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1、第22卷第4期四 川 水 力 发 电Vol.22,No.42003年12月SichuanWaterPowerDec.,2003冶勒水电站大坝基础防渗墙施工设备与工效分析向永忠, 曾玲珑, 李守建(中国葛洲坝水利水电工程集团有限公司,湖北宜昌 443002)摘 要:介绍了在冶勒水电站大坝基础防渗墙施工中使用的几种施工机械设备并对其工效进行了比较。关键词:冶勒水电站;施工设备;CZF21500型冲击反循环钻机;CZF21500改型冲击反循环钻机;BC120CBC25微型液压铣槽机中图分类号:TV53;TV543文献标识码:B文章编号:10012
2、2184(2003)04200062031 概 述 该设备为冶勒水电站施工的主力设备,主要承1.1 气候条件担大坝左右岸岸坡、河床及右岸台地防渗墙施工,高冶勒水电站位于四川省冕宁和石棉县境内,系南峰期施工时达37台,施工最大深度达到78.5m。一桠河流域梯级开发的龙头电站。本工程所在地的南桠台CZF21500型冲击反循环钻机配一台JHB2200净河流域属高原温带川西山地湿润气候,坝区全年无夏化器和一台6BS砂石泵,构成一套完整的施工组合季,冬季长达6～7个月,年极端最低气温达-20℃。单元。该钻机的工法特点是采用冲击破碎和反循环4～10月
3、为雨季,月降雨天数在21～24.8d之间。坝滤渣,泥浆再回到槽孔内重复利用。其优点是工效址主要气象指标如下:多年平均气温6.5℃;多年平高,地层适应性强,节省泥浆;缺点是配套设备所占均降雨量1830.9mm;年平均降雨天数215d;极端空间大,管道多,耗电量大,成本高,孔斜不易控制,最高气温27.5℃;极端最低气温-20℃;月平均最低见图1。通过施工中不断摸索和改进,后来在抽砂管气温-2℃;最大风速20mös。上加了一个双向三通闸阀,采用2台CZF21500型1.2 地质条件冲击反循环钻机配一台JHB2200和一台6BS砂石冶勒大坝坝址及库
4、区地质构造为第四纪构造断泵,同样能达到处理泥砂的预期效果,从而减少了一2陷盆地,盆地面积约30km,盆地中心最大堆积厚半的泥浆净化设备,现场空间也显得宽松,更重要的度大于420m,大坝位于该盆地的下游偏左岸,河床是大大地节约了施工成本。下部及右岸均为较厚的第四系堆积,垂直坝轴线分布宽达2km。由于该堆积物厚度较大,地层结构复杂,加之其沉积年代较长,经过长期超固结压密并具有弱钙质胶结的卵砾石、粉质壤土和硬质土互层,形成含水层隔水层相间分布,水文地质结构十分复杂。2 防渗墙的设计布置整个防渗墙从左至右分为A段左岸岸坡防渗墙(桩号0+000～0+
5、150,墙深20～50m,墙厚为1m,需嵌入基岩)、B段河床段防渗墙(桩号0+150～0+310,墙深30～60m,墙厚为1.2m,深入第二岩组2m以上,为悬挂式防渗墙)、C段右岸岸坡防渗墙(桩号0+310～0+411)、D段右岸台地覆盖层防渗墙(桩号0+411～0+710,墙深60～78.8m,墙厚图1CZF21500型冲击反循环钻机示意图为1m)五大部分;而C段右岸岸坡及D段右岸台CZF21500型冲击反循环钻机及其工法在三峡地基础防渗处理工程分上部地面防渗墙及下部廊道工程一、二期围堰施工中首次试验性使用,并没有取内防渗墙两部分。得好的
6、业绩,主要原因是和传统的CZ230型冲击钻3 施工设备及工法机相比,工效没有明显优势,且工艺比较繁琐,操作311CZF21500型冲击反循环钻机手习惯了冲击破碎、抽筒出渣的传统工艺,而对新的繁琐的工艺心存抵触情绪,一时难以接受,因此,三收稿日期:2003210215峡工程的防渗墙主要是靠CZ222型和CZ230型冲6击钻机施工。冶勒工程防渗墙施工有其独特的一面,+308～0+430段的施工情况看,钻机桅杆改短并即地层为第四纪沉积的弱胶结卵砾石层及超固结粉没有降低造孔工效,但在浇筑时下管及拔管的速度质壤土层,岩层致密,粉质壤土层内富含有机酸,
7、易则要慢些,显然工效也有所降低,见图2。使泥浆性能破坏而离淅,丧失其悬浮作用。CZ230型冲击钻机的原理是冲击破碎、挤压密实、泥浆悬浮岩屑、抽筒出渣,而弱胶结卵砾石层及超固结粉质壤土层的挤压密实作用几乎为零,冲击破碎的岩屑沉入底部,抽筒无法抽出,因此,CZ230型冲击钻机无法解决冶勒工程防渗墙的施工难题。2001年7月16日,在右岸高程2639.5m平台进行了防渗墙生产性试验,采用的即CZ230型冲击钻机,使用6台,经过3个月的施工,工效极低,仅0.1～0.3mö台·班,无法满足冶勒工程防渗墙施工进度要求,后来全部舍弃。液压抓斗则因地层含多
8、层胶结岩层无法使用,而液压铣槽机则因受道路及场地的限制也使用图2CZF21500改型冲击反循环钻机示意图困难,最终CZF21500冲击反循环钻机在该工程得313BC120CBC2
