一种水电站防渗墙施工方法与流程

本发明涉及水利工程的施工方法，具体涉及一种水电站防渗墙施工方法。

背景技术：

目前，在高原地区的防渗墙有以下施工难点：

1、有些水电站防渗墙施工作业面海拔高度约为3069m，属于高海拔地区，施工机械和施工人员施工效率会降低。

2、在这些高原地区，滑坡堆积块碎石土层、砂卵砾石层含孤石、漂石；截流龙口宽33.3m，截流时龙口抛填大孤石和块石较多，将制约防渗墙快速成槽施工，同时槽孔安全度降低，形成安全隐患。

3、水电站施工时，上游围堰采用砂石料回填，透水严重，特别在龙口段位置，闭气效果不佳，存在大渗流通道，增加成槽难度，危及设备及堰体安全。

4、一些高原地区属于自然保护区，施工区周围生态环境好，防渗墙施工时会使用大量的泥浆，如果处理不好，会严重污染周边环境，因此本工程对环保要求非常高。

技术实现要素：

为了克服现有技术中防渗墙施工的不足，本发明的目的在于提出一种水电站防渗墙施工方法，采用该方法可降低施工的难度，缩短工期，避免人力和物力的浪费。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种水电站防渗墙施工方法，防渗墙设置水电站内的墙基上，所述墙基为水电站内的软基、围堰或者大坝，该方法包括在墙基上依次进行的一期槽段施工和二期槽段施工；所述一期槽段和所述二期槽段交错设置；所述一期槽段施工具体包括以下步骤：第1步，用抓斗在墙基上抓取一侧一期主孔；第2步，用抓斗在墙基上抓取另一侧一期主孔；第3步，用抓斗在墙基上抓取一期中间副孔后形成一期槽孔；第4步，一期气举反循环清孔；第5步，下设一期接头管和一期浇筑导管；第6步，浇筑混凝土墙体；第7步，混凝土初凝后起拔所述一期接头管；第8步，所述一期接头管起拔后形成接头孔，重复以上步骤1-8直至所有一期槽段施工完成；一期槽段施工完成后在相邻的一期槽段之间施工所述二期槽段；所述二期槽段施工具体包括以下步骤：第1步，用抓斗在相邻的一期槽段之间的墙基上抓取两侧二期主孔；第2步，用抓斗在相邻的一期槽段之间的墙基上抓取二期中间副孔后形成二期槽孔；第3步，二期气举反循环清孔；第4步，下设二期浇筑导管；第5步，浇筑混凝土墙体；第6步，成墙。

优选的，在抓取的过程中，当遇孤石时，采用槽内钻孔爆破、槽内聚能爆破或者重凿冲砸中任一种方法处理。

优选的，所述一期气举反循环清孔或者二期气举反循环清孔具体是：一期槽孔或者二期槽孔的孔形验收合格后，先用抓斗将一期槽孔或者二期槽孔底部砂卵石抓出，再采用气举法清孔。

优选的，所述二期槽段清孔时，用钢丝刷子刷洗接头孔的混凝土孔壁。

所述下设一期接头管具体是：采用吊车起吊一期接头管，先起吊一期接头管的底节处，对准进行一期接头管的起拔。

优选的，所述一期浇筑导管或者二期浇筑导管采用快速丝扣连接的φ250的钢管。

优选的，所述一期浇筑导管或者二期浇筑导管安装应满足如下要求：距孔端1～1.5m，所述一期浇筑导管或者二期浇筑导管的底口距槽底距离控制在15～25cm范围内，相邻的所述一期浇筑导管或者二期浇筑导管之间中心距不大于3.5m。

优选的，所述混凝土由混凝土生产系统拌制，拌制好的熟料采用混凝土拌和车输送至浇筑槽口，经分料斗和溜槽将混凝土输送至所述一期浇筑导管或者二期浇筑导管顶部设置的浇筑漏斗内，并由所述一期浇筑导管或者二期浇筑导管均匀放料。

本发明的有益效果：防渗墙的防渗效果好、便于质量控制，施工工艺简单、可操作性强，施工成本低、经济效益明显。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一期槽段施工第1步的状态示意图；

