广东黄田水电站库区防护堤混凝土防渗墙施工技术

摘要：本文结合广东黄田水电站库区防护堤混凝土防渗墙施工，主要阐述射水造墙法的施工工艺、施工经验、应注意的问题及其处理方法。

关键词：黄田水电站防护堤防渗射水造墙法施工技术

Abstract: In this paper, combining with the concrete anti-seepage wall construction of disk of Huangtian Hydropower Reservoir Area in Guangdong Province, the construction technologies, construction experience, precautions and processing methods of water jetting wall construction method are expounded.

Key words: the Huangtian Hydropower; anti-seepage of disk; water jetting wall construction; construction technology

1 工程概况

黄田水电站位于广东省河源市东源县境内东江干流中上游河段上，是东江干流规划的十四个梯级中的第八级。枢纽以发电为主、兼顾航运等综合开发利用的水利水电工程，其库区防护共设有四片，均为筑堤和电排相结合形式，防护堤总长3120m，均采用30cm薄防渗墙防渗，防渗墙入岩层1m。

四片防护堤地质条件基本相同，地层岩性均为上部粘性土层，可塑，局部软塑，厚0.9m～4.3m；中部为中细砂、中粗砂层，局部含泥，松散～稍密，厚0m～4.0m；下部为含泥砂、砂卵砾石层，厚12.0m～16.1m，中密～密实；下伏基岩为燕山期花岗岩。根据揭露的以上地质资料，采用了射水造墙法进行混凝土防渗墙施工。

2现场试验性生产

在全面生产前，进行现场实验性生产，主要进行穿透成孔实验和墙体浇筑搭接实验。通过试验性生产，确定在该地质特征和造墙设备条件下的混凝土防渗墙质量的最佳施工技术参数。

2.1成孔实验：检查保持孔壁稳定及清碴等情况，对泥浆浓度、水压、刀具冲击高度、砂砾石排出情况、砂砾泵吸抽量等进行详细观测记录，通过实验确定现场成孔技术参数。

2.2墙体浇筑搭接实验：确定混凝土配合比、和易性和塌落度等指标，通过开挖墙体检查相邻墙体搭接情况，可在墙体上切一块并结合现场浇筑取样来检测墙体抗渗、抗压指标，验证是否满足墙体质量要求，以确定现场成墙施工技术参数。

2.3实验性生产结果验证，原设计的施工技术参数比较合理，施工时应严格控制孔斜率及确保槽孔壁稳定，底部积碴不超过10cm厚，但根据现场试验，粒径较大的砾石无法随水流带出，故增加了一台沙砾泵，并在刀具上安装吸砂泵管，取得较好效果；同时试验中确定了沙砾泵的吸抽量，以免流量过大将孔壁泥浆带走造成塌孔。通过试验性生产确定的施工工艺、技术参数来指导后面的正常生产。

3 施工设备和相关技术参数

3.1射水造墙法施工机具由造孔机、混凝土浇筑和拌和机机具组成。其中造孔机由成形器（尺寸为3m×0.3m×1.5m）、机架、底盘、泥浆泵、卷扬机、配电盘、砂砾泵等组成；混凝土浇筑机由机架、底盘、混凝土下落导管、卷扬机等组成；混凝土搅拌机由底盘、进料斗、搅拌机等组成。

3.2 技术参数。

混凝土防渗墙厚度30cm，深度在6m～32m之间，孔斜率应小于1/300，混凝土墙体整体防渗性k≤1×10-6cm/s，浇筑时混凝土塌落度为18cm～22cm，扩散度控制在35cm～44cm之间。

