天桥水电站地下连续墙混凝土围堰设计与施工

并 达到 要求 后 ， 用钻 劈法 进行 Ⅱ序孔 施工 。 采
４ ２ 槽体 划分 ．
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槽 体 的划分 关系 到混 凝土浇 筑接 头 的多 少及 其 稳定 性 ， 了尽量 减 少 墙段 接 头 ， 为 以便 快速 、 均
度大； 钢板桩 围堰造 价高 ， 且钢 板桩 人岩 困难 。最
后 选用 重力式 混 凝 土 围堰 ， 以新 建 中导 墙 宽 为 堰 宽 ， 接原右 导墙 采 用 地下 连续 墙 的施 工技 术 解 顺 决 下游施 工导 流 难 题 。并 提 出 “ 连墙 式半 永 久 地 半 临时 型混凝 土 围堰” 工 的新工 艺 ， 临时 工程 施 把
有 空 间 位 置 ， 下 游 河 道 水 位 较 深 ， 沙 淤 积 层 且 泥
２ 结 构 型 式 和 设 计 参 数
地下 连续墙 是 通 过专 用 的挖 槽 设 备 ， 着地 沿
下建 筑物 或构 筑 物 的周 边 ， 预 定 的位 置 开 挖 出 按 或 冲钻 出具有 一定 宽 度 与 深 度 的沟 槽 ， 泥 浆 护 用 壁 ， 在槽 内设 置具 有一定 刚度 的钢 筋笼 ， 并 然后用 导 管 浇 筑 水 下 混 凝 土 ， 段 施 工 ， 特 殊 方 法接 分 用
６ ０ ｍ，８ ０ ０ ２ ｄ的强 度不 低于 ２ ５ ａ ． ＭＰ 。
考虑 地下 连续墙 是通 过一 个个槽 段 连接而 成
墙体 ， 在本 项 目中主要 以承重作 用为 主 ， 单墙 厚度
设 计 为 １ ０ 迎水 面 和 背 水 面为 主 要 承重 部 位 ， ． ｍ，
３ 围堰 设 计
分 被土 体包 裹 ， 构 宽度 逐 渐 减 小 到 最终 宽 度 为 结
５ ｍ。通 过 简化 计算 ， 用混 凝土 围堰要 满 足抗 滑 采 和抗 倾 稳 定 的 最 小 宽 度 为 １ ． ｍ。上 述 条 件 满 １５ 足设 计 混 凝 土 围 堰 。 围 堰 设 计 包 括 设 计 施 工 平 台、 地下 连 续 墙 导墙 设 计 、 下 连 续墙 结 构 设 计 、 地
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魏 义 民 ： 桥 水 电 站 地 下 连 续 墙 法 混 凝 土 围堰 设 计 与施 工 天
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性 ， 一期槽 两端设 置套 接孔 ， 在 并且在 一期槽 孔 内 混 凝土 初凝前 终孔 。
，
后 ， 接 用 ２ ｔ汽车 吊大小 勾配 合 吊装 。钢筋 笼 直 ５
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天桥 水 电站 地 下连 续 墙 混凝 土 围堰 设 计 与施 工
魏 义 民
（ 葛洲 坝 集 团第 二 工 程 有 限公 司 ， 成都 ，１０ １ ６０９ ）
【 摘 要】 桥 水 电站 除 险 加 固工 程 ， 建 下 游 围堰 紧邻 老 泄 水 建 筑 物 ， 天 新 为不 占压 泄 洪 道 及 基 坑 开 挖 区 ， 用 了施 工 采 难度 较 大 的地 下连 续 墙 混 凝 土 围堰 。 本 文 主要 介 绍 了该 围 堰 的 设 计要 点 与施 工工 艺 。该 围堰 工 程 成 功 地 解 决 了除 险 加 固工程 下 游施 工导 流 的 难 题 。
枢 纽 ９ ｋ 下距 山西 保 德 、 ５ ｍ， 陕西 府 谷 两县 ８ ｍ。 ｋ 水 电站 地处黄 河 多 泥沙 河 段 ， 址水 文 和地 质 条 坝 件 均较 复杂 ， 原工 程 存 在 的 主要 问题 是 洪 水 标 准 偏 低 。除险加 固工 程 的主要任 务就是 将 紧邻泄 洪 闸右岸 的土坝 拆 除一 半 ， 增 两 孔 泄洪 闸和 四孔 新 冲沙 闸 ， 达到规 范允 许 的防洪设 计标 准 。 新 建下游 围堰 紧临 原 电 站泄 洪 建 筑 物 ， 原 以 右 导墙 为界 ， 侧 为原 电站 的泄 洪建 筑物 ， 左 右侧 为 新 建建 筑物 的基 坑 ， 并将 原 右 导 墙加 宽 并 向下 游 延 伸形成 新建 中导 墙 。围堰所 需施 工 区域 基本 没
