海南瓊中抽水蓄能電站防滲墻接觸段處理方法與分析

田一畝

摘 要：主要描述在水頭不高、防滲墻不深情況下，防滲墻采用鉆劈法施工后，針對防滲墻底不同沉渣厚度，接觸段所采用的不同處理方式，同時通過對比分析闡述改善防滲墻接觸段施工質(zhì)量的措施。

關(guān)鍵詞：抽水蓄能 鉆劈法 防滲墻接觸段 處理方法

瓊中抽水蓄能電站位于海南省瓊中縣境內(nèi)，距海南省海口市、三亞市直線距離分別為106km、110km，距昌江核電直線距離98km。電站樞紐建筑物主要由上水庫、輸水系統(tǒng)、發(fā)電廠房及下水庫等4部分組成。

上水庫地處黎母山林場原大豐水庫位置，主要建筑物有主壩、副壩1、副壩2和溢洪道。主、副壩均采用碾壓式瀝青混凝土心墻土石壩，壩頂高程570.0m，最大壩高28.0m，副壩及壩肩基礎(chǔ)防滲均采用墻幕結(jié)合的方式。

1.沖擊鉆成槽防滲墻接觸段總體情況及原因分析

上水庫防滲墻按照墻身深度不同，各部位分別采用不同的成槽工藝。主壩由于設(shè)計及開挖后的防滲墻深度較小（小于10m），采用槽挖至基座后澆基座混凝土的防滲結(jié)構(gòu)型式；副壩2采用了傳統(tǒng)的沖擊鉆成槽、清槽施工反循環(huán)泵吸法，然后采用下設(shè)導管澆筑混凝土的傳統(tǒng)方式；副壩1采用了銑槽機成槽并布設(shè)導管澆筑混凝土的施工方式。

防滲墻施工完成后，通過跨孔聲波和孔內(nèi)攝像檢測體現(xiàn)出，防滲墻本身質(zhì)量及防滲墻連接較為良好，并無質(zhì)量問題。銑槽機由于施工工藝較為先進，沉渣控制較為良好，沉渣厚度均小于10cm，滿足設(shè)計及規(guī)范要求。采用沖擊鉆成槽的防滲墻共49個槽段，其中沉渣厚度小于10cm的24個槽段，沉渣厚度10cm～30cm的共19個槽段，大于30cm的共6個槽段。

沖擊鉆成槽由于傳統(tǒng)工藝的限制，及人為操作原因影響，沉渣較難控制。首先，采用沖擊鉆方式成槽并配套的清渣工藝很難將槽內(nèi)石渣全部清理出槽外，是防滲墻底沉渣較厚的主要原因；其次，防滲墻從成槽驗收、清槽、下混凝土管、澆筑時間連接緊密，要求一氣呵成，各工種銜接緊密，工人工作強度高，人為因素影響大；再次，清孔過程中對槽壁產(chǎn)生振動影響，會導致局部小范圍塌槽，掉泥的現(xiàn)象，對后期清槽產(chǎn)生影響；同時，泥漿性能尤其泥漿比重在清理過程中應(yīng)隨時監(jiān)測，保證泥漿比重滿足要求，是保證側(cè)壁穩(wěn)定的關(guān)鍵；最后，清理完成并驗收后應(yīng)及時澆筑混凝土，避免擾動后的浮渣通過時間沉淀至墻底，當然澆筑過程中間隔時間較長也增加了沉渣掉落的可能。

施工過程嚴格按照驗收標準進行，沖擊鉆成槽施工中接觸段對沉渣控制就成為防滲墻成敗的關(guān)鍵所在。

2.防滲墻接觸段檢查質(zhì)量

抽水蓄能電站上水庫不同于常規(guī)的水庫，上水庫水源較為寶貴，防滲系統(tǒng)就成為整個電站蓄水能否成功的關(guān)鍵所在，而施工后的質(zhì)量檢查及處理就成為防滲系統(tǒng)中最為重要的環(huán)節(jié)。為保證防滲系統(tǒng)的質(zhì)量，海蓄工程針對整體施工的防滲墻進行全面檢測，對每個槽段進行抽芯做物理檢測，每個孔進行孔內(nèi)攝像，隨機兩個槽段進行跨孔聲波進行接頭質(zhì)量檢測，很好的保證了防滲墻施工質(zhì)量。

3.防滲墻接觸段處理

根據(jù)多年施工經(jīng)驗和專家咨詢，針對上水庫防滲墻墻體較淺，蓄水后水頭不高的實際情況，根據(jù)灌漿試驗及防滲墻沉渣處理試驗成果，結(jié)合防滲墻沉渣厚度不同和后期帷幕灌漿參數(shù)，海蓄項目針對性地采取了不同的檢測方式和不同的灌漿方法對沉渣進行檢測和處理。

（1）防滲墻沉渣小于30cm的槽段。因沉渣體具有部分強度，甚至部分沉渣體強度較高，采用常規(guī)的風水聯(lián)動沖洗后可能形成一個通暢的通道，但不足以全部帶出沉渣的實際情況，海蓄電站上水庫采用了無水鉆進的方式，盡可能減少對沉渣的擾動，檢測墻底沉渣及泥土經(jīng)過混入混凝土的水泥漿膠結(jié)物的強度，并通過低壓（0.2～0.3MPa）控制流量的方式檢測膠結(jié)物的透水率。

