设地质套管，然后换XY-2型地质钻机进行钻孔取芯。

2.2.3对覆盖层中漏失地层布设灌浆孔预灌浓浆，孔位布置在每个槽孔的副孔中心位置，钻孔采用跟管钻进，静压灌注水泥粘土浆，浆液中可掺加水玻璃和膨润土等。

2.2.4防渗墙成槽施工采用“钻劈法”，槽孔分为一、二期槽，其中一期槽为二主一副，二期槽为三主二副。

2.2.5固壁泥浆：防渗墙造孔施工以膨润土浆液为主、遇漏失地层要多填粘土和碎石渣，用冲击钻进行挤压密实。清孔换浆采用膨润土泥浆，确保浇筑质量；气举式反循环清孔，确保浇筑前孔内淤积不超标。

2.2.6槽段分一、二期施工，墙段连接采用“接头管法”和“钻凿法”。

2.2.7灌浆预埋管下设采用φ114mm钢管，φ22mm钢筋制作保持架，焊接为一整体桁架。每段桁架高度应根据槽孔孔深分段制作。吊车起吊，孔口连接，整体下设。根据槽长调整钢筋保持架的长度。

2.2.8混凝土采用泥浆下直升导管法浇筑，导管开浇顺序为自低处至高处，导管距孔底15～25cm左右，采用压球法开浇。

2.3钻孔预爆和预灌浓浆施工

2.3.1钻孔预爆

防渗墙施工前进行预灌浓浆钻孔时先对碰到的大孤石进行预爆破，防渗墙钻孔施工中碰到大孤石时，先利用SM-400全液压钻机进行孔内小孔径钻孔爆破，孔深超过30m以下碰到的大孤石，采用定向聚能爆理。

2.3.2预灌浓浆处理

上游围堰防渗墙施工前对勘明存在较大渗漏通道的部位采用预灌浓浆的方法堵塞渗漏通道，防止混凝土防渗墙施工时槽内泥浆大量漏失，确保冲击钻机等设备的施工安全和正常作业。

预灌浓浆的施工方法：

钻孔：采用全液压工程钻机跟管钻进，孔径为Φ114；

灌浆：套管内静压灌浆法；段长选择1m，必要时可以缩短；压力为浆柱压力。

浆液配方：浆液配方须根据工程实际情况结合以往施工经验确定，一般灌注水泥膨润土浆，水泥：膨润土：水=1：2：2，如果吸浆量较大，可加入适量的速凝剂，并且配合间歇灌浆、降压、限流等措施。在严重漏失地带，可选用灌注砂浆或膏状浆液。

结束标准：当灌浆吸浆量小于5L/min时，即可结束本段灌浆，提升套管灌注下一段，直至超出漏失层以上1m，结束本孔的灌浆工作。

2.4先导孔施工和基岩鉴定

2.4.1先导孔施工

防渗墙施工时需对地质情况先进行勘探，以准确确定基岩面。沿混凝土防渗墙轴线每隔10m左右布设一个先导孔，为减少工期，先导孔结合一期槽主孔施工进行，在每个一期槽的主孔中确定一个为先导孔，先利用冲击钻机钻进到设计基岩面以上0.5m左右，然后用SM-400全液压钻机下设地质套管，再用XY-2型地质在套管内钻进取芯，直至满足先导孔深度要求。

2.4.2基岩鉴定

防渗墙终孔深度以先导孔资料为基础，由地质监理、设计代表与施工单位的地质工程师结合施工现场取样综合判断后确定。原则上按嵌入下伏基岩不小于0.5m进行控制。

2.5清孔换浆及接头刷洗

防渗墙槽孔造孔完毕且孔形验收合格后，即开始进行清孔换浆工作，Ⅱ期槽终孔后还需进行接头孔壁的刷洗。本工程防渗墙清孔方法为气举反循环法清孔。

2.5.1清孔换浆

气举反循环法清孔时，先用抽筒清一遍，将孔底大的沉渣全部抽出，然后将排碴管下入孔内，排碴管底口距离孔底50～100cm，启动砂石泵，孔底浆碴被泵吸出孔外至泥浆净化系统，被净化后的泥浆流回槽孔内，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，移动钻机及排碴管，逐孔进行清孔。

2.5.2接头孔刷洗

二期槽接头孔的刷洗采用具有一定重量的圆形钢丝刷子，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，在此过程中，利用钻机带动刷子不断的由孔底至孔口进行往返运动，从而达到对孔壁进行清洗的目的。

2.6接头管下设与起拔

鉴于围堰防渗墙工期较为紧张的特点，本次防渗墙混凝土接头全部采用“拔管法”进行施工，接头管未下到底的部位采用“钻凿法”进行施工。施工时重点注意下述问题：

（1）混凝土正常浇注时，应及时掌握混凝土面上升速度和接头管的埋深情况。

（2）准确检测并确定出混凝土的初终凝时间，尽量减小人为配料误差。浇筑混凝土时，随着混凝土面的不断上升，分阶段作混凝土试件，以精确掌握混凝土的初终凝时间。

（3）接头管垂直度：发生接头管偏斜主要由两方面因素，其一，由于端孔造孔时，孔形不规则，下设接头管时，容易使其偏斜；其二，浇筑混凝土时，受到混凝土的侧向挤压，使其偏斜。一旦发生接头管偏斜，应立即采取纠偏措施。

（4）安排专职人员负责接头管起拔，随时观察接头管的起拔力，避免人为因素发生铸管事故。拔出后，应对其新形成的接头孔及时进行检测、处理和保护。

2.7塑性混凝土浇筑

2.7.1混凝土浇筑导管和下设

（1）浇筑导管

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。使用前做调直检查、压水试验、圆度检验、磨损度检验和焊接检验，检验合格的导管做上醒目的标识，不合格的导管不予使用。

