桐子林水電站框格式地下連續墻施工質量控制

張杰，李東福，李翔

（中國水利水電第七工程局成都水電建設工程有限公司，成都 611130）

1 引言

桐子林水電站是雅礱江下游最末一級梯級電站，工程屬二等大（2）型。水庫正常蓄水位為1015.00m，總庫容0.912億m3。大壩頂高程1020.00m，總裝機600MW，多年平均發電量29.75億 kw·h。

2 施工概述

導流明渠布置在右岸灘地上，底寬63.8m，中心線長609.773m，末端施工的地下連續墻采用墻樁組合形式，節點樁、一字墻最大深度約42m，墻厚1.2m；節點樁直徑2.5m。框格式混凝土地下連續墻結構與上部混凝土導墻聯合承擔水平及豎向荷載。

3 地下連續墻施工質量控制

3.1 施工順序劃分

工程劃分為節點樁32個單元和一字墻71個單元。先施工節點樁，再施工一字墻。

圖1 導流明渠工程框格式地下連續墻平面布置圖

3.2 質量管理體系

3.2.1 質量管理組織機構

桐子林水電站成立了以業主、設計、監理、專業管理中心及施工單位負責人組成的桐子林水電站工程質量管理委員會；設質量管理辦公室。

施工單位的質量保證體系：項目經理→質量副經理、項目總工程師→職能管理部門→施工廠隊→施工班組。

3.2.2 全面開展合同資質認證工作

根據工程實際，所有參與工程檢測的人員，在上崗前都必須通過資質認證。同時，做好過程考核和復查審核工作。

3.2.3 人員培訓教育

框格式地下連續墻施工工種多、工序復雜，需進一步強化技術人員的業務素質，組織各專業技術人員認真學習有關規程、規范及合同文件，熟悉并掌握具體質量標準和技術指標；對參與關鍵工程和特殊過程施工的人員，進行上崗前的再培訓，使參與施工的人員能夠清楚地了解和掌握施工重點、施工方法和質量控制要點；同時對參建各方在施工中出現的問題及時會商，將質量隱患消滅在萌芽狀態[1]。

3.3 生產性試驗

3.3.1 試驗目的

論證框格式混凝土地下連續墻十字節點部位結構形式的可行性，解決接頭部位混凝土繞流的問題。

3.3.2 試驗關鍵問題

考慮框格式地下連續墻節點是等厚的地連墻，斷面有十、T、L三種形式。節點部位如何施工是項目成敗的關鍵。

①由于“十”字地連墻是一種軸對稱結構，任何一點的位置均需要兩個坐標來確定。

圖2 原設計考慮的節點連接圖（單位：cm）

②節點部位地連墻入巖1～2m，可采用的施工手段為沖擊鉆機挖槽，但挖槽時鉆頭的巨大沖擊作用，不僅會導致十字交叉處臨空的槽壁坍塌，還會增加造孔難度。

參建各方反復討論提出了用大直徑圓形灌注樁來代替節點處地連墻的方案，即在節點處采用大樁（直徑2.5m），兩樁之間仍采用地連墻。施工順序為節點樁先施工（一期），“一”字形地連墻后施工（二期）。

3.3.3 試驗效果

通過試驗樁墻開挖檢查表明，十字節點部位連接定位問題和接頭內防止混凝土繞流的問題得到有效解決，澆筑的樁、墻混凝土密實、無集中氣孔或氣泡，故修改的節點樁方案技術可行、施工方便、質量可靠。

圖3 經試驗論證后設計修改的節點樁圖

3.4 節點樁施工質量控制

3.4.1 孔斜

節點樁造孔要求孔位中心偏差不大于±3cm，孔斜率不大于0.4%。孔斜采用重錘原理進行測量。在施工過程中不定時對孔位進行檢查，發現偏差后及時進行調位糾偏。

3.4.2 護壁泥漿

該區域的覆蓋層為粉砂質黏土，其自造漿能力較好。在鉆造孔過程中，以自造泥漿為主，輔以膨潤土泥漿。同時，將混凝土澆筑施工中置換出來的性能達標的泥漿，回收重復使用。

3.4.3 清孔

清孔采用氣舉法。節點樁完成終孔驗收后，采用正循環法進行初清，然后采用氣舉法進行泥漿凈化清孔。清孔合格標準為：淤積厚度不大于100mm，泥漿比重≤1.30g/cm3，泥漿黏度≤30s，含砂量≤10%。

