北引渠首江道泄洪閘圍堰截滲施工技術方案

劉鴻雁

(黑龍江省引嫩工程管理處，黑龍江 大慶 163000)

1 工程概況

北部引嫩渠首位于訥河市拉哈鎮西北約7 km處，距尼爾基水庫25 km。1976年投入運行，工程為無壩引水。北引渠首改建為有壩渠首，位于現進水口下游400 m處。樞紐工程中泄洪閘為Ⅰ級建筑物，泄洪閘正常運用水位為176.20 m，設計洪水位179.04 m，校核洪水位179.73 m，設計洪水流量4 629 m3/s，校核洪水流量 5 156 m3/s。

泄洪閘位于嫩江主河床軸線樁號2+473.3～2+697處，為平板開敞式閘，共12孔，每孔凈寬16 m，總凈寬192 m，堰型采用寬頂堰，閘底板與河床高程一致，高程為169.00 m，泄洪閘主要由進口段，閘室段，消力池段，海曼段組成。大江截流后，江水由導流明渠輸送到下游，泄洪閘的建設在圍堰圍成的基坑內進行。為確保施工圍堰的防滲效果，經專家評議，擬對新建泄洪閘圍堰防滲采用振動射沖和旋噴樁即高噴灌漿組合防滲技術方案，施工最大深度約24 m，兩種技術所占比例約為 1∶2。

2 圍堰截滲施工技術方案

經前期試驗及專家論證，本圍堰截滲施工采用振動射沖防滲墻與高噴灌漿技術相結合方案。此綜合方案基于原因為:擬建泄洪閘處有級配良好細礫和拋石等人為影響，單純采用振動射沖防滲很難單獨完成，而卵礫較為集中的地段振動射沖工效較低，適用性差，采用綜合方案可發揮兩技術各自的優勢，保證了截滲的效果。

2.1 振動射沖施工技術

振動射沖連續墻施工技術是一種新型地下連續墻施工新技術。主要適用于江河，水庫，湖泊的堤壩垂直防滲加固工程。基本原理是:在動力系統的驅動下，成槽裝置進行豎向的快速往復運動，帶動切刀對原始地層進行擠壓，破碎，并將部分(或全部)地層顆粒置換出地面，形成槽孔，澆筑自凝灰漿形成連續防滲墻。本技術鑒定意見認為“防滲效果好，工程造價低，技術經濟優勢明顯，在水利工程防滲處理工程中具有較高的推廣應用價值”。

2.1.1 技術工藝流程

工藝流程為:測量放線→開挖導溝→泥漿，澆筑系統，設備準備→沖切開槽→槽段澆筑。

各步驟施工技術要求:

1)測量放線:根據設計要求，實地測定防滲墻的軸線位置，放線測量誤差沒有超過5cm。

2)導溝開挖:沿防滲墻軸線開挖導溝，深80 cm，寬60 cm，方便了鉆具行走及排漿處理。

3)泥漿系統:利用了成槽機具自行造漿，利用導溝，泥漿池，泥漿機組組成泥漿循環系統。泥漿除渣采用了泥漿溝，泥漿池沉淀方式，效果良好。

4)開槽施工:槽孔之間的搭接長度為0.2 m，便于逐孔連續施工。

5)槽孔澆筑:墻體材料為固化灰漿，在造槽同時，將水泥加入漿液中，循環漿液即為固化漿液，成槽結束時也即完成

了槽孔澆筑。

2.1.2 墻體設計指標

設計指標為:①墻體厚度為50 cm;②R28＞2.0MPa;③滲透系數≤i×10-7cm/s;④允許坡降＞40。

2.1.3 材料配比

為適應堰體變形，采用了低標號的塑性墻體，墻體材料利用水泥為主材，新拌制的漿液水灰比為1∶1，比重為1.5～1.7，回漿池中的泥漿比重為1.35～1.38.