若膠結(jié)物強度能滿足防滲墻穩(wěn)定要求，且透水率達到防滲要求，則按照正常灌漿作業(yè)進行灌漿。

若膠結(jié)物強度不能滿足防滲墻穩(wěn)定要求，或透水率不能達到防滲要求的情況，造孔完成該槽段內(nèi)全部灌漿孔至接觸段，若相鄰主副孔高程相差過大，有存在臺階的情況，則在該位置進行灌漿孔加密，確保每個臺階至少有兩個灌漿孔能夠串聯(lián)。整個槽段帷幕孔進行風水聯(lián)動沖洗，確保將接觸段沉渣清理干凈。然后進行低壓串灌，待同槽段其他灌漿孔開始冒漿后，逐個對灌漿孔進行封堵，穩(wěn)壓繼續(xù)灌注60min后結(jié)束接觸段灌漿。

（2）沉渣大于30cm的槽段。施工過程中由于墻體較淺，進行帷幕灌漿時，部分槽段漿液從槽壁兩側(cè)冒出，雖進行了表面封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇、待凝等方法進行處理，但后期檢測仍不理想，常出現(xiàn)無法起壓且漿液都從槽壁兩側(cè)冒出的現(xiàn)象，接觸段并未充填密實的漿液，后期掃孔復灌，灌漿通道封閉不暢通，而導致整個槽段墻底無法連通，灌漿質(zhì)量不理想的情況。

為有效處理接觸段膠結(jié)體，保證接觸段的施工質(zhì)量，對于沉渣30cm以上的槽段，海蓄電站上水庫帷幕灌漿分段中對接觸段位置進行了單獨劃分，把規(guī)范中第1段劃分為兩段，即分為墻底接觸段和入巖1m，相應(yīng)帷幕灌漿分段為：接觸段（防滲墻底至基巖表面）、第1段（基巖內(nèi)2m）、第2段（基巖內(nèi)3m）、第3段（基巖內(nèi)5m），以下分段按施工圖要求至終孔。

將處理槽段帷幕灌漿孔的接觸段全部造孔完成，并入巖30cm～50cm，同時保證處理槽段每個臺階至少有兩個灌漿孔以上，以便有效對沉渣體清理干凈。

采用風水聯(lián)動的方式對沉渣體進行清洗，待返水變清時保持30min后開始灌漿。

因防滲墻墻體較薄，為避免對防滲墻本身的破壞，灌漿施工時接觸段都必須使用機械塞在墻體內(nèi)卡塞，卡塞于墻底以上30cm～50cm，不得使用水壓塞。

為保證灌漿質(zhì)量及本工程的特性，接觸段及第1段灌漿壓力根據(jù)防滲墻深度及壩前水頭計算確定，本工程確定墻深小于20m的以0.2MPa控制，墻深超過20m的調(diào)整為0.3MPa。

采用砂漿泵灌入配制流動性好、性能佳的砂漿，一方面砂漿可以對槽壁兩側(cè)空隙位置進行充填，保證灌砂漿時能夠打起壓力，保證灌漿質(zhì)量。另一方面這些槽段部位沉渣較厚，風水聯(lián)合沖洗后此部位空間較大，水泥砂漿能夠更好的流動充填空隙，且砂漿充填后收縮效果好于水泥漿。

待砂漿凝固后采用掃孔復灌水泥漿的方法進行復灌加強，確保此部位的防滲效果。

接觸段灌漿結(jié)束并檢查合格后，采用無水鉆進或少水鉆進的方式掃空并加深至帷幕灌漿第一段，后將灌漿塞設(shè)置在基巖內(nèi)，避免對接觸段的干擾，后續(xù)灌漿按照常規(guī)帷幕灌漿施工工藝執(zhí)行。

防滲墻接觸段灌漿由于下部情況較為復雜，基巖和防滲墻底的情況根據(jù)孔內(nèi)攝像只能作出初步判斷，所以在灌漿方法上也需要進行特別要求，其他施工程序上面已經(jīng)介紹，這里只針對水泥漿的灌漿水灰比進行研究，根據(jù)本工程經(jīng)驗，巖體包括特殊部位對水泥漿的性能的要求較高，這里需要增加灌漿水灰比的比級，從6個比級可增加到10個比級，根據(jù)試驗結(jié)果判斷那幾個比級漿液灌入量對此部位有效，針對這幾個比級可再進行細化，因為每個比級的水泥漿對不同的裂隙有不同的效果，所以細化水泥漿的比級對防滲效果有較好的效果，這也是海蓄電站處理上水庫特殊部位灌漿的有效手段。

4.結(jié)論及建議

防滲墻施工質(zhì)量控制涉及的因素多，且工藝復雜，各工序施工質(zhì)量要求高，防滲墻底沉渣厚的情況屢見不鮮，嚴格控制每道工序施工質(zhì)量是保證防滲墻施工質(zhì)量的關(guān)鍵，同時結(jié)合工程實際情況制定處理措施尤為重要。

結(jié)合海蓄情況，防滲墻施工中應(yīng)盡可能從方案、方法上尋求改善路徑，針對墻身較淺且地下水位較低的情況，可采用槽挖澆筑基座混凝土的方式來保證；針對地下水位較高且墻身較深的情況，可采用銑槽機的成槽工藝，減少對基礎(chǔ)的擾動。以上兩種方法在海蓄電站建設(shè)過程中都取得了很好的效果。

若采用傳統(tǒng)的沖擊鉆成槽方式，應(yīng)從泥漿本身質(zhì)量、改善清渣工藝、加快清槽及混凝土澆筑時間間隔等方面入手，保證盡可能減少影響工程質(zhì)量的因素。

總之，混凝土防滲墻屬重要隱蔽工程，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到建筑物的安危和項目的成敗，因此，對混凝土防滲墻施工過程中的質(zhì)量控制至關(guān)重要。同時，防滲墻工藝復雜、干擾因素多、受地質(zhì)條件影響大，防滲墻本身的缺陷在施工過程中很難避免，這要求我們認真結(jié)合工程實際情況，尋求有效途徑改善并解決出現(xiàn)的問題，并滿足工程需要。

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