图2为本发明实施例提供的一期槽段施工第2步的状态示意图；

图3为本发明实施例提供的一期槽段施工第3步的状态示意图；

图4为本发明实施例提供的一期槽段施工第4步的状态示意图；

图5为本发明实施例提供的一期槽段施工第5步的状态示意图；

图6为本发明实施例提供的一期槽段施工第6步的状态示意图；

图7为本发明实施例提供的一期槽段施工第7步的状态示意图；

图8为本发明实施例提供的一期槽段施工第8步的状态示意图；

图9为本发明实施例提供的二期槽段施工第1步的状态示意图；

图10为本发明实施例提供的二期槽段施工第2步的状态示意图；

图11为本发明实施例提供的二期槽段施工第3步的状态示意图；

图12为本发明实施例提供的二期槽段施工第4步的状态示意图；

图13为本发明实施例提供的二期槽段施工第5步的状态示意图；

图14为本发明实施例提供的二期槽段施工第6步的状态示意图。

图中：抓斗1；一期接头管2；一期浇筑导管3；接头孔4；排渣管5；泥浆净化机6；吊车7；拔管机8；混凝土拌和车9；一期主孔10；一期中间副孔11；二期主孔12；二期中间副孔13；二期浇筑导管14。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例1

如图1至图14所示，本发明提供一种水电站防渗墙施工方法，防渗墙设置水电站内的墙基上，所述墙基为水电站内的软基、围堰或者大坝，其特征在于：该方法包括在墙基上依次进行的一期槽段施工和二期槽段施工；所述一期槽段和所述二期槽段交错设置；所述一期槽段施工具体包括以下步骤：第1步，用抓斗1在墙基上抓取一侧一期主孔10；第2步，用抓斗1在墙基上抓取另一侧一期主孔10；第3步，用抓斗1在墙基上抓取一期中间副孔11后形成一期槽孔；第4步，一期气举反循环清孔；第5步，下设一期接头管2和一期浇筑导管3；第6步，浇筑混凝土墙体；第7步，混凝土初凝后起拔所述一期接头管2；第8步，所述一期接头管2起拔后形成接头孔4，重复以上步骤1-8直至所有一期槽段施工完成；一期槽段施工完成后在相邻的一期槽段之间施工所述二期槽段；所述二期槽段施工具体包括以下步骤：第1步，用抓斗1在相邻的一期槽段之间的墙基上抓取两侧二期主孔12；第2步，用抓斗1在相邻的一期槽段之间的墙基上抓取二期中间副孔13后形成二期槽孔；第3步，二期气举反循环清孔；第4步，下设二期浇筑导管14；第5步，浇筑混凝土墙体；第6步，成墙。

实施例2

在实施例1的基础上，在抓取的过程中，当遇孤石时，采用槽内钻孔爆破、槽内聚能爆破或者重凿（锤）冲砸中任一种方法处理。

所述槽内钻孔爆破具体是：首先，抓斗1或者冲击钻机停止施工；接着用全液压工程钻机钻孔穿透孤石；最后下设爆破筒对孤石进行爆破。爆破时，爆破筒内装药量按岩石段长2～3kg/m。当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。

所述槽内聚能爆破具体是：在孤石表面下置聚能爆破筒进行爆破，爆破筒聚能穴锥角为55～60°，装药量控制在3～6kg，最大为8kg。在二期槽段的槽孔内则采用减震爆破筒，即在爆破筒外面加设一个屏蔽筒，以减轻冲击波对已浇筑墙体的作用。槽内聚能爆破方法简便易行，与防渗墙施工干扰很小，有时还用于修正孔斜处理故障等，故应用很多。

所述重凿（锤）冲砸具体是：用cz-30冲击钻或钢丝绳抓斗1提升10吨以上重凿冲砸破碎后，然后利用抓斗1抓取。

实施例3

在实施例1的基础上，如图4和图11所示，所述一期气举反循环清孔或者二期气举反循环清孔具体是：一期槽孔或者二期槽孔的孔形验收合格后，先用抓斗1将一期槽孔或者二期槽孔底部砂卵石抓出，再采用气举法清孔。

