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水電工試用期總結范文第1篇

關鍵詞：水利工程；混凝土;防滲墻;施工技術

1防滲墻結構

冶勒水電站大壩基礎防滲工程中,整個防滲墻軸線長達710m,寬1~1. 2m,單墻深度絕大部分在70m以上,最深達84m,是國內已建成最深的一道防滲墻。特別是右岸防滲結構,墻與墻上下連接、墻下還有帷幕灌漿,總深度超過200m,其工程規(guī)模、墻體深度、結構形式及施工難度都是國際國內少有的。

冶勒防滲工程的C段岸坡及D段右岸臺地基礎防滲處理為工程的重點和難點,覆蓋層深度在400m以上,需要處理的深度達到220m,目前國內外防滲墻單墻施工水平無法達到該深度。設計上采取了上、下3層墻相連接,墻下再接帷幕灌漿的形式。第1層為地面明挖現(xiàn)澆混凝土墻,墻深15m,墻厚1.0m;第2層為在高程2639.5m平臺上的防滲墻,墻深70. 5m(樁號0+ 610~0+710段為78.5m),墻厚1.0m;第3層為在底板高程為2562m廊道內施工的混凝土防滲墻,墻厚1.0m,墻深60~84m;第4層為墻下覆蓋層帷幕灌漿,最深達120m(見圖1)。

2施工技術

2.1防滲墻接頭處理

防滲墻槽段接頭處理是防滲墻施工的關鍵部位,特別在埋藏深度大、承受水頭高、地質條件復雜的深厚覆蓋層中,一旦接頭處理不當,其補救措施也很難實施,將對整個工程造成嚴重后果。

2.1.1單反弧接頭施工法

單反弧法是在雙反弧接頭法的基礎上演變而來的,是在四川冶勒工程中成功應用的一種新型接頭形式。其施工要點為:在相鄰I期槽澆筑后,先用沖擊反循環(huán)鉆機施工兩端主孔(即單反弧導向孔),導向孔終孔驗收合格后,再用雙反弧鉆頭進行擴孔,邊擴邊采用反循環(huán)方式將主孔內的石渣抽出,直至終孔,將兩端的I期槽端孔混凝土半圓弧周邊的泥皮及部分混凝土鑿除后,形成單反弧接頭面。槽的中部采用常規(guī)的I、II期槽的劈打法施工,即先打主孔,后采用鉆劈法施工副孔,直至整個槽段成槽。

單反弧接頭施工的最大優(yōu)勢:①接頭和II期槽是一個整體,可以減少50%的接頭數(shù)量(見圖2);②相鄰一期槽孔可同時施工,克服了雙反弧接頭因為槽孔太短而被擊穿的弊病,使得施工周期縮短;③單反弧接頭施工中,雙反弧鉆具一邊對接頭孔混凝土進行劈打,另一邊則劈打槽孔內的原始地層,可避免卡鉆事故,即使發(fā)生了卡鉆、埋鉆事故也可以通過旁邊的主副孔進行處理;④單反弧接頭施工工效明顯優(yōu)于雙反弧接頭和套接法接頭施工。單反弧接頭法在冶勒防滲墻施工中的成功應用表明:其接頭施工的機具性能良好,所采用的施工工藝簡單且有效,節(jié)省了工期,保證了工程質量并取得了較好的經濟效益。此接頭工藝值得深入研究及推廣。

2接頭管法

瀑布溝水電站壩基覆蓋層具有深度大、顆粒粗、結構復雜的特點,河床部位覆蓋層厚一般40~60m,最大厚度78m。壩基防滲采用防滲墻和帷幕灌漿,防滲墻為上、下游2道,兩墻間距14m,墻厚1. 2m,設計最大造孔深度約84m,設計防滲墻軸線長度169. 45m,基礎防滲墻上游墻與心墻間采用插入式連接,插入心墻深度15m。在防滲墻工程施工中,應用我國自主研發(fā)的大型液壓拔管機,成功地建造了墻厚1. 2m,最大深度84m的2道防滲墻。瀑布溝防滲工程的成功建設,標志著我國利用拔管法在施工大深度、大厚度、高強度等級混凝土防滲墻技術方面已具有較高水平。

2.2防滲墻與墻下灌漿帷幕的連接

墻幕結合防滲體系是一種比較新穎的防滲形式,其摒棄了砂礫石地層灌漿中上部止?jié){困難而造成上部灌漿質量較差、防滲墻施工深度、工期和遇有大的孤石或進入巖基中鉆孔成槽困難的缺陷。

墻幕結合形式的防滲體,其墻與幕的搭接處理是整個防滲體施工的關鍵部位,像冶勒、下坂地壩基防滲處理工程,其砂礫石層厚度達150m以上,在這種覆蓋層中修建墻幕結合的防滲體,由于其埋藏深度大、承受水頭高、地質條件復雜,一旦接頭處理不當,其補救措施很難實施。因此,采取的方法是使防滲墻底部嵌入灌漿帷幕一定深度,使下部灌漿帷幕緊緊包住防滲墻底部,形成一個統(tǒng)一體,達到減少滲漏的目的。其具體做法是:上部防滲墻和墻下帷幕灌漿施工完畢后,在防滲墻上下游兩側各施工1排(或多排)灌漿孔至墻下灌漿帷幕的底部,然后自防滲墻與灌漿帷幕的結合處(也就是防滲墻底部)以上10m開始灌漿,直至孔底,使新施工的灌漿帷幕與先施工的帷幕緊緊貼在一起,共同承擔墻下透水地層的防滲任務。此種方法能夠使防滲墻底部嵌入灌漿帷幕一定深度,既形成了良好的搭接接頭,又增加了下部灌漿帷幕的厚度,進一步提高了防滲性能。

