恰海電站壩基處理施工工藝

張峰

（新疆伊犁河流域開發建設管理局，新疆 烏魯木齊 830000）

1 大壩工程概況

恰海電站攔河大壩為粘土心墻壩，壩址區岸坡陡峻，河谷狹窄呈“V”型，巖層走向與河谷近正交，屬橫向河谷，壩體范圍內兩壩肩為溝梁相間的梳狀地形，地形較為凌亂且完整性差。壩基（肩）巖層陡立，走向與壩軸線交角15°～20°,基巖巖性為相間分布的凝灰巖、泥晶灰巖夾少量凝灰質砂巖，中厚～厚層狀為主，局部為塊狀。壩基主要構造以層間擠壓斷層為主，工程地質條件較好。

2 壩基處理

2.1 施工方法

1）壩肩開挖。根據實際地形，1號溝高程1 035～1 025 m采用手風鉆預裂爆破的方式分3層開挖，梯段高度為3.3 m；高程1 010～925 m用CM351潛孔鉆進行梯段爆破，梯段高度為9.0～12.0 m，底部預留3 m保護層后，采用手風鉆分兩次進行淺孔爆破。緊靠建基面的最底層采用（底部20 cm柔性墊層）保護層一次性開挖技術；1～2號溝之間的山梁采用手風鉆造孔，預裂爆破至1 015 m平臺后使用100B型潛孔鉆分3層進行深孔梯段爆破，開挖至970 m高程，梯段高度為12.0～15.0 m。邊坡部位采用預裂爆破。高程925～970 m開挖與1號溝相同。

a）梯段爆破。梯段爆破采用CM-351鉆機造孔，φ90 mm巖石銷銨炸藥不偶合裝藥，非電毫秒微差雷管連接起爆網路進行孔間微差擠壓松動爆破。

b）預裂爆破。上下游邊坡均進行預裂爆破。預裂爆破采用CM351潛孔鉆機造孔（φ=90 mm），φ35 mm巖石銨梯炸藥串狀間隔裝藥，導爆索貫穿全孔，竹片固定，竹片放置在保留巖體一側。為保證保留巖體的完整性，在預裂孔和最后一排梯段孔之間布置一排緩沖孔，采用φ35 mm巖石銨梯炸藥1～3節捆綁連續裝藥，裝藥段設導爆索，非電毫秒微差雷管連接起爆網路。

c）保護層開挖。心墻基礎開挖時在底部1.5 m進行保護層開挖。保護層采用小梯段保護層一次開挖爆破，梯段高度1.5 m，孔底設20 cm鋸末卷柔性墊層，φ35 mm乳化炸藥不偶合、空氣層裝藥，非電毫秒微差雷管連接起爆網路，每5孔為一組，反向起爆，控制最大單響5 kg。

d）出渣方式。梯段爆破時直接采用320HP推土機集料、1.8 m3挖掘機配20 t自卸汽車拉運。

2）河床開挖。用CM351潛孔鉆進行梯段爆破，梯段高度為9.0～12.0 m，底部預留3 m保護層后，采用手風鉆分兩次進行淺孔爆破。緊靠建基面的最底層采用（底部20 cm柔性墊層）保護層一次性開挖技術。裝藥時除孔內有水時采用乳化炸藥外，其余均與左壩肩相同。

3）上游圍堰石方開挖。方法和心墻基礎石方開挖相同，防滲槽的開挖在基礎開挖完成后進行，采用手風鉆造孔，兩邊坡預裂、中部掏槽、一次開挖的爆破方案。先抽排水后開挖，炸藥用乳化炸藥，外罩防水套。

4）心墻基礎斷層破碎帶石方開挖。心墻采用風鎬撬挖為主、液壓破碎錘及CAT反鏟配合。20 t自卸汽車拉運棄渣。

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5）壩殼范圍內石方削坡開挖和壩外岸坡不穩定巖體石方開挖。這兩項石方開挖時，對少量的和分散的石方采用手風鉆爆破，人工配合反鏟削坡清渣裝車；對開挖方量較大的部位采用和左、右岸壩肩開挖相同的方案。

