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摘要:为能够有效提高水电站围堰防渗和坝基灌浆施工效率和质量,可在施工中应用施工新技术。论文阐述各施工技术的施工工艺和技术方法,进而确定各技术的实际应用成效,以期能够为后续水电站围堰防渗和坝基灌浆施工提供重要参考。
关键词:水电站;围堰防渗;坝基灌浆施工
引言:某水电站位于某镇以上1.5km处,大坝为混凝土椭圆曲线型双曲拱坝,处于芙蓉江干流梯级开发方案中的最末一级。在施工过程中,某水电厂工程成功应用了无盖重和有盖重2种施工工艺,有效提高了工程坝前静水头效果。另外,工程围堰二期防渗处理中采用了振冲技术等先进技术,在三期工程中采用自凝灰和常规高喷技术相结合的施工技术方案,进而有效提高了工程建设的施工效果。
1 无盖重固结灌浆
某水电站工程存在工程施工量大、固结灌浆部位多等情况,若是在施工中采用有盖重灌浆施工工艺,那么可能会产生以下几点问题:(1)当浇筑达到3m厚度后,对于坝基约束区的固结灌浆需要停止一段时间。由于混凝土施工受温度的影响比较大,若是在停止过程中未能够达成对灌浆层的良好保温,那么便可能在灌浆层中形成贯穿裂缝、塑性裂缝等问题。(2)通常来说,灌浆施工中变形模量多出现在新老混凝土的交界面处,若是保温措施不达标,那么便可能会影响混凝土的施工质量,例如,出现约束表现等问题。(3)有盖重灌浆施工工艺需要加大钻孔量,其不仅会延长施工周期,还会增加施工成本。综合来看,在工程中采用有盖重施工工艺的性价比较低。
结合工程考察结果来看,某水电站区域内以结构基岩、新鲜花岗岩以及微风化岩为主,且区域内存在弱风化岩。但从整体上来看,坝体基岩力学强度比较高、岩性完整,属于优质坝基,较为适用固结灌浆施工工艺。再结合某水电站的实际情况,可以在工程中采用无盖重找平封闭法作为工程施工的灌浆施工技术。但对于部分特殊地质或者复杂地质条件区域,应采用填塘式浇筑法,但在进行混凝土浇筑找平时,不宜采用无盖重找平封闭法。在填塘式浇筑法应用过程中,为防止出现灌浆时出现串浆、冒浆等情况,需要将确保坝基约束区的找平混凝土强度与约束区混凝土强度相同。其相比较传统的无盖重找平封闭法具有环境要求低、工程量少、无须预埋件等特点,固结灌浆虽然更适用于高温和低温季节,能有效解决灌浆过程中的停歇问题,避免出现混凝土温度裂缝,且施工方法与传统有盖重、无盖重施工工艺相同。
2 坝基基础段升压灌浆
现如今,某水电站大坝基础帷幕所能够承载的最大水头为120~150m,设计之初便确定坝前净水头的1.0~1.5倍接触段灌浆压力。结合实际情况,将接触面以下5m后的二期工程帷幕孔段岩体自上而下划分为3段,段长分别为2.0m、1.0m以及2.0m,其采用的灌浆压力分别为1.5MPa、3.0MPa以及4.5MPa,至于灌浆单位耗灰量,在综合考虑后确定为2.45kg/m。从整体上来看,该标准相对较低,再加上某水电站采用的是单排帷幕,导致工程难以有效达成防渗目标。
对此,将某水电站坝基接触面帷幕灌注压力提高至原标准值的2倍。
然而鉴于坝基基岩在灌浆压力增大的同时也会出现抬动情况,因而为确保施工质量,将会在施工中采用以下几点措施:(1)根据某水电站实际地质条件情况,科学合理地确定大坝陡倾结果面作为某水电站的透水途径,此过程中要确保结果面力学性能较好,且铅直方面要保证受压比较低;(2)结合实际情况来看,当今某水电站坝基帷幕在完成灌浆施工后,其实际厚度已经达到82m,远远超过30m的要求,所以在工程中需要提高灌浆压力;(3)在工程中,需要提前开展固结灌浆试验,通过试验发现,在加大接触面帷幕灌注压力后,岩体的最大抬动位移为106μm<设计标准要求200μm;而在对坝基渗水情况进行试验分析后确定透水率低于1Lu,可以满足设计标准要求;在耗灰量方面,相比较升压前,升压后的耗灰量为3.42kg/m,略有增加,但相比较坝基施工质量来说,尚在可接受范围内。