2.2 高噴灌漿施工技術

本圍堰截滲施工技術采用了鉆噴一體兩管法旋噴灌漿和鉆噴分體兩管法旋噴灌漿

2.2.1 鉆噴一體兩管法旋噴灌漿設計標準與技術指標

鉆噴一體高噴孔孔距為0.80 m，旋噴樁套接，防滲墻底部插入黏土層1.0 m，注漿壓力＞38 MPa，氣壓0.7 MPa，流量＞75 L/min，不分序連續施工，提升速度控制在 8～10 cm/min，達到了最佳效果。

2.2.2 鉆噴一體技術工藝流程

平整場地→放線定位→鉆孔→高壓漿噴射→旋轉提升→至高噴頂→注漿回灌→封孔。

各步驟施工技術要求:

1)測量定孔:按設計要求放線定孔位，誤差沒有超出2 cm。

2)鉆孔:鉆機鉆進中對地層情況做了詳細記錄，直至鉆至設計高程下0.50 m。當出現泥漿漏失嚴重，孔口不返漿時，重新調整了泥漿比重，直到孔口返漿為止。鉆進暫停或終孔待噴時，孔口均加蓋保護，保證了工程質量。

3)制漿:當鉆桿鉆至預訂深度后，按設計要求制備漿液，并測量漿液密度，漿液做到了過篩后使用。

4)噴射作業:送入符合要求的氣、漿、噴射幾分鐘，待孔內水泥漿液冒出孔口后，即按設計的提升速度，自下而上開始噴射作業，直至設計的終噴高度，停噴，并提出噴射管。

5)清洗:當噴射到設計高度后，及時提出噴射管，逐一沖洗干凈，做到了無殘渣，避免了后續施工出現的堵塞噴嘴事故。

6)回灌封孔:噴射結束后，為補充漿液析水帶來的損耗，做到了及時向孔內補漿，在漿柱的靜壓作用下，水泥漿繼續緩慢地向周圍滲透，保證了凝結體的密實。

2.2.3 高噴材料及配比

采用了普通硅酸鹽水泥，細度達到了4 900孔/cm2標準篩的篩余量＜5%。水泥漿水灰比約為1.0～1.1，比重控制在1.48～1.50。

2.2.4 鉆噴分體兩管法旋噴灌漿

由于鉆噴分體需分序施工，Ⅱ序孔易受Ⅰ序孔噴射的影響，必須采取合理的施工措施，主要方法是增加噴射壓力，加大噴射流量，降低提升速度。鉆噴分序高噴孔孔距0.80 m，旋噴樁套接，防滲墻底部插入黏土層1.0 m，注漿壓力 ＞38 MPa，氣壓 0.7 MPa，流量 ＞75 L/min，分序施工，提升速度控制在8～10 cm/min以內，具體做法如下:Ⅰ序孔10 m深度以下提升速度8 cm/min，10 m以上提升速度10 cm/min;Ⅱ序孔提升速度8 cm/min，局部復雜地段提升速度根據實際情況由技術人員調整降低。為防止Ⅰ序孔局部噴射范圍過大影響Ⅱ序孔的噴射，在Ⅰ序孔施工時噴射漿液摻加10%的膨潤土。Ⅰ、Ⅱ孔之間的噴射間隔≤2 d。

3 兩種施工技術完成情況

自堰頂高程179.80 m以下8.5 m范圍內可較容易的建造振沖防滲墻。本垂直防滲工程軸線長度約為1 270 m，防滲面積約為30 000 m2。平均施工深度約22 m，其中成槽深度約8.5 m，旋噴長度約15 m，旋噴樁與上部防滲墻連接成整體。振沖工程量為10 800 m2，旋噴防滲工程量為15 600 m2，兩種施工技術完成工程量比例約為1∶2。

4 結語

1)北引渠首泄洪閘圍堰截滲施工采用振動射沖與高噴灌漿相結合的技術方案，綜合防滲效果顯著。從鉆孔檢查，取樣，室內試驗，現場注水試驗和原型觀測資料分析，各項指標均滿足了設計要求。截滲工程整體滲漏系數滿足設計要求，確保了圍堰的擋水安全，保證了泄洪閘主體工程的正常，安全，高效施工。

2)事實證明采用綜合截滲方案是合理，科學，可行的。同時，省水電工程總公司具備一支高素質和豐富高噴灌漿實踐經驗的專業施工隊伍，在施工過程中實施嚴格的管理，跟班技術指導，科學調度，嚴格的質量監督，保證了工程按質，按量，按期完成。

[1] 陳玲麗，程艷秋.北引渠首泄洪閘工程導流明渠施工方案分析[J]. 黑龍江水利科技，2010，38(4):34.