与永久 工程有 机 结 合 ， 将基 础处 理 的施 工技 术 充
图 １ 框 格 地 下 连 续 墙 结 构
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四 川 水 利 ３ ３ 地下 连续墙 设计 ．
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地 下连 续 墙 混 凝 土 标 号 为 Ｃ ５ 浇筑 工 程 量 ２， ４ ０ ｍ。 钢 筋 制 安 ７ ｔ 框 格 内 高 压 旋 喷 灌 浆 ８０ ， ５，
最终 成 型的混 凝 土 围堰 必须 是迎 水 面顺接 老 导墙 的迎 水面 ， 水面 和 中导墙 的右侧 桩 号一 致 ， 背 最 小宽 度 为 １ ｍ。非永 久 段 接 下 游 土 石 围堰 ， ２ 部
设 计 为双排 墙体 ， 并将 槽段 的接 头错 开 ， 形成 相对 完 整 的承重 墙体 。永久 段外 围墙 体设计 双层 钢筋
为 ８ ６ ０ ｍ。 １．０
３ ２ 地下 连续 墙 的导墙 设计 ．
４ 围堰 施 工
２ ０ 年 ５月 开 始 实施 地 下 连 续 墙 作 业 平 台 ０９ 填筑 ， ６月 １ ０日开 始 地 下 连 续 墙 作 业 ， 布 置 ８ 共 台 ＹＫＣ冲击钻进 行地 下连 续墙 施工 。
厚 。受诸 多不 利 因素影 响经 过 多次 研 究 论 证 ， 分
别 对 土 石 围堰 、 凝 土 围堰 、 板 桩 围 堰 进 行 对 混 钢
比： 石 围堰 断 面 大 ， 土 占压 泄 洪道 及基 坑 开 挖 区 ； 混 凝土 围堰施 工 需 要进 行 水 下 基础 处 理 ， 工 难 施
钢 管 ， 节长度 为 １ ５ 和 ０ ５ 两 种 ， 置 导管 单 ．ｍ ．ｍ 配
造 孑 之前 在 导墙 之 间的槽 段 内充 填 粘土 ， Ｌ 主 孑 造孑 过程 中一 边 添加 粘 土 并 注水 ， 用 钻 头 在 Ｌ Ｌ 利 孑 内运 动形成 泥浆 固壁 。护壁 泥浆选 用 当地粘 土 Ｌ 配置 ， 通过对 当地 建筑材 料 的考察 ， 用东 山村 出 选 产 的红 粘土 ， 经过 检测 ， 土 的液 限为 ３ ， 限 为 粘 ４塑
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衡 、 全 的施 工 ， 用 两序 间隔 法划 分槽 孔 ， 安 采 工序 孑、 Ｌ Ⅱ序 孔槽长 均 Ｌ＝ ６ ０ ＝ ． ｍ。槽孔 划分 与施工 顺 ＝
图 ２ 地 下连 续墙 导墙 设 计
序 如 图 ３所 示 。为 确 保 地 下 连 续 墙 结 构 的连 续
采 用泥浆 下直 升 导管 法 浇 筑 ， 自下 而上 置 换 孔 内 泥浆 。槽 孔清 孔 换浆 完 毕 ， 槽 孔 中心 线 上距 两 在
４ ３ 泥浆 护壁 ．
端 １ ５ 左 右布 置 两 根 对 称 下 料导 管 ， 管底 口 ．ｍ 导 距孔 底应 控制 在 ２ ｃ ５ ｍ。导 管 选 用 ￣ ０ ｍｍ 普通 ３０
【 关键 词】 险 加 固工 程 除 下 游 围堰 地 下 连 续墙 天桥 水 电 站
１ 工 程概 况
山西省天 桥水 电站 是黄河 中游 干流上 第一 座
分地 运用 在水 利工 程 施 工 导 流上 ， 一 步 创 新复 进 杂施 工 区域 内的施工 导流 技术 。
低 水头 大流量 河 床 径流 式 电站 ， 上距 万 家 寨 水 利
网 ， 永 久 段 设 计 为 单 层 钢 筋 网便 于 后 期 拆 除 。 非 钢筋 网主 筋设 计为 ￣ ０ ２ ｍｍ， 布筋 为 １ ｒｍ， 分 ６ ａ 间 距均 为 ０ ２ ． ｍ。为 将 两 侧 墙 体 连 成 整 体 ， 向 每 横 间 隔 ５ ７ 设 计 一 道 厚 度 为 １ ０ 的墙 体 ， ．ｍ ．ｍ 蚨入 外 围墙 体 内 。