4施工顺序及工艺

4.1施工顺序

施工准备→导向墙施工→设备就位、安装、调试→造孔→混凝土浇筑。

4.1.1施工准备

施工前认真做好地质复勘、通水通电、施工场地平整及道路铺设、机械设备进场安装调试、泥浆池布置、原材料送检和混凝土配合比的设计、导向墙施工等准备工作。

4.1.1.1地质复勘

根据已提供的地质资料，详细分析防渗墙槽位的地质条件，并在防渗墙中心线上每20m布置一个复勘孔，复勘后编制槽位轴线剖面图，以查明槽段范围内有无孤石、有无基岩陡坡或反坡以及大孤石分布特征等，以便于槽段划分，确定合拢段位置。

4.1.1.2通水通电

从主电源处接通电源至施工现场，施工用水直接从东江河抽取。

4.1.1.3施工场地平整及道路铺设

由于区内地面高程45.5m～52.5m，地形高低不平，为了便于防渗墙施工，沿防渗墙轴线挖、填施工平台，施工平台高程▽49.00m，平台宽12米，平台填筑前应清除杂物等。施工车辆等在施工场地内的临时施工道路宽7.0m，泥结石路面，防渗墙施工道路统一布置在防渗墙轴线的左侧，场内施工道路从施工场地上、下游放坡与堤岸主公路连接。防渗墙右侧布置一个容积约15m×4m×1.5m的泥浆池，泥浆池位于防渗墙轴线中点的右侧。

4.1.2导向墙施工

导向墙施工是防渗墙施工的关键环节，其主要作用为成槽导向、控制标高、槽段定位，防止槽口坍塌及承重的作用，为了确保导向墙的稳固，导向墙采用钢筋混凝土结构，形式为“┛┗”。导向墙宽度为0.35m，导向墙轴线与防渗墙轴线重合。导向墙施工时，按相关要求进行控制，导向墙轴线放样准确，误差不大于10mm，导墙施工平直，两内侧采用钢模立模，内墙墙面平整度偏差不大于3mm，垂直度不大于0.5%，基底与土面密贴，为防止导向墙变形，导墙两内侧拆模后，每隔2米布设一道木撑，砼未达到70％强度，严禁重型机械在导墙附近行走。

4.1.3施工机械设备进场安装、调试

道路、场地铺设、平整完毕，将所有施工设备运进施工现场并进行安装和调试，以备投入使用。

4.1.4造孔

定位找平，移造孔机对中，启动射流泵，调节水压射流破土，启动卷扬机操纵成形器造孔，启动砂砾泵出碴，测孔深，清洗槽孔，提升成形器，依次关闭砂砾泵、射流泵、卷扬机等电源，测量孔深及沉碴厚度，移机。

4.1.5混凝土浇筑

混凝土浇筑机就位，测孔深，安放混凝土导管和漏斗，进料搅拌混凝土并浇筑，检测混凝土拌合质量并取样，量混凝土浇筑面深度，调节混凝土导管长度，最后将混凝土导管抽出。

施工分两序孔进行，先建造Ⅰ序号，在其混凝土初凝48～72h后建造Ⅱ序槽段孔。

4.2施工工艺

4.2.1成槽工艺

根据地质复勘情况，结合射水法造墙设备工作原理，单元槽段长度为3m。

造孔工序中孔壁的稳定主要靠泥浆来固壁，因此泥浆的质量很重要。造孔中泥浆量损耗比较大，必须及时加以补充，泥浆比重始终要大于1.2，粘度在18～25之间，且砂砾泵在吸碴时将泥浆同时吸出的过程，应保持泥浆高出孔口0.3m和高出地下水位1.8m，以免吸出量过大将孔壁泥浆吸走造成塌孔。在造孔过程中，粘土和壤土层不需使用砂砾泵，而进入砂卵石层，因粒径过大，无法通过射流水将碴带出，这时启动砂砾泵采取反循环操作将砂、卵石吸入沉淀池，同时将沉淀池内沉碴及时清除，以使池内泥浆水自如地流回循环水沟，通过吸出碴来判别孔底是否已达到设计基岩面，若符合设计要求，就开始加清水将泥浆稀释并洗孔，停止成形器、砂砾泵、射流泵工作，开始后续工作。