3.4.4 鋼筋籠制作與吊裝

①鋼筋籠制作。檢查所用鋼材的材質是否滿足要求。按要求進行鋼筋籠制作，并對鋼筋籠制作質量進行驗收合格后，才可投入使用，同時應檢查存放鋼筋籠的承臺，防止鋼筋籠變形或損傷。②鋼筋籠起吊。鋼筋籠起吊必須慎重，不能使鋼筋籠產生變形，保證鋼筋籠能順利插入節點樁槽孔內。鋼筋籠沉放過程中應嚴格控制擺動，防止刮壁現象，就位后進行測量，標高誤差最大為50mm，最小為10mm；軸線方向誤差最大為75mm，最小為0mm，均應滿足設計要求。

3.4.5 接頭保護

采用“投袋法”對節點樁接頭進行保護，即向接頭鋼板內投放黏土袋，防止混凝土澆筑時繞流進入接頭鋼板，影響后續一字墻施工[2]。

3.4.6 混凝土澆筑

混凝土澆筑質量控制是最為關鍵和重要的，其控制的要點包括混凝土拌合物質量、混凝土來料速度、澆筑導管選取和提升、樁內混凝土上升速度等方面。

混凝土澆筑采用泥漿下“直升導管法”，開澆前使用橡皮球放入導管中隔離泥漿[3]。在澆筑過程中，根據混凝土上升情況及時起拔和拆卸導管，每30min測量一次槽孔內混凝土面深度，每2h測定一次導管內混凝土面深度，及時填繪混凝土澆筑指示圖，在開始和結束混凝土澆筑時應適當增加測量次數。

3.5 一字墻施工質量控制

3.5.1 導墻施工

一字墻導墻采用C20混凝土，布設φ20鋼筋。導墻修建順序和質量控制要點：首先測量放出地連墻軸線和導墻位置；再用反鏟進行開挖，人工配合清底，驗收后，鋪設10cm厚的水泥砂漿；最后，立模進行混凝土澆筑。

3.5.2 抓斗成槽施工

導墻達到設計強度后，采用沖擊鉆機配合液壓抓斗進行成槽施工，上部覆蓋層采用液壓抓斗施工，下部基巖采用沖擊鉆機破碎嵌巖。

3.5.3 清孔

一字墻成槽以后，先用液壓抓斗抓起槽底余土及沉渣，再用“氣舉法”吸取孔底沉渣，經泥漿凈化機凈化后的泥漿返回槽內，并用刷壁器和鋼絲鉆頭清除已澆墻段接頭處的凝膠物和泥皮。

3.5.4 鋼筋籠制作與吊裝

鋼筋籠制作與吊裝質量控制要點與節點樁相同。

3.5.5 混凝土澆筑

混凝土澆筑質量控制要點與節點樁相同，其澆筑導管直徑為250mm。

3.6 混凝土取芯檢查

現場施工完成后，選取兩個節點樁、兩個一字墻進行鉆孔取芯和注水檢查。

3.6.1 混凝土鉆孔芯樣

鉆孔采取的混凝土芯樣密實、表面光滑、無蜂窩麻面、無集中氣孔或氣泡，獲得率100%。取芯表明，框格式地下連續墻混凝土澆筑連續、無斷層和混漿層。

圖4 框格式地下連續墻鉆孔芯樣照片

3.6.2 注水試驗

注水試驗利用取芯孔進行，注水段長為5～7m，采用醫用一次性注射器（容量20ml）注水。

取芯孔用清水注滿，之后每隔5min測量一次孔內水位高程，并計算出注入流量，當連續2次測量的注入流量之差不大于最后一次注入流量的10%時，試驗即可結束，取最后一次注入流量作為計算流量。完成注水試驗27段，最大滲透系數為1.58×10-7cm/s，最小滲透系數為 6.7×10-8cm/s，平均滲透系數為1.1×10-7cm/s。

3.6.3 混凝土性能檢測

取芯孔混凝土芯樣進行了抗壓試驗和彈模試驗。試驗結果為：最大抗壓強度52.2MPa，最小抗壓強度40.7MPa，平均抗壓強度44.9MPa；彈模最大值38900 MPa，最小值30400 MPa。以上數據表明，框格式地下連續墻墻體混凝土各項指標滿足設計要求。

4 結語

桐子林水電站導流明渠工程框格式地下連續墻屬創新性結構，也是國內水電工程首例采用樁墻框格式地下連續墻進行基礎處理的。該工程施工工序復雜，施工質量控制是一個新課題，沒有成熟的經驗可以借鑒。通過施工過程質量精準控制以及專業質量、安全檢測手段的合理運用，摸索出了一套較為完整的質量管理和控制體系，使框格式地下連續墻工程質量總體受控，為工程的下一步施工提供了良好的施工環境，值得類似工程參考、借鑒。