3 围堰防渗施工
3.1 振冲加密施工技术
需要委派工作能力较强的专业技术人员进行水土保持工作,在招聘的过程中选择对口的人员。在当前水利工程施工过程中,很多技术人员只凭个人经验进行工作,没有积极学习专业知识,造成工作过程中出现失误,尤其在当前我国水利工程建设过程中,加大新型技术设备的应用力度,这需要技术员具有较强的专业水平。在施工的过程中如果专业能力无法达到要求,有可能会出现隐患而导致施工无法有效进行。在水利工程设计的过程中需要充分了解分析周边的地质环境、水环境等。如果没有分析或者分析不到位很有可能会导致设计与实际不符,出现设计更改和返工的问题,导致资源浪费,也会对后期的施工进度和水利工程的应用产生影响。因此需要重视对各地方环境的特殊性进行分析,让工程的质量提高,加强实地勘察,以实地勘察为准进行设计。
很多水利工程在建设过程中不重视环境管理工作,水利工程施工人员没有有效地对相关的环保制度进行落实,政府人员也没有进行督查,造成水利工程建设过程中出现一些环境问题,在施工时很多单位为了提高经济效益而不顾环境的保护,导致工程建设过程中出现环境管理混乱等情况。在某水电站工程中,二期围堰岩体填充主要采用花岗岩风化砂,且填充技术采用水下抛填为主,以干填碾压为辅的方式进行。但在实际施工过程中,干填碾压加密施工效果较为良好,但在水深超过58m的水下却无法采用水下抛填技术,否则将会因为加密效果不足而出现钻孔塌孔等问题。对此,应在工程中采用振冲加密施工技术,并在实际施工前进行施工试验,确定施工成效。最终结合情况来看,相比较水下抛填施工技术,在经过振动加密施工技术处理后,岩体的变形模量提高50%~4.2振孔高喷施工技术振孔高喷施工技术作为一种钻喷一体化的新型注浆技术,其施工流程是采用振钻一体化的振动锤一次性完成喷灌振入,然后结合工程项目的实际情况,合理选择造墙施工工艺,完成后续施工。振孔高喷技术与常用的高喷技术的工作原理相类似,但不需要额外采用固壁材料,缩减了工作流程,降低了施工成本。在某水电站围堰防渗工程中,应用振孔高喷施工技术可以实现在墙体中一次性埋入预埋灌浆钢管、钻孔、成墙的效果。
3.2 自凝灰施工技术
自凝灰施工技术就是结合工程项目的实际情况,合理确定施工中所采用的分散剂、膨润土、缓凝剂、水以及水泥的比例,并在施工过程中严格按照设计比例配置成自凝灰浆液,并将浆液注入抓斗、反铲开挖槽孔中发挥出固壁效果同时,也能够同低层砂相互混合,进一步加强墙体的防渗性能。现如今,自凝灰施工技术已经成功运用在长江堤防、大亚湾核电站等大型工程施工中,并取得良好的成效。结合某水电站围栏防渗工程的实际情况来看,自凝灰施工技术存在墙体强度低、墙下帷幕在灌浆一段时间后可能会发生掏空现象等情况,还需要在施工过程中采用“护脚”等反复措施,确保自凝灰施工技术的实际应用成效。100%表面密度增加至1830kg/m3以上,符合施工设计要求。
结语:
综上所述,本文结合某水电站的实际情况,对围堰防渗和坝基灌浆施工中采用的自凝灰防渗墙、振孔高喷、无盖重灌浆、接触段灌浆压力改进、岩体振冲加密等新技术,进行了相应的试验分析,最终发现相比较传统的围堰防渗和坝基灌浆施工技术来说,新技术在应用过程中具有更好的实用性和可靠性,更符合某水电站施工前的设计规划标准,因此,值得在其他水电站围堰防渗和坝基灌浆施工中应用推广。
参考文献:
[1]郭少臣,郭定明,张发勇.沙沱水电站右岸一期围堰防渗(帷幕)灌浆工程施工工艺[J].贵州水力发电,2010(4):47-50.