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中断 ， 量缩短 下设 时 间 ， 尽 减少 孔底 的淤积 。
４ ６ 混凝土 施工 ．
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槽孔 混凝 土 浇筑 是 地 连墙 施 工 的 关键 工 序 ，
图 ３ 槽 孔 划 分 与 施 工顺 序
吊前 要进 行加 固 ， 吊点和 承重点 必须 充分加 强 ， 保 证起 吊时不发 生变形 和破 坏 。下 设钢 筋笼前 做好
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各项 准备 工作 ， 严格 检查槽 孑 孔 形 ， 试下 小型钢 Ｌ 并 筋 笼 。槽 孔清 孔 换浆 合 格 后 立 即下 设 ， 中途 不应
３ ４ 框 格 内土体 置换设 计 ． 为 保证 框格 式 地 下连 续 墙 的 整 体性 ， 框 格 对 内土体进 行 补强 设 计 ， 用 高压 旋 喷方 法对 土 体 采
进 行 固结 。高 压 旋 喷 孔 间排 距 设 计 为 １ ０ 入 ． ｍ， 岩 １ ０ 选 用 Ｐ ２ ５的硅 酸 盐 水 泥 ， 液 浓 度 ． ｍ， Ｏ４ ． 浆
４ １ 成 槽方 法 ．
为 了提 高导 墙 的稳 定 性 ， 免 发生 导 墙 沉 降 避
及 向两 侧 倾 倒 变 形 ， 用 梯 型 断 面 导 墙 ， 高 选 墙 １ ５ ｍ 并 高 出 堰 顶 ０ １ 顶 宽 ０ ６ 底 宽 ．０ ． ｍ， ． ｍ， ０ ８ 槽 口宽度 为 １ １ ． ｍ， ． ｍ。导墙 可分 段 浇筑 ， 次 一 浇筑 长度 宜不 低 于 ２ ． ｍ， 段 之 间采 用 斜 面 搭 ００ 各 接 的方 式 连 接 ， 将 两 侧 导 墙 的连 接 位 置 错 开 。 并 在 两 导墙 之 间每 隔一 定距 离 设 置 横 撑 ， 防止 导 墙 变 形 ， 墙 后 回填 粘 土 并 夯 实 ， 止 泥 浆 冲刷 掏 导 防 空 。导墙 采 用 Ｃ ５的 混 凝 土 浇 筑 。导 墙 设 计 见 １
为 １ ６ ／ 提 升 速 度小 于 １ ｃ ｍｉ ， ．ｇｍ ， ０ｍ／ ｎ 固结 后 的 强度 大 于 ２ ５ ａ ． ＭＰ 。
框格 内土 体置 换设 计等 。
３ １ 施 工平 台设 计 ．
地 下连 续墙 的最 小 宽度 为 １ ｍ， 虑 设 备 作 ２ 考 业 占用 ， 工平 台 填 筑 宽度 为 ２ ｍ。枯 水 期 河 床 施 ０ 最 高水 位 为 ８ ５ ３ ｍ， 工 平 台 的填 筑 设 计 高 程 １． ３ 施
头 ， 之 连成地 下 连续 的钢 筋 混凝 土 墙 体 。本项 使
目设 计 的地下 连续 墙 结 构 型 式 为框 格 式 ， 围采 外
用 双排 ｌ 厚 的 钢 筋混 凝 土 墙 ， ｍ 中间 每 ６ 设 一 ｍ 道 ｌ 厚 横 向地 下连 续 墙 ， 形 成 的框 格 内采 用 ｍ 对 高压 旋 喷 进 行 固 结 。地 下 连 续 墙 嵌 入 基 岩 ２ ｍ， 平 面位置 嵌入 老 导墙 混 凝 土 内 ， 大墙 体 高 度 为 最 １ ｍ， 格最 小宽度 为 １ ｍ， 水 高度为 １ ｍ。地 ６ 框 ２ 挡 ５ 下 连续墙 的结 构详 图如 图 １ 示 ： 所
图 ２所 示 。
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根 据 围堰 填 筑 料 均 来 自基 坑 的 沙 壤 土 混 合
料 ， 用 成槽 方 法 为 钻劈 法 ， 采 即主 孑 钻 进 ， 孔劈 Ｌ 副 打 。槽 段长 度按 ６ 左 右 施工 ， ｍ 分为 ３ 主孑 和 ２ 个 Ｌ 个 副 孔 ， 段两 端 各 一个 主 孔 ， 槽 中心一 个 主孔 ， 主 孔 之 间为 副孔 。先 用 钻 机 钻 主孔 ， 钻至 终 孑 深度 Ｌ