所述气举法的原理是籍助气举排渣器将液气混合，利用密度差来升扬排出孔底的泥浆和沉渣。压缩空气从风管进入混合器，在排渣管5内形成一种密度小于管外泥浆的液气混合物，在内外液体压力差和压缩空气动能的联合作用下沿着排渣管5上升，从而使孔内泥浆携带孔底沉渣跟随上升、排出孔外。排出孔外的泥浆经泥浆净化机6除渣、净化达到合格标准后由回浆管回流槽孔内。

清孔过程中依次下入排渣管5从槽孔中部开始逐渐下至孔底，最终排渣管5底端距沉渣面0.2m～0.3m，在孔底由高到低在进行循环清孔。

所述二期槽段施工中清孔时，用钢丝刷子刷洗接头孔4的混凝土孔壁。采用圆形钢丝刷子，用抓斗1吊放钢丝刷，钢丝刷压紧在接头孔4内壁上并上下活动斗体自上而下分段刷洗，从而达到对孔壁进行清洗的目的。结束的标准是刷子钻头基本不带泥屑，并且孔底淤积不再增加。

实施例3

在实施例1的基础上，混凝土浇筑过程中及浇筑完成后，根据槽内混凝土初凝情况逐渐起拔接头管2，在一期槽孔端头形成接头孔4，所述接头孔4作为二期槽孔的导孔用。二期槽孔浇筑混凝土时，接头孔4靠近一期槽孔的侧壁形成圆弧形接头，墙段形成有效连接。

如图5和图12所示，下设一期接头管2具体是：采用吊车7起吊一期接头管2，先起吊一期接头管2的底节处，对准所述一期槽孔中心，垂直下放至一期槽孔底部；拔起时，采用拔管机8进行一期接头管2的起拔。

起拔一期接头管2，必须准确的检测并确定出混凝土的初终凝时间，尽量减小人为配料误差。浇筑混凝土时，随着混凝土面的不断上升，分阶段作混凝土试件，从而更精确的掌握混凝土的初、终凝时间。

实施例4

在实施例1的基础上，如图5至图7，以及图12所示，所述一期浇筑导管3或者二期浇筑导管14采用快速丝扣连接的φ250的钢管，导管接头设有悬挂设施并装配o型橡胶密封圈，保证导管接头处不发生水泥浆渗漏。

所述一期浇筑导管3或者二期浇筑导管14使用前做调直检查、压水试验、圆度检验、磨损度检验和焊接检验。检验合格的浇筑导管3做上醒目的标识。不合格的浇筑导管3不予使用。

所述一期浇筑导管3或者二期浇筑导管14在孔口的支撑架用型钢制作，其承载力大于混凝土充满浇筑导管3时总重量的2.5倍以上。

所述一期浇筑导管3或者二期浇筑导管14按照配管图依次下设，根据每个槽段长度布设多套导管，应在每套导管的顶部和底节导管以上部位设置数节长度为0.3m～1.0m的短管。

所述一期浇筑导管3或者二期浇筑导管14安装应满足如下要求：距孔端1～1.5m，所述一期浇筑导管3或者二期浇筑导管14的底口距槽底距离控制在15～25cm范围内，相邻的所述一期浇筑导管3或者二期浇筑导管14之间中心距不大于3.5m，当孔底高差大于25cm时，所述浇筑导管3中心置放在该导管控制范围内的最深处。

实施例5

在实施例1的基础上，如图6至图8，以及图13和图14所示，所述混凝土由混凝土生产系统拌制，拌制好的熟料采用混凝土拌和车9输送至浇筑槽口，经分料斗和溜槽将混凝土输送至所述一期浇筑导管3或者二期浇筑导管14顶部设置的浇筑漏斗内，并由所述一期浇筑导管3或者二期浇筑导管14均匀放料，有利于保证混凝土面均匀上升。

所述混凝土由水泥、粗骨料、细骨料、外加剂以及水混合而成。其中，水泥的强度等级应按编号为dl/t5144-2001的水工混凝土施工规范相关规定，应选择普通硅酸盐水泥。所述粗骨料应优先选用天然卵石，其最大粒径应不大于40mm。所述细骨料应选用细度模数2.4～3.0范围的中细砂。所述外加剂包括减水剂、引气剂等的质量和掺量应经试验，并参照dl/t5100-1999第6章的有关规定执行。所述水应遵守dl/t5144-2001第5.5节的有关规定。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。