摘要：  三峡工程三期土石围堰防渗工程设计采用高喷防渗墙上接土工合成材料心墙型式，下接水泥灌浆帷幕。其中防渗墙采用了振孔高喷、钻喷一体化、常规高喷和自凝灰浆防渗墙四种工艺施工，帷幕采用墙体内埋管孔内卡塞孔口及孔内循环灌浆施工。

关键词：  三峡； 振孔高喷； 钻喷一体化； 常规高喷； 自凝灰浆

1 引言

    三峡三期上、下游土石围堰分别为Ⅳ、Ⅲ级临时建筑物，上游防渗轴线全长400.98m，墙厚0.8m，最大墙深35.5m，防渗轴线呈直线形式布置。下游防渗轴线全长426.35 m，墙厚1.0m，最大墙深28.0m，防渗轴线呈折线形式布置，土石围堰平面布置图见图1，典型断面（以上游为例）见图2。上游围堰防渗采用单排高压旋喷灌浆上接土工合成材料心墙形式，造墙施工平台高程为72.0m，上接土工合成材料心墙呈“之”字敷设至高程82.0m，高喷墙下接帷幕钻灌至岩体q≤50Lu止；地层自上而下大致分为：回填风化砂、全风化、强风化、弱风化四层。下游围堰防渗采用双排高压旋喷墙上接土工合成材料心墙型式，高喷墙墙顶高程为69.0m，其上土工合成材料“之”字敷设至高程79.0m，对于基础透水岩体及右岸坡透水带采取防渗帷幕灌浆处理。地层条件与上游比四层全有较少，部分地段缺全风化，少数地段只有回填风化砂和弱风化两层。

图1　三期上游土石围堰典型横断面图

   

图2　上游土石围堰防渗墙工艺分工竣工剖面示意图

　　三期上、下游土石围堰防渗工程墙体设计总面积20 357m²，墙下帷幕3 000m，施工工期40d，造墙施工招标文件要求采用振孔高喷工艺，帷幕灌浆采用墙内埋钢管施工。其工程特点是：工期紧、强度高、任务重。造墙与灌浆难点是造墙。

    针对工程施工特点、难点，比对国内有关防渗工程实例以及振孔高喷工艺目前技术状况，短时间、大面积采用振孔高喷工艺完成三期三峡上、下游土石围堰高喷墙施工任务，尚存三个未解决的主要问题：⑴成墙深度难以达到上游设计墙深35.5m，下游28.0m；⑵墙底嵌入坚硬的花岗岩0.5m无成功把握；⑶机具设备社会存有量少，且需大量投入资金试验、改造和制做。

    因此单一的造墙工艺方案难以满足工程要求，经研究决定，在规模造墙施工前，进行了以振孔高喷为主，常规高喷为辅，钻喷一体化和自凝灰浆防渗墙为技术储备方案的现场工艺试验。试验结束后成果经专家评审认为：四种工艺各有所长均可采用，只要合理的进行工艺配置可满足工程快速施工的需要。因此，三期土石围堰防渗墙施工是在试验研究成功的基础上，采用了四种成墙工艺、进行科学组合之后得以顺利完成的。

    质量技术要求：钻孔精度≤1%，嵌入花岗岩弱风化层0.5m。单排成墙厚度不应小于80cm，双排旋喷成墙厚度不小于1.0m，且满足以下技术指标：www.tmgc8.com

                   高喷墙        自凝灰浆墙
    抗压强度R28       ≥3 MPa          ≥0.5 MPa
    抗折强度T28                                 ≥0.8MPa
    渗透系数K20        ≤i×10-5         ≤i×10-6
    墙体允许渗透坡降J    ＞50           ＞40
   初始切线模量E0    500～800MPa           120～240 MPa

2 主要施工设备简介

    振孔高喷机：是近年来研制的新设备，由振孔机桩架、振动锤和高喷管组成。底架长12m，宽6～7m，桩架高35m，提升力200kN，液压步履行走。成孔原理为用大功率振动锤将整根的高喷管快速送至预定深度成孔。振动锤为双电机型，功率有60kW和90kW两种，有振动和旋转功能配振管实现旋、摆、定喷施工作业。高喷管可组装成单管、双管和三管。一般采用一机两泵配制。

    常规高喷机具：重探厂生产的XY-2型地质钻机；山东泰安灌浆公司生产的GP-5高喷台车。一般采用一机一泵配制。

    钻喷一体化机具：由自制底座和塔架与重探厂生产的GQ-60型地质钻机组合而成，机具的优点是一次定位可连续完成钻孔、喷浆工作，减少了移动定位工序。塔高18.5m，单根喷管长最大16m，可配单、双管，步履方式行走。一般采用一机一泵配制。

    自凝灰浆设备：德国宝峨生产的BS655型抓斗、抓挖最大深度40 m；W-1001挖掘机（兼步履式吊车）起吊重量15 t；重锤7 t（圆凿、方凿各2个）。

3 防渗墙施工

3.1 造墙工艺与布置

    　上游造墙采用自凝灰浆、钻喷一体化、常规高喷三种工艺组合施工（见图2）。

    　自凝灰浆由水泥、膨润土、缓凝剂、分散剂与水配置而成，在用抓斗、反铲挖槽过程中，将这种浆液注入槽孔中，起固壁作用，固化后为防渗墙体。在我国虽有应用的工程实例，但在大型水电站土石围堰防渗工程中尚未应用。据规模施工前的现场试验结论看：墙体强度低，墙下第一段灌浆有被掏空的可能，宜布置在堰体填筑最早，造墙时段最长的部位，以便对墙下帷幕进行重复灌浆。由于浆液固化时间虽然可通过配比调节，但调节范围只限于24h内，当槽深较大难以在浆液固化之前成槽时不宜采用，故布置在右侧。

　　钻喷一体化实际是常规高喷钻、喷合一的改进工艺。常规高喷钻、喷分离，施工工序有：造孔→移开钻机→喷机就位→孔口试喷、下喷管→上提开喷等。一体化简化为：钻孔→投球、上提开喷二道，工效大大提高。常规高喷一般用合金钻头或金刚石钻头及其它冲击等钻头成孔，一体化钻具采用石油勘探牙轮钻头，其结构特殊、寿命长、钻进速度快，能适应各种地层全断面钻进。鉴于一体化为改进工艺、新设备、新机具，工艺经验不多，为确保工程质量和工期，施工布置时将其放在常规高喷之间以备一体化设备出现问题时常规高喷补救。

　　左、右岸端头为三墙加厚区，施工场地小岸坡有1m厚斜面砼护坡，设计嵌入砼0.5m，因此采用入岩能力较强的常规高喷施工。

www.tmgc8.com　　下游造墙由振孔高喷和常规高喷工艺组合施工（见图3）。

图3　下游土石围堰防渗墙工艺分工及竣工剖面示意图

[1] [2] [3] [4]  下一页

上一篇：谈水利水电基础工程施工中有关不良地基处理的