锦屏二级水电站围堰塑性混凝土防渗墙施工与质量控制_代启元

1、 锦屏二级水电站围堰塑性混凝土防渗墙施工与质量控制代启元(四川二滩建设咨询有限公司锦屏二级项目监理部,四川西昌615000摘要:塑性混凝土防渗墙具有抗压强度低,弹性模量小,极限应变大的特点,在荷载作用下墙内应力和应变均很低,不仅能够适应外力作用下抗拉和抗剪应力带来的墙体变形,具有良好的力学性能,而且水泥用量小,具有较好的技术经济指标。因此,塑性混凝土防渗墙在国内外水利水电围堰工程中得到广泛应用。通过塑性混凝土防渗墙技术在雅砻江锦屏二级水电站拦河闸坝围堰工程中的应用,介绍了“钻劈法”成槽工艺、施工技术要点及混凝土质量控制重点。关键词:塑性混凝土防渗墙;施工;质量控制;锦屏二级水电站中图分类号:T

2、V7;TV551;TV52;TV543文献标识码:B文章编号:1001-2184(201205-0099-031工程概况锦屏二级水电站首部拦河闸坝主要由泄洪闸和两岸重力式挡水坝段组成,全长165m ,最大坝高34m ,共设5孔宽13m 的泄洪闸。泄洪闸修建在砂卵石覆盖层上,围堰堰体及基础防渗采用塑性混凝土防渗墙形式。2围堰塑性混凝土防渗墙施工工艺流程围堰工程塑性混凝土防渗墙施工工艺流程见图1。围堰工程塑性混凝土防渗墙结构见图2。图1塑性混凝土防渗墙施工工艺流程图21施工槽段划分槽段划分根据施工总体方案并综合考虑地层收稿日期:2012-08-30图2防渗墙结构图特性后确定,以减少接头数量为原则。

3、但考虑到砂卵砾石地层易坍塌,为确保孔壁安全,确定一期、二期槽段长度均为68m ,合拢段安排在槽深较浅、地质条件较好的部位。防渗墙槽段划分:一、二期槽均采用“四主三副”,主孔长度为08m ,副孔长度为12m ,槽段长为68m 。上游围堰防渗墙共划分24个槽孔,其中期槽12个,期槽12个,平均孔深4072m ,最大槽深585m ;下游围堰防渗墙共划分17个槽孔,平均孔深404m ,其中9个期槽,8个期槽,最大槽深54m 。槽段划分情况见图3。22施工泥浆配制泥浆主生产系统布置于上、下游围堰附近的场地内,包括制浆站、储浆池、供浆池、回浆池输送泵和管道等。上下游各配置2台ZJ800高速泥浆搅拌机、1个

4、100m 3泥浆池、1个50m 3膨化池和1个50m 3回浆池。第31卷第5期2012年10月四川水力发电Sichuan Water PowerVol31,No5Oct,2012 图3槽孔划分示意图固壁泥皮厚度为2 4mm 。主孔施工以粘土泥浆为主,副孔施工以膨润土泥浆为主。配制泥浆时根据需要添加适量烧碱(Na 2CO 3,利于水化形成胶体。选择粘土时,对粘土进行取样、颗粒分析、物理性质和化学成分试验,粘粒含量必须大于50%,塑性指数大于20,含砂量小于5%,SiO 2与Al 2O 3含量的比值为3 4。膨润土泥浆需要在泥浆池存放24h 以上,需充分水化溶胀、膨化后才能使用。泥浆池内的泥浆要保

5、持均匀,应经常搅动,防止离析沉淀,通过供浆管路输送至各施工槽段。泥浆的循环使用与回收处理:冲击钻机造孔时,孔底沉渣通过泥浆悬浮经抽筒带出孔外直接流入回浆池,经沉淀并将钻渣捞出后,其余用来继续制浆。泥浆经较长时间使用后,通过检验,如发现粘度指标降低,应适当掺加新浆进行调整;如粘度指标升高,可加入分散剂,若经处理后仍达不到标准的作废料处理,不得再次使用。23施工造孔防渗墙成槽采用“钻劈法”,按照先期槽,后期槽;先主孔,后副孔的原则,即采用CZ 300型冲击钻机和CZF1500型冲击反循环钻机先钻进主孔,到设计终孔孔深后(入基岩05m ,再劈打副孔,期槽完成后,再施工期槽。施工过程中,在遇到大孤石、

