薄壁抓斗造混凝土防渗心墙施工技术的应用探讨

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发布时间：2021-09-06

资料介绍

薄壁抓斗造混凝土
防渗心墙施工技术的应用探讨
罗满华
(江西省分宜县彰湖水库管理所，江西分宜336600)
[摘要] 文章结合工程实例，对薄壁抓斗造混凝土防渗心墙施工技术在水库大坝除险加固工程中
的应用效果进行了分析，并对施工中特殊情况的处理方式进行了讨论。
[关键词] 除险加固；防渗墙；抓斗法
中图分类号：TV 543 ．8 文章标识码：B 文章编号：1009—0088(2015)02—0142—02
1 工程概况
冷水井水库位于新余市分宜县城以北的双林镇大
姜村坑口，与双林镇、分宜县分别距离4、30 km，坝址
位于赣江一级支流袁河中游的孔目江上。坝址以上控
制流域面积5．37 km ，兴利引洪面积14．16 km ，设计
灌溉面积1 066．7 hm ，实际灌溉面积480 hm 。冷水
井水库于1962年建成，其后经数次扩建达现有规模。
枢纽工程主要建筑物包括主坝、副坝、溢洪道、灌溉兼
发电隧洞、灌溉坝下涵管、水电站等。受建设年代久
远、运行时间较长等因素的影响，大坝坝体、坝基渗漏
十分严重，不仅对使用功能的全面发挥造成负面影响，
而且对下游地区人民群众的生命财产安全也构成严重
威胁。
2 除险加固工程设计
本工程主要建设任务包括：主、副坝加固，溢洪道、
灌溉隧洞、坝下涵管加固，完善相关管理设施等。其
中，主坝坝体、坝基、坝肩采用薄壁抓斗造混凝土防渗
心墙处理。本文仅对冷水井水库大坝除险加固工程中
薄壁抓斗造混凝土防渗心墙施工技术的应用进行分析
和讨论。主坝的工程特性，见表1。
表1 主坝工程特性
3 薄壁抓斗造混凝土防渗心墙施工技术
3．1 混凝土导墙施工与槽段划分
本工程采用倒“L”型断面钢筋混凝土施工导墙。
根据设计要求，选择混凝土强度等级为C20，断面尺
寸：高1．2 m，上底宽0．8 m，下底宽0．3 m，两导墙间
距0．6 m。
导墙制作结束后即可划分槽段，根据施工设计以
及坝体、坝基地质条件、防渗墙深度的实际情况，防渗
墙单一槽段的长度选为6 m，两侧稍宽。防渗墙分为
I、Ⅱ期槽段，分两期完成挖槽与混凝土浇筑作业。槽
段划分示意，见图1。
接头管接头管
Om I 6．0m
图1 槽段划分示意
3．2 施工设备
根据施工设计要求及工艺的实际需要，本工程采
用的主要施工机具有：BH一12型液压抓斗，斗体厚度
为580 mm，开斗高7 000 mm、宽2 750 mm，斗容1．0
m ，重10．2 t；YJB一1200液压拔管机，液压系统工作
压力25 MPa，最大工作压力30 MPa，正常拔起力3 600
kN，垂直提升速度≥580 mm／min，油缸行程750 mm，
拔管直径300—1 200 mm；JS500强制拌合机。
3．3 造孔
造孔抓斗设备由主机、斗体两部分构成，土层的切
削通过斗刃、斗齿进行，土渣收容由斗体完成，待斗体
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满载后将其由槽孔内提出卸掉。反复进行以上操作，
直至造孔作业全部完成。
施工操作由凿岩重锤与BH一12型液压抓斗配合
完成，对于覆盖层以及较软的基岩，可使用抓斗直接抓
取；对于较硬的基岩，则应先通过重锤进行处理，再由
抓斗完成抓取。成槽采用“三抓法”，即先完成两端主
孔的施工任务，再进行中间副孔的施工。需要说明的
一点是，在抓挖作业的同时应注意进行膨润土泥浆护
壁。
3．4 泥浆
本工程的泥浆搅拌池和沉淀净化站均于大坝左岸
下游设置，泵送混凝土管路、供浆管路则设置于导墙上
游。用于混凝土拌制的膨润土与制浆膨润土相同，增
粘剂选择CMC，分散剂选择Na：CO，。根据施工设计
的相关要求，泥浆配合比为：水：膨润土：Na CO ：
CMC=100：(8～9)：(0～0．35)：(0—0．05)(重量
比)。
3．5 墙体材料及施工
墙体材料选择掺人膨润土(200目筛余<4％)的
普通混凝土，水泥选择普通硅酸盐水泥，骨料选择河砂
与人工碎石(粒径≤20 mm)，#l-JJn剂选择CSP一2减水
剂，施工用水由水库抽取。根据施工设计的相关要求，
混凝土配合比为：水泥：膨润土：水：砂：石：外加
剂=235：88：285：894：648：4．84(重量比)。施工
所用导管由长短管共同组成，其中，两节短管设置于导
管的上部，浇筑开始后不久即可将其拆除。
在浇筑后期，应做到对导管的勤提勤放，以免出现
堵管问题。槽孔浇筑顺序为先深后浅，并确保施工的
连续进行。技术人员应对混凝土面上升情况进行实时
测量和记录，并注意避免出现泥浆混掺、导管漏浆、埋
管、堵管等问题。
3．6 墙段连接
采用“接头管法”完成墙段连接，具体操作方式
为，在一期槽孔浇筑开始前，将cI~600 mm钢管下设于
槽的两端，待混凝土初凝后，将钢管迅速拔起形成接头
孔。在二期槽孔浇筑开始时，接头孔临近一期槽孔的
侧壁会形成圆弧形接头，墙段间的连接也因此更加可
靠、有效。
3．7 质量检验
质量检验结果表明，各槽段的孔位、孔斜率、孔深、
墙体厚度、人岩深度、孔底淤积厚度、清孔泥浆性能指
标均满足工程设计及相关规范的要求。
针对防渗墙墙段连接的质量检测结果表明，接头
孔垂直度、孔深、孔径均满足工程设计及相关规范的要
求。
竣工验收报告表明，墙体露出部分无夹泥、脱开问
题，接缝密实，墙面整体性强、光滑平顺，墙体厚度与质
量均满足工程设计及相关规范的要求。
4 施工特殊问题处理
4．1 漏浆问题
对于一般的漏浆问题，在确保泥浆强度、供应量的
同时，可采用加大泥浆比重、平抛混凝土或加入锯末的
处理方式；对于严重的漏浆问题，应及时使用特殊材料
(如速凝混凝土)进行处理，必要时应对槽孔进行回
填。
4．2 浇筑事故
对于浇筑过程中遇到的导管堵塞问题，可通过倒、
顿方法进行疏通。若以上方法未能取得理想的效果，
应将导管拔出，将其中的泥浆清理干净后重新下设。
为避免类似事故的发生，浇筑施工中技术人员应注意
对导管长度、混凝土面高程、导管埋人深度等进行实时
检测与核对，以便为墙体施工质量提供更多保障。
5 结语
薄壁抓斗造混凝土防渗心墙施工技术在冷水井水
库大坝除险加固工程中的应用取得了令人满意的质量
成果，其施工经验归纳如下：
(1)该技术对底层变化的适应力较强，无论在耐
久性还是在防渗效果方面，都取得了满