（2）导管下设

导管按照配管图依次下设，导管距槽孔端部或接头管壁距离保持在1.0～1.5m，导管间距不得大于5.0m，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低处。导管底口距槽底距离控制在15cm～25cm。

（3）混凝土开浇及入仓

混凝土开浇时采用压球法开浇，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。混凝土必须连续浇筑，槽孔内混凝土上升速度不得小于2m/h，并连续上升至高于设计规定的墙顶高程以上0.50m。

2.7.2浇筑过程的控制

（1）导管埋入混凝土内的深度保持在1m～6m之间，以免泥浆进入导管内。

（2）槽孔内混凝土面应均匀上升，其高差控制在0.5m以内。每30min测量一次混凝土面，每2h测定一次导管内混凝土面，在开浇和结尾时适当增加测量次数。

（3）严禁不合格的混凝土进入槽孔内。浇筑混凝土时，孔口设置盖板，防止混凝土散落槽孔内。槽孔底部高低不平时，从低处浇起。在机口或槽孔口入口处随机取样，检验混凝土的物理力学性能指标。

2.8特殊情况处理

2.8.1漏浆、塌孔处理

（1）造孔过程中，如遇少量漏浆，则采用加大泥浆比重，投堵漏剂等处理，如遇大量漏浆，单孔采用回填粘土钻进处理，槽孔采用投锯末、水泥或高水速凝材料等进行堵漏处理，并用冲击钻挤实钻进，确保孔壁、槽壁安全。

（2）塌孔处理：由于覆盖层级配不均，结构松散，造孔中出现多次塌孔。发现有塌孔迹象，首先提起施工机具，根据塌孔程度采取回填粘土、或低标号混凝土等处理；如孔口塌孔，采取布置插筋、拉筋和架设钢木梁等措施，保证槽口的稳定。

2.8.2漂石、孤石钻进

（1）槽内爆破

在防渗墙造孔中遇漂卵石、孤石时，可采用SM-400型全液压工程钻机跟管钻进，在槽内下置定位器进行钻孔，钻到规定深度后，提出钻具，在漂卵石、孤石部位下置爆破筒，提起套管，引爆。爆破后漂卵石、孤石被破碎，加快了钻进速度。爆破筒内装药量按岩石段长2～3kg/m，如系多个爆破筒则安设毫秒雷管分段爆破，以避免危及槽孔安全。该方法节省钻孔工程量，爆破效果也好，但应注意槽孔安全。

（2）聚能爆破

在漂卵石、孤石表面下置聚能爆破筒进行爆破，爆破筒聚能穴锥角为55～60°，装药量控制在3～6kg，最大为8kg。在二期槽孔内则采用减震爆破筒，即在爆破筒外面加设一个屏蔽筒，以减轻冲击波对已浇筑墙体的作用。槽内聚能爆破方法简便易行，与防渗墙施工干扰很小，本工程在孔深30米以下碰到孤石时采用了多次聚能爆理。

（3）钻头镶嵌耐磨耐冲击高强合金块

用耐磨耐冲击高强合金块作钻头或重锤的冲击底刃，可增强破岩效果，减小钻头磨损，增长钻头的使用寿命，大大节约焊钻头时间，纯钻工时利用率高，钻进工效有显著提高。

2.8.3孔斜的处理

（1）改变钻头规格、形状

冲击钻机施工中要勤测量，及时掌握孔形情况，如发现偏斜，可在钻头上加焊一圈钢筋，扩大钻头直径，扩孔改变孔斜；或在孔斜的相反方向加焊耐磨块进行修孔。

（2）回填石料修孔

冲击钻机造孔中如果发生孔斜，可用10～50cm石料回填至偏斜段顶部，重新进行该段造孔，并加大造孔过程中的测斜密度，严加控制进行修孔。

（3）定位、定向聚能爆理探头石

造孔过程中遇到探头石极易发生孔斜，可采用定位、定向聚能爆破炸掉探头石后继续钻进。

2.8.4混凝土浇筑堵管的处理

浇筑中一旦发生堵管，则利用吊车上下反复提升导管进行抖动，疏通导管，如果无效，可在导管埋深允许的高度下提升导管，利用混凝土的压力差，降低混凝土的流出阻力，达到疏通导管的目的。

2.8.5陡坡段基岩中造孔

本工程围堰基岩边坡局部呈陡坡状，防渗墙按要求需入岩0.5m以上，在陡坡状基岩中造孔，由于钻具在下落冲砸基岩时容易溜钻，嵌岩很困难，施工中采取了以下措施进行处理：

先施工端孔，用冲击钻机钻进，穿过覆盖层至基岩陡坡段，然后在孔内下置定位器和爆破筒，将爆破筒定位于陡坡斜面上，经爆破后，使陡坡斜面产生台阶或凹坑，然后在台阶或凹坑上，下置定位管和定位器（套筒钻头），用SM400型全液压钻机钻爆破孔，下置爆破筒，提升定位管和定位器进行爆破，爆破后用冲击钻头进行冲击破碎，直至终孔。

3、结束语

溪洛渡水电站上游围堰防渗墙施工中，选取了相适宜的施工工艺，保证了施工质量，满足了进度要求，通过采取了一系列施工技术措施，解决上述难题，保证了大坝基坑的抽水，可供其他类似工程参考。

作者简介：

童优良，男，湖南长沙人，工程师，于2003年起在云南省溪洛渡水电站工作