6、漂石的情况下采取“孔内钻孔爆破”处理。爆破必须保证槽壁安全,在相邻槽段墙体具有一定强度后才能进行。槽内钻孔爆破法:在防渗墙造孔中遇漂石、孤石时,采用SM 400型全液压工程钻机跟管钻进,在槽内下置定位器进行钻孔,钻到规定深度后,提出钻具,在漂卵石、孤石部位下置爆破筒,提起套管,引爆。爆破后漂石、孤石被破碎,即可使用钻机钻劈施工,从而加快钻进速度。爆破筒内的装药量按岩石段长为2 3kg /m ,如有多个爆破筒则安设毫秒雷管分段爆破,以避免危及槽孔安全。“孔内钻孔爆破”原理如图4所示。图4槽内钻孔爆破示意图在造孔过程中,孔内泥浆面要始终保持在导墙顶面以下30 50cm 范围内,不能出现漏浆和塌孔现

7、象。24槽孔质量验收槽孔终孔质量检查项目主要有深度、厚度和孔斜。采用钻芯取样方法鉴定是否入基岩;采用重锤法测量孔斜,具体方法是将冲击钻头放至孔内不同深度,在钻头的重力作用下,钢丝绳绷紧,根据相似三角形原理,测量孔口钢丝的偏距,计算孔底偏距及孔斜率。25清孔验收槽孔终孔并经孔型验收合格后,即开始组织进行清孔换浆工作,期槽终孔后,使用钢刷钻头刷洗期槽孔端头混凝土壁上的泥皮,直到刷子钻头不带泥屑,并且孔底淤积不再增加为止。根据工程的具体情况,清孔采用抽桶出渣方法。清孔应按照从浅到深的顺序进行。抽桶出渣清孔时,要向孔内不断补充新鲜浆液,并将钻头下到孔底不断搅拌沉积物,以彻底清除沉渣。26墙体混凝土浇筑

8、清孔验收合格4h 内应浇筑防渗墙塑性混凝土,如因其他原因不能浇筑的,则重新进行清孔验收。本工程采用直升导管法浇筑水下混凝土,当槽孔验收合格后下设混凝土浇筑导管,混凝土导管为丝扣连接,管径250,使用两套导管,期槽孔两端导管距孔端1 15m ,期槽孔两端导管距孔端05 1m ;,当槽底高差大于25cm 时,将代启元:锦屏二级水电站围堰塑性混凝土防渗墙施工与质量控制2012年第5期导管放置在该导管控制范围的最低处。混凝土浇筑施工必须连续进行,槽孔内混凝土上升速度不小于2m/h,浇筑时导管埋入混凝土深度不小于1m,不大于6m。混凝土浇筑时,每30min测定一次槽内混凝土面深度,每20min 测定一次

9、导管内混凝土面深度,确保槽孔内混凝土面均匀上升,将混凝土面高差控制在05m范围内。混凝土浇筑完成后需要进行高程测量检测,以保证最终混凝土顶面浇筑高度不低于设计要求的50cm。接头管起拔采用YBJ800型液压拔管机。拔管法施工的关键是要准确掌握起拔时间:起拔时间过早,混凝土尚未达到一定的强度,会出现接头孔缩孔和垮塌;起拔时间过晚,接头管表面与混凝土的粘结摩擦力增大,增加了起拔难度,甚至接头管被铸死拔不出来而造成重大事故。因此,必须准确的检测并确定出混凝土的初凝、终凝时间,以确定最佳接头管起拔时间。27墙段连接施工相邻墙段的连接采用“全孔套接”法,开孔应在期槽墙段混凝土浇筑完毕24h左右,待混凝土

10、有一定强度后钻进接头孔。过早开孔会因混凝土强度不高而破坏墙体的完整性,影响混凝土质量。期槽终孔后,进行清孔换浆,并用钢刷钻头刷洗期槽孔端头混凝土壁上的泥皮,验收合格后,下导管浇筑混凝土。3防渗墙墙体质量检查防渗墙的质量关系到库区蓄水及围堰安全。因此,在混凝土施工过程中必须加强质量控制,在拌和楼机口或槽口现场进行随机取样,检查混凝土拌和物性能指标和抗压、抗渗性能指标等,主要包括:坍落度、扩散度、抗压强度、弹性模量、初凝、终凝时间等项目的检测。混凝土试块要按照标准要求制作、养护,及时送检,以便对混凝土质量进行综合评价。混凝土浇筑28d后,对墙体进行钻孔取芯检查和压(注水试验,并对芯样进行物理力学性