2.2 爆破參數選定

爆破參數根據水利水電施工技術規范和以往的施工經驗初選試驗參數,經試驗選用的爆破參數，施工時根據爆破的效果再作進一步的優化和調整。

3 蓋板混凝土施工

恰甫其海大壩心墻基礎混凝土蓋板澆筑工程范圍包括：左壩肩0-19～右壩肩0+340.272，計353個單元，錨筋43個單元，共計396個單元。混凝土澆筑設計工程量7 900 m3，實際澆筑19 244.15 m3；左壩肩擋土墻 374 m3，錨筋制安 1 127根，水平及垂直止水安裝4 500 m。

3.1 施工方法

錨筋安裝采用YT-27型手風鉆鉆孔，先注漿后插錨筋的方法。蓋板澆筑采用鋼木組合模板，面模采用P3015組合鋼模掛模，邊澆筑邊安裝,拉錨及邊角部位采用木模補缺；側模采用P3015、P2015鋼模，模板固定采用內拉與外撐相結合的方法。水平止水均采用硫化法連接，垂直止水與水平止水的連接、L型止水與水平止水的連接采用氯丁膠粘接。由于左右壩肩地形和交通條件不同，故采取不同的入倉方式，右壩肩0+185～0+340.272段混凝土澆筑，采取混凝土罐車運輸至交通洞出口高程1 000 m平臺卸料，溜槽入倉，人工平倉（部分采用泵送混凝土澆筑）；河床段0+129～0+185段采用反鏟入倉、人工平倉；左壩肩0-19～0+129段混凝土澆筑，采取混凝土罐車運輸至心墻高程925，895 m平臺卸料，混凝土泵送料入倉，人工平倉，混凝土入倉每層不超過30 cm，采用ZN50型振搗器人工振搗。拆模后線氈覆蓋灑水養護或涂刷養護劑。

3.2 溫度控制及防裂措施

蓋板混凝土澆筑溫度不得超過28℃，最低溫度不宜低于5℃。當溫度高于28℃時，拌和站的砂石骨料、水及倉面均采取搭涼棚的辦法，避免陽光曝曬。脫模后，及時用線氈覆蓋，避免陽光曝曬混凝土面，并加強灑水養護。氣溫低于5℃時，當連續5 d氣溫低于5℃時，采取保溫和加溫措施。具體方法如下：

1）搭設暖棚。用鋼架管支撐帆布為砂石骨料、水、外加劑和攪拌系統搭設暖棚，以減小風速，控制溫降。

3）拌和混凝土前，先用熱水沖洗拌和機，并將沖洗后的冰水排除。

4）在運輸過程中，混凝土罐車的路上行走速度不低于30 km/h。

5）混凝土澆筑完成后立即用線氈覆蓋保溫，新老混凝土的接合處和易受凍的邊角部分加強保溫，并避免夜間或氣溫驟降期間拆模。

3.3 混凝土蓋板裂縫處理

1）灌漿材料。對裂縫進行化灌處理，灌注水溶性聚氨酯灌漿材料的方法進行灌漿。其灌漿材料主要技術指標見表1。委托新疆農業大學與土木工程建材實驗室對裂縫處理所用的水溶性聚氨酯材料進行了檢驗，其結果見表2。

