观音岩电站二期围堰防渗墙施工工艺及质量控制浅论

龚欢　沈方超

【摘要】混凝土防渗墙施工质量的好坏，直接影响到围堰的闭气以及后续基坑开挖和混凝土浇筑的顺利进行。本文主要就围堰防渗墙施工工艺及质量控制工作进行论述，希望为以后同类工程施工提供一定的经验和借鉴。

【关键词】防渗墙；施工工艺；质量控制

1、工程概况

观音岩水电站位于云南丽江市华坪县与四川省攀枝花市交界的金沙江中游河段。观音岩水电站二期上游围堰布置在距左岸大坝轴线上游190米，堰顶高程为1056.0m，最大堰高52m，高程1033.4m以下采用防渗墙及墙下帷幕防渗，高程1033.4m以上采用防渗土工膜防渗。下游围堰布置在坝堰轴线下游350—410m左右，堰顶高程为1036.00m，最大堰高30m，高程1023.4m以下采用防渗墙及墙下帷幕防渗，高程1033.4m以上采用防渗土工膜防渗。

防渗墙基本设计参数为：防渗墙墙厚80cm，混凝土强度C20、抗渗等级≥W10、渗透系数k≤10-7cm/s、允许渗透坡降[J]≥80，防滲墙底线深入弱风化层50cm。

2、地质情况

二期上游土石围堰右岸位于Ⅲ级阶地前缘斜坡，坡度30°～45°。自然岸坡稳定，堆积层厚8～10m，以砂卵砾石为主。河床冲积层厚约18～20m，以沙砾石夹漂石为主，左岸覆盖层较薄，一般厚约小于2.0m，主要由碎石质粘土夹块石组成。

二期下游土石围堰右岸为Ⅲ级阶地前缘斜坡，坡度40°，自然岸坡稳定，左岸地形平缓，坡度18°～29°左右。两岸江边基岩裸露，河床冲积层厚约16m～18m，水位深8m～9m。

3、施工工艺及过程质量控制

3.1 相关准备工作

开工前做好风、水、电、冲击钻、混凝土、固壁泥浆及制浆系统建设、粘土、混凝土浇筑设备等的准备工作。按照设计技术要求，防渗墙混凝土现场取样性能指标应该满足：入孔塌落度18cm～22cm、扩散度34cm～40cm、塌落度保持15cm以上的时间应不小于1h、初凝时间不小于6h、终凝时间不宜大于24h、密度不小于2100kg/m3。固壁用粘土应满足：粘粒含量大于50%，塑性指数大于20，含砂量小于5%，二氧化硅和三氧化二铝含量的比值为3～4。

3.2 造孔成槽施工

3.2.1 主孔施工

本工程造孔共投入35台CZ-6型冲击钻机成槽，设计技术要求孔位偏差不大于±3cm。根据地层条件，上部采用冲击钻进，加强对块石的破碎，在钻孔中投入大量的粘土，一方面进行冲击挤密堵漏，另一方面提高泥浆粘度悬浮钻渣，从而提高纯钻工时率，以防止穿过漂卵石层漏浆塌孔。在软弱地层中造孔时，向槽孔内投入粘土、碎石等，冲击钻头冲砸，将粘土碎石挤入於泥地层，防止槽孔坍塌。

3.2.2 副孔施工

主孔经检查合格后，方可钻劈副孔。主孔验收时应分段检查孔斜。副孔采用上劈下钻法施工。副孔上部以劈打为主，两侧主孔内下入接砂斗，瓢卵石直接掉进接砂斗内，减少对两侧主孔的清孔次数和重复钻进时间，提高副孔纯钻施工工效；副孔下部采用三钻法施工，即先在副孔中间用冲击钻孔，成孔后再对两边小墙进行劈打。副孔劈打施工时，采用浓浆护壁。

3.2.3 终孔验收

终孔验收控制垂直度和深度。垂直度采用重锤法验收，一般控制在4‰以内，遇含孤石地层及基岩陡坡等特殊情况，控制在6‰。Ⅰ期和Ⅱ期槽孔接头套接孔的两次孔位中心线在任一深度偏差值，不得大于设计墙厚的1/3。

3.3 清槽换浆和开仓验收

槽孔清孔采用抽筒法，针对II期槽，在清孔过程中须用钢丝刷钻头刷洗端孔一侧接头混凝土的泥皮刷至钢丝钻头不带泥屑，孔底淤积不再增加为止。

清孔换浆达到合格标准后，进行墙下帷幕灌浆孔和检查孔Ф110mm预埋钢管和水下混凝土浇筑用导管的埋设。该工作必须尽快完成，保证清孔换浆合格后4h内浇筑水下混凝土，4h内不能浇筑混凝土，应重新检验，不合格重新进行清孔换浆。

3.4 防渗墙墙体浇筑

根据防渗墙水下混凝土浇筑的特点，混凝土浇筑前，在混凝土浇筑指示图及浇筑过程记录中绘制号槽孔纵剖面图，计算浇筑理论方量、供应强度等，合理配置浇筑车辆和浇筑设备，考虑到水下混凝土浇筑必须连续，混凝土的实际拌和及运输能力，不小于平均计划浇筑强度的1.5倍，并大于最大计划浇筑强度。

3.5 后续检查和处理

在进行混凝土物理力学性能试验的基础上，防渗墙浇筑28天后，在防渗墙体上沿轴线每隔10～20个槽段布设一个检查孔进行钻孔取芯检查，并做静水头注水试验。

通过对混凝土防渗墙的成果资料整理和分析，结合现场的施工实际，分别在上下游布设了2个质量检查孔（其中墙体骑缝孔各1个，混凝土取芯样孔各1个），做静水头注水试验和直观混凝土芯样的均匀密实性及槽段套接缝的紧密性。从取出的混凝土芯样观察，SG-J1和XG-J1（骑缝检查）套接缝未见泥皮痕迹，且结合较紧密，混凝土密实性较好。SG-J2和XG-J2（混凝土芯样检查）混凝土芯样完整性、密实性较好，未发现有断裂缺陷，质量检查孔的成果说明水下浇筑混凝土防渗墙体槽段之间套接密实，起到了围堰阻水和防渗的作用。

4、结语

观音岩二期上下游围堰混凝土防渗墙采用的原材料和混凝土配合比检测合格，钻孔工艺、工法、施工过程的质量控制措施全面得当，均符合设计施工技术要求和规范、规程的要求。质量检查成果全部满足设计标准且混凝土芯样结合紧密，连接性较好。本文对防渗墙施工质量控制的总结，希望为以后同类工程施工提供一定的经验和借鉴。

作者简介：

龚欢 （1988～ ），籍贯：云南昭通，浙江华东工程咨询有限公司；

沈方超 （1989～ ），籍贯：江苏南通，浙江华东工程咨询有限公司。