11、能试验,以验证防渗墙施工质量是否满足设计和相关规范要求。(1检查孔取芯。墙体质量检查应在成墙后28d左右进行,检查内容为墙体的物理力学性能指标、墙段接缝质量和可能存在的缺陷,采取钻孔取芯的方式进行检测。检查孔位置应具有代表性,数量按2030个槽孔检查1孔或按监理工程师指示进行,且应保证接头孔段至少有1个检查孔。检查孔孔深应不低于防渗墙深度,每孔均分段每5m做压(注水试验,钻孔取芯为每1孔取3组样,并进行室内物理力学性能试验。检查孔的岩芯由地质工程师作地质素描、编录后装箱保存。检查孔应保证孔斜满足要求,以免钻孔从墙体穿出,所有钻孔在检查完成后均应封孔。检查孔的封孔先用风、水轮换冲洗,经监理工程师

12、验收合格后,才能进行封孔作业。若孔内有水,可用水泥砂=113的水泥砂浆以机械压浆法封孔,若孔内无水,用高一级的一级配混凝土填充处理。(2室内物理力学性能试验。试验项目按设计指标或监理工程师的要求进行。合格标准:混凝土强度指标和抗渗标准达到设计值,合格率达90%以上;对于物理力学指标偏低的部分必须达到设计值的70%以上,且不能集中分布在相邻槽段。(3对于检测不合格的槽孔段,按监理工程师指示进行处理,直至合格为止。(4防渗墙注水试验。锦屏二级水电站拦河闸坝围堰防渗墙注水试验采用常水头注水法,用带水表的注水管或流量箱连续向套管内注清水,使管内的水位高于地下水位一定高度或至管口并保持固定,测出高出地下

13、水位的固定水头高度H c,并记录时间和水表(或流量箱读数,正式开始试验。试验必须保持固定水头H c不变,其波动幅度不应大于1cm。先按1min间隔观测到30min,以后每隔30min观测一次,直到最后2h平均流量之差不大于10%时视为流量稳定,终止试验。试验器材:钻机、钻具、套管(120、记时钟表、流量箱。计算公式如下所示:k=qFcHc(1式中K为渗透系数(cm/s;q为稳定流量(cm3/s;Hc为固定水头高度,自地下水位起算(cm;Fc为试验段与注水管的形状系数(cm。(下转第129页第31卷总第154期四川水力发电2012年10月在资源、能源供需矛盾日益突出的今天,资源优势和经济后发优势

14、在区域竞争中进一步显现。当前,凉山州正处于发展的临界点,如何抓住本世纪头二十年这个重要的发展机遇期,充分发挥凉山州丰富的资源优势,以科学发展观为指导,按照“五个统筹”的要求,调整产业、产品结构,完善产业布局,通过建立和完善凉山州地方电网结构,构建凉山州全域大电网,实现水能资源和矿产资源有机结合,相融互动,发展壮大“水能+矿石+冶金”产业链,提高产品附加值和市场竞争力,真正形成州内电力产业与矿山冶金两大产业体系互动有机的良性循环体,把凉山州建设成为全省乃至全国的重要水能、冶金基地。作者简介:吕建华(1959-,男,四川盐源人,总经理,凉山州专家顾问团水电组组长,教授级高工,学士,从事水电工程施工

15、、设计和管理工作(责任编辑:胡友权檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴(上接第101页其中:FC =2Lln(4LD(2式中D为套管直径(cm;L为进水管长度(cm。4结语通过对锦屏二级水电站拦河闸坝工程上、下游围堰塑性混凝土防渗墙进行钻孔压水试验检测,得出最大渗透系数为11108(cm/s,最小渗透系数为97109(cm/s,平均渗透系数为1108(cm/s,满足设计1107(cm/s要求,达到了止水防渗的效果,确保了闸坝工程施工进度和安全。作者简介:代启元(1979-,男,四川米易人,工程师,从事水电工程施工监理工作(责任编辑:胡友权檶檶

16、檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶(上接第106页2012年4月中旬完成后,混凝土浇筑直到5月底才完成。为解决后续施工物资运输问题,承包人后来又增加修建了1座贝雷桥。4结语(1制定便道方案,首先应考虑保证满足主体工程关键项目施工需要,其次应尽量兼顾其他非关键项目。(2制定便道方案,既要考虑实施的可行性,也要考虑运行期的便利性。(3结合实际情况,优化便道方案,优化施工组织,能够加快便道施工进度,提前进入主体工程施工,为整个工程工期提供前提保障。作者简介:李智勇(1982-,男,湖南常宁人,水利部注册监理工程师,工程师,从事水利水电工程监理与工程管