表1 灌漿材料技術指標

2）主要施工工藝流程。混凝土裂縫灌漿孔采用斜孔梅花型布置。孔距0.2～0.3 m，孔深30 cm。鉆φ12 mm，深30 cm的孔后，將孔內的粉塵和碎末用水沖洗直至回水清凈，將止水針頭放置在孔中后，加力使其膨脹。 采用手壓泵進行壓水試驗，壓力為0.5 MPa，以檢查灌漿嘴是否卡塞完好，并了解各灌漿孔之間是否暢通，如灌漿孔不暢通，需重新布置漿嘴。經過壓水試驗檢查后，用水溶性聚氨酯材料進行灌漿，灌漿壓力采用20 MPa。灌漿時裂縫表面出漿后，延續5 min結束。待漿液凝膠固化60 min后，將裂縫表面灌漿止水針頭卸力拔出，將工作面的漿液鏟除干凈，孔內用高強水不漏材料填充密實，使表面平整，恢復原狀。

3）質量檢查。監理工程師指定在 L1，L4，L7，L13，L14，L27，L34等7條裂縫上取芯檢查，這7條裂縫除L27（寬度在0.2 mm）外，裂縫寬度均為0.3 mm。長度較長，屬于貫通性裂縫，具有代表性。

表2 水溶性聚氨酯灌漿材料檢測匯總表

4 心墻基礎沖刷坑和斷層的發現及處理

在心墻軸線上游側河床段開挖時，揭露出一葫蘆狀沖刷坑，上口小，“肚子”大，上游寬下游窄。該沖坑順河流方向最長達27 m，垂直河流寬22 m，坑底高程888.3 m。沖刷坑上半部分采用EX750反鏟開挖，下半部分采用人工開挖，開挖和基礎清理歷時8 d，經設計代表現場勘測，決定用C15混凝土回填，并增加固結、帷幕孔，混凝土回填歷時7 d。沖刷坑開挖1 812 m3，其中人工開挖153.3 m3，機械開挖1 658.7 m3；C15混凝土回填1 812 m3。

在左岸心墻建基面地質編錄過程中，揭露出斷層。該斷層切穿壩基，斷層產狀30°～40°，SE∠85°，斷層破碎帶寬2～4 m。根據設計要求，開挖深度2.5 m，采用C20混凝土塞回填，另增加16個帷幕灌漿孔，7個15 m深固結孔，19根錨筋。混凝土回填設計390 m3，實際回填430.11 m3。

5 勘探平洞處理施工方法和措施

5.1 施工方法

1）勘探平洞漿砌石回填施工方法。人工配合高壓水（風）槍清理沖洗基礎，人工用卵石同皮內丁順相間的砌筑形式，逐層錯縫鎖結方式安砌，砂漿采用機械拌制。

2）心墻部位勘探平洞回填灌漿施工方法。

a）施工范圍。該工程需要回填灌漿的勘探平洞見表3。

表3 回填灌漿工程量表

b）施工作業程序及工藝。沿洞長每20～30 m為一灌漿作業段，通過預埋的灌漿管在規定的壓力下灌漿，灌漿管停止吸漿后延續5 min結束，質量檢查按照監理工程師要求執行。

3）探洞混凝土回填施工程序和方法。基礎處理同漿砌石回填工藝，洞內砌筑漿砌石分段墻，C20混凝土泵送分段入倉、人工平倉，ZN50振搗棒振搗密實。水泥等材料同蓋板混凝土。

4）探洞改建排水洞施工程序和方法。PD1和YPD1探洞設計更改為排水洞，排水管伸入巖石20 cm，首先用風鎬鑿排水管坑，其次進行基礎處理和漿砌石墻施工，工藝同探洞漿砌石回填，再安裝鋼筋混凝土預制板，最后用漿砌石回填探洞頂部。排水管在漿砌石施工過程中安裝。

6 實施效果

經驗收壩基開挖工程單元工程合格率為100%、優良率為92.5%；蓋板混凝土工程單元工程合格率為100%、優良率為90.6%。

［1］Sl47-94，水工建筑物巖石基礎開挖工程施工技術規范［S］.

［2］SLJ207-82，水工混凝土施工規范［S］.

［3］SDJS7-85，水利水電地下工程錨噴支護施工技術規范［S］.