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水利水电施工2013·第4期总第139期

长河坝水电站复杂地层围堰防渗墙快速施工技术

石峰赵先锋罗庆松/(中国水电基础局有限公司)

【摘要】长河坝水电站上下游围堰防渗墙最大孔深83.23m,工程地质条件复杂，大孤石含量高，孤石硬度达到180MPa,造孔时漏浆、塌孔现象频繁。原设计为2个枯水期完成，后业主要求变更为1个枯水期完成，工期极为紧张，施工强度高，施工难度大。施工过程中采取了快速造孔成槽技术，特殊堵漏措施，成功解决了复杂地质条件下快速成槽的问题，围堰防渗墙提前完工。该项工程施工技术为今后类似工程提供了可以借鉴的经验。【关键词】长河坝水电站复杂深厚覆盖层防渗墙施工

1工程概况

长河坝水电站是大渡河梯级开发中的第10级电站，位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内，为一等大(1)型工程，由砾石土心墙坝、泄洪系统、引水发电系统组成，总装机容量4×650MW。

上游围堰顶高程为1530.50m,顶宽13.5m,轴线长约173m,最大堰高53.50m,堰基防渗墙施工平台高程为1490m,混凝土防渗墙厚1.0m,嵌入基岩封底。下游围堰顶高程为1486.00m,顶宽13.50m,轴线长约174m,最大堰高14.50m,堰基防渗墙施工平台高程为1480m,混凝土防渗墙厚1.0m,嵌入基岩封底。

该工程项目原设计为悬挂式防渗墙，后经过设计变更为嵌入基岩全封闭式防渗墙，孔深增加近一倍。设计要求在2个枯水期内完成，但是业主方考虑到整个电站总体工期规划与围堰过流保护费用等问题，要求围堰防渗墙在1个枯水期内完成。长河坝前期勘探资料显示，坝区孤漂石含量高，架空现象严重，而且勘探孔遇到过直径12m的大孤石。防渗墙在漂孤石含量极高、孤石直径特大、孤石硬度达到180MPa的地层中施工，难度非常大。因此，项目部采取了一系列的技术措施以保证围堰防渗墙的顺利完工。

长河坝上、下游围堰防渗墙总工程量为16856.37m2,共53个槽段，其中上游围堰完成防渗墙6486.42m2,浇筑槽段22个；下游围堰完成防渗墙10369.95m2,浇筑

槽段31个

2主要施工工艺及工序

2.1导墙建造与槽段划分

施工平台及导墙采用钢筋混凝土铺筑。导墙施工采用开挖后立模浇筑，梯形断面，C20混凝土。导墙的承载能力可满足最大拔管力的要求。防渗墙分两期槽段施工，一、二期槽段长度均为6.6m,主孔1.0m,副孔1.8m。

2.2造孔工艺

防渗墙造孔工艺主要采用钻劈法，即采用特A型、CZ-6D型等冲击钻机造孔，抽桶出渣。处于围堰工程关键工期的上游围堰防渗墙采用HS875抓斗挂特制重锤冲砸副孔与小墙的施工方法。为确保施工工期，对每一个孔深超过30m的一期槽段布置两台冲击钻机，上、下游共布置44台套冲击钻机，其中上游围堰布置20台冲击钻机，下游围堰布置24台冲击钻机，并且上游围堰布置一台HS843钢丝绳抓斗辅助钻机。上游围堰防渗墙占关键工期线路的槽段布置3台钻机抢工。

槽段开孔时采用平底钻头对地层进行挤密，整个槽段不抽渣直接平打至8m。遇到砂层或者施工回填层换用空心钻头，遇到孤石层或者找小墙时换用平底钻或者十字钻头。

2.3固壁泥浆与清孔换浆

本工程中覆盖层松散，架空现象严重，孤漂石含量

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土石坝工程施工专辑

极高，常规膨润土泥浆不能满足固壁和悬浮钻渣的要求。为此确定采用当地黏土泥浆和MMH正电胶膨润土泥浆。MMH正电胶泥浆的各项性能指标均优于常规分散型膨润土泥浆，不仅造壁性能和封堵性能较好，而且生产成本较低。正电胶泥浆配比与性能指标见表1、表2。

表1正电胶泥浆配合比表

组分加量

组分

加量

类型

水(kg)

膨润土

(kg)

正电胶(kg)

其他助剂

正电胶泥浆KWXS-1

1000

55

0.12

适量

表2新制正电胶泥浆性能指标

密度(g/cm3)

马氏漏斗黏度(s)

表观黏度(mPa·s)

塑性黏度(mPa·s)

动切力(Pa)

静切力(Pa)

失水量(mL/30min)

pH值

1.04～1.06

36～50

18～23

7～9

10～15

8～12

20～2

9.5

槽孔终孔后采用气举反循环法进行清孔换浆，在清除孔底淤积的同时用新鲜正电胶泥浆置换孔内泥浆，换浆量不小于槽孔总浆量的1/3。清孔换浆主要设备为空压机、排渣管、风管和泥浆净化机。二期槽孔清孔换浆结束前刷洗混凝土接头孔孔壁上的泥皮。

2.4预埋灌浆管

为保