2.3造孔機械

深厚覆蓋層不僅深度大,往往地層結構都很復雜,能否有效地實現(xiàn)防滲墻垂直防滲的目的,防滲墻施工設備的合理選型是項目成功的關鍵。然而,國內外傳統(tǒng)的設備很少能直接投入使用,即使投入使用,工效不高,成本也很大。如果在現(xiàn)有設備基礎上進行改造創(chuàng)新,既能解決工程急需,又能推進我國防滲墻工程施工設備的技術發(fā)展,同時也節(jié)省了投資和成本。在冶勒工程中,根據(jù)實際工程需要和工作人員的不斷創(chuàng)新,對一些現(xiàn)有工程設備進行了改造、改進,在施工過程中發(fā)揮了巨大的作用,創(chuàng)造了良好的經濟效益。

2.3.1鉆頭的改進

傳統(tǒng)的沖擊反循環(huán)鉆頭為空心十字形鉆頭,這種鉆頭不完全適應膠結巖和超固結粉質壤土地層,工效較低,通過試驗分析,有針對性地進行了逐步改進,最終形成了幾種階梯式鉆頭,主要改進在于增加了鉆頭刃角,提高了鉆頭的空心度,增加了鉆頭對地層的切削、破碎能力。在此基礎上,還適當增加了鉆頭的長度與重量,改進的階梯式鉆頭有2~3個臺階,外圈有6個刃角,內圈有4個刃角(起超前破碎作用),臺階高度20~30cm,鉆頭長度2. 0~2. 3m,重2. 7t左右。這樣不僅提高了工效,而且有利于提高鉆孔的垂直度。

2.3.2雙反弧鉆具的使用和改進

雙反弧鉆具的使用和改進雙反弧鉆具的使用和改進在冶勒防滲墻工程上也有較大的突破。冶勒工程防滲墻施工接頭最初采用雙反弧接頭,后來經過改進和試驗,逐漸演變成單反弧接頭,但均采用雙反弧鉆頭施工。最初使用的雙反弧鉆頭近弧點間距為1.2~1.3b(b為設計墻厚),后經現(xiàn)場試驗,發(fā)現(xiàn)在造孔過程中,其阻力很大,容易失去平衡而卡在孔內,于是將近弧點間距設計為1.05~1.1b,使用效果很好。

2.4機具組合、配套方式的改進

在反循環(huán)鉆機和其他配套設備的組合方面,按常規(guī)要求每臺鉆機要配1臺6BS砂石泵、1臺3PN泥漿泵及1臺ZX-200型凈化器,總用電功率達145kW。在工程實踐過程中,按照集中泥漿凈化、減少配套機械設備、降低生產耗電量的思路,并結合防滲墻施工場地有限的實際情況,將原來1臺鉆機配置一套反循環(huán)鉆機、一套凈化器的組合改進為2臺沖擊反循環(huán)鉆機使用1臺6BS砂石泵和1臺凈化器,這樣使原來的泥漿循環(huán)凈化裝置減少了50%,每臺鉆機的用電功率由原來的145kW減少到89. 5kW,也改善了施工場地擁擠的矛盾。同時,通過改造反循環(huán)排渣管的接頭形式,減少了鉆進過程中掉管事故的發(fā)生,提高了鉆機的純鉆時間。

3墻體材料

為了適應不同的地層地質條件,現(xiàn)階段混凝土防滲墻墻體材料正在朝著兩個截然不同的方向發(fā)展:①適用于高水頭、高應力條件的高壩深基礎防滲的高強低彈高抗?jié)B混凝土(一般28d抗壓強度>25MPa);②適用于低水頭大壩和臨時圍堰的低強低彈高抗?jié)B混凝土(即塑性混凝土,其強度

3.1高強低彈混凝土材料

高強低彈混凝土防滲墻墻體材料,適合于深厚覆蓋層。這種理想材料既要保證墻體有較高的強度,又要保證墻體具有一定的柔性,以適應由于地基變形引起的墻體變形,而不至于使墻體開裂。

對于冶勒這種高壩深墻,經設計計算采用強度高(R≥40MPa)而柔性好(彈性模量E≤25 000MPa)的高強低彈新型混凝土材料。瀑布溝大壩防滲墻墻體混凝土設計為:90d強度45MPa,彈性模量33 000MPa,抗?jié)B等級P12,屬高強低彈性材料。經過科研人員的不斷探索,并進行了大量的室內試驗,研究出了早期7d強度在12MPa左右,后期強度滿足設計要求的混凝土,這種混凝土不僅后期強度滿足45MPa,而且90d之后還有很大的富余增長,且彈性模量比使用P•O425水泥的混凝土還要低。通過施工使用,效果很好?；炷两宇^套打工效遠高于一般混凝土。

3.2塑性混凝土

三峽二期圍堰主要由風化砂、石渣和石渣混合料等經水下拋填(最大拋填深度60m)而成,考慮到其具有密度低、沉降變形嚴重、運行期短(試用期為6年)的特點,要求防滲體具有較強的適應變形的能力,同時又便于施工和拆除。經論證采用柔性材料和塑性混凝土防滲墻材料,其中墻深大于40m部分采用塑性混凝土材料。

鑒于二期圍堰墻體最大高度74m,為保證強度和變形要求,設計提出防滲墻墻體材料性能指標必須滿足:抗壓強度4. 0~5. 0MPa(深度大于30m時,R28d按5.0MPa控制);抗折強度T28d大于1. 5MPa;初始彈性模量E 0為500 ~700MPa (最大值允許E 0=1 500MPa);滲透系數(shù)K20

4結語