17、理工作(责任编辑:胡友权檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨(上接第116页格落实,斜井从开工至完工,未发生一起伤亡安全事故。(3质量控制效果。经测量校核,开挖洞轴线满足精度要求,超欠挖控制良好;该分部施工被评为优良,顺利通过充水试验。(4投资控制效果。由于溜渣井采取人工钻爆,虽较使用反井钻机成本有所增加,但溜渣井效果较好,避免了返工处理,同时安全管理到位,该分部的成本基本控制在投标成本之内。5结语在赛珠水电站长斜井施工中,通过仔细分析地质条件、设计布置参数、安全风险及前人施工经验总结等,对开挖方案的风险进行了认真评估,选择了适宜的开挖方法、

18、正确的程序安排,在方案确定后有针对性地制订了技术保证措施和安全措施,并在实施过程中严格落实不走样,避免了安全风险,其它合同目标也得以顺利实现。作者简介:刘震(1968-,男,四川成都人,总监理工程师,工程师,从事水利水电工程施工监理工作(责任编辑:胡友权吕建华:构建凉山全域大电网的形势研究2012年第5期ABSTRACTApplication and Maintenance of Governor in Guandi Hydropower PlantYU Wen-jie ZHAO Hui LUO Deng-ling(Guandi Hydropower Plant ,Xichang ,Sichu

19、an ,615704,China Abstract :Governor is the important device for the generator turbine unit process control in a hydropower plantEspecially in the grid of 800kV DC transmission network ,governer in hydropower plant is more importantThis article comprehensively dis-cusses the characteristics of the go

20、vernor control system in Guandi Hydropower Plant from the point view of basic structure ,the realization of control functions ,key technical points and precautions for operation and maintenance and the running effect is final-ly evaluatedIts technology is representive in China and gives reference fo

21、r application and maintenance of governor control sys-temKey words :governor ;control system ;operation and maintenance ;structure ;functionConstruction and Quality Control for Plastic Concrete Diaphragm Wall inCofferdam of Jinping II Hydropower StationDAI Qi-yuan(Jinping II Hydropower Project Super

22、vision Department of Sichuan Ertan ConstructionConsulting CoLtd,Xichang ,Sichuan ,615000,China Abstract :Plastic concrete diaphragm wall is characterized with low compressive strength ,low elastic modulus and high ultimate strain Stress and strain in the wall is very small under load and the wall de

23、formation will be consistent with tensile stress and shear stress under any outside forces and the wall has good mechanical properties with small cement content and better technicaland economical indicatorsTherefore ,plastic concrete diaphragm wall are widely used in cofferdam of water resources and

24、 hydro-power projects both in China and abroadIn this paper ,slot formation technique by drilling and splitting method ,key construc-tion technical points and concrete quality control are presented based on application of plastic concrete diaphragm wall technology in cofferdam for gated dam of Jinpi

25、ng II hydropower station on Yalong River Key words :plastic concrete diaphragm wall ;construction ;quality controlExcavation Quality Control Process for Rock Bolting Crane Beam inUnderground Powerhouse at Guandi Hydropower StationFAN Peng(Sichuan Ertan Construction Consulting CoLtd,Chengdu ,Sichuan

26、,610051,China Abstract :Rock bolting crane beam is widely used in design and construction of underground powerhouse during China s hydro-power development and many successful experiences have been gained by a number of hydropower construction companies and construction supervision companies in China

27、Considering different surrounding rocks of individual underground powerhouse ,quality control process in excavation of rock bolting crane beam in underground powerhouse at Guandi hydropower station are briefly summarized and exploration is carried out for rock bench excavation under various geologic

28、al conditionsKey words :underground powerhouse ;rock bolting crane beam excavation ;quality controlDesign and Construction of Curtain Grouting in Gated Dam at Jinping II Hydropower StationWANG Wei(Sichuan Ertan Construction Consulting CoLtd,Chengdu ,Sichuan ,610051,China Abstract :In dam abutment of

29、 Jinping II hydropower station ,relaxed zones are developed with more fractured rock mass In-tensely and weakly relaxed zones are in left bank and weakly relaxed zones are in right bank with depth between 10to 20cm Groundwater in both banks are embedded deeplyCurtain grouting is one of important engineering measures for ensuring water storage before gated dam safelyIn this paper ,design ,construction technology ,quality control for