小浪底混凝土防渗墙采用施工新工艺

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1、小浪底混凝土防渗墙采用施工新工艺小浪底混凝土防渗墙采用施工新工艺小浪底混凝土防渗墙采用施工新工艺小浪底混凝土防渗墙采用施工新工艺小浪底混凝土防渗墙采用施工新工艺1998年第4期西北水电总66期小浪底混凝土防渗墙采用施工新工艺.2f,JI}杨鑫吴毒国家电力套司西北勘剖设计研完院.西安.710001)T3程#.关镀词堕三三兰!堡堡坚垦翌竺塾兰堂摘要液压双轮崭’在国外建造各种防渗墙中已普遍使用,而在国内小浪底主坝防渗墙施工才首欢使用双轮铣配台抓斗的新工艺,其优越性和先进性值得借鉴和学习.1概述3新工艺的主要施工设备小

2、浪底水利枢纽工程为斜心墙堆石坝.主坝地下防渗主要靠帷幕灌浆和防渗墙承担.防渗墙轴线全长407.4m.分左,右岸两部分进行施工右岸国内标,由天津中国水利水电基础工程局承建.共成墙13014.66m,浇筑混凝土21523.9m.历时约240d.左岸由小浪底工程承包商(YRC)及其分包商(BSG)共同承建.1997年12月8日地下防渗墙开挖正式开始.1998年3月10日最后一个槽孔浇筑结束,共历时93d,比原计划提前57d,成墙51Olm,浇筑c5混凝土7399m,塑性混凝土42lOm..在防渗墙造孔过程中,采用新的

3、施工工艺.河床砂砾石开挖主要由机械抓斗完成,基岩开挖及清孔等工作由液压双轮铣完成.该工艺对防渗墙加快进度起决定性的作用.2地质情况小浪底防渗墙底部为粉砂岩.上部为】0～70m砂卵石层,粒径大于20ram的占30,小于2ram的占50.且有少量直径1～3m的孤石.粉砂岩呈层状分布.裂隙非常发育.抗压强度约为60～80MN/m.收稿日期:l098～08一O73.1液压双轮铣液压双轮铣(见图)是法国SOLETANCHE公司研制的,其优越性在工程中得到证实.小浪底大坝防渗墙的成功运用更说明了这一点.如果小浪底防渗墙采用

4、国内的设备进行施工.工期最少推后3个月.不仅影响大坝的填筑工作.而且危及1999年大坝的安全渡汛和第一台机组按时发电.液压双轮铣设备主要有以下两种类型,其性能见表1.表l双轮铣型号表型号I重量l发动机功率最大扭矩HF4000l25tI4504O00mkgHFI200Dl60tl75012D口0m除以上型号外.为便于在城市施工,SOLETANCHE公司改进了双轮铣,降低其高度,减轻自重,创造出了HL4000型号新产品.液压双轮铣标准开挖深度60m,最大可达150m.整个削切头长约】5m,重量25t.由一台450马

5、力的履带式起重机支撑操作.切削动力在底部装有2台液压马达驱动作反向转动的刀盘切削岩石,并将岩碴与浆液混合,由导向架内功率为450m/h,离心泵可把废浆和1Ocm以下的岩碴抽送到离孔底80m高的地方.经过振动除砂机除砂后浆液重复使用.此设备可以一次建造长为2.8m,宽0.6～】.2m的槽孔.一2l一在切削头底部.有四个导向千斤顶,在槽孔开挖时可支撑到槽壁上,以纠正偏斜在切削头,装有高灵敏度的测斜仪,通过导线传送到操作室旁的计算机上,据此进行不问断的控制,以保证槽孔的垂直度和平行于防渗墙的轴线方向.对轴线方向的纠偏

6、.则利用两个切削轮的不同扭矩来进行校正.液压双轮铣与冲击钻的孔斜控制对比,列如表2.该表中使用双轮铣的孔斜控制比冲击钻提高近10倍.从而使防渗墙的整体性和连续22液压双轮铣围性得到提高在小浪底工程中,充分满足技术规范中每30m不大于0.75m,即小于等于2.5的要求.如果严格的要求,双轮铣的平均孔斜率可达到0.1～0.2,左岸防渗墙施工中最大孔斜率为0.82,最小为0的平均为0.17.表2液压双l轮铣与冲击钻的孔斜控制对比表孔探平均孔斜(era)平均孔斜率()rm)液压双轮辑i中击钻瞻压积轮锐冲击钻202200

7、l1.o3o0O34o3609505l102595O0860681.13685007双轮铣开挖工效与基岩硬度,裂隙发育程度和其它施工条件等有关,通过对国外数个工程的统计分析,得到液压双轮铣的开挖平均工效见表3表3双轮铣开挖平均工鼓表岩石强度干容重平均进尺开挖方量(raN,m:)(kN,m)nn/h)(m/l-)50200651.5l00250.0l8砂卵石204.063.2钢缆式抓斗和重锤钢缆式抓斗是施工的主要设备,承担覆盖层开挖成槽,抓斗分为钳式和蛤式二种,自重分别为11.7t及10t,由自行履带式吊车操控,

8、对河床覆盖层直接抓挖成槽.重锤为抓斗的辅助设备,用于击碎孤石.破碎基岩,利抓斗抓挖.本工程所用重锤有TB,TE,FD三种.直径均为1200ram;TB底部为子弹头型.主要用于破碎孤石;TE底部为米字型高强钢材加固.用于基岩开挖;TD型为矩型,称为方锥头,用于修整孔形,纠偏等工作自重为9.7～12t.3.3振动除砂机振动除砂机有二套:生产率100m/h的主要用于储浆池内泥浆进行循环除砂,