桐子林水电站框格式地下连续墙施工质量控制

张杰 李东福 李翔

【摘 要】框格式地下连续墙施工在国内水利水电工程施工中尚属首例，地下连续墙采用墙桩组合形式，与其上部混凝土导墙联合承担水平及竖向荷载。通过生产性实验论证框格式混凝土地下连续墙十字节点部位连接形式的可行性，解决接头部位防止混凝土绕流的问题;施工过程中对节点桩和一字墙施工过程的施工质量精准控制，使地下连续墙施工质量有序受控，也为类似工程提供参考。

【Abstract】The construction of continuous concrete wall in frame format is the first case in domestic water conservancy and hydropower project construction. The continuous concrete wall adopts the form of combining the wall and pile， and it is combined with the upper concrete guide wall to bear the horizontal and vertical loads. The feasibility of the connection form at the cross joint of frame-type concrete diaphragm wall is demonstrated by productive experiment， so as to solve the problem of preventing concrete flow around the joint. In the construction process， the construction quality of the node pile and a word wall construction process is accurately controlled， so as to control the quality of the continuous concrete wall construction in an orderly manner， and to provide some reference for the similar projects.

【关键词】框格式;连续墙;施工质量;控制

【Keywords】 frame format; continuous wall; construction quality; control

【中图分类号】TV672                                          【文献标志码】A                                     【文章编号】1673-1069（2018）12-0190-03

1 引言

桐子林水电站是雅砻江下游最末一级梯级电站，工程属二等大（2）型。水库正常蓄水位为1015.00m，总库容0.912亿m3。大坝顶高程1020.00m，总装机600MW，多年平均发电量29.75亿kw·h。

2 施工概述

导流明渠布置在右岸滩地上，底宽63.8m，中心线长609.773m，末端施工的地下连续墙采用墙桩组合形式，节点桩、一字墙最大深度约42m，墙厚1.2m;节点桩直径2.5m。框格式混凝土地下连续墙结构与上部混凝土导墙联合承担水平及竖向荷载。

3 地下连续墙施工质量控制

3.1 施工顺序划分

工程劃分为节点桩32个单元和一字墙71个单元。先施工节点桩，再施工一字墙。

3.2 质量管理体系

3.2.1 质量管理组织机构

桐子林水电站成立了以业主、设计、监理、专业管理中心及施工单位负责人组成的桐子林水电站工程质量管理委员会;设质量管理办公室。

施工单位的质量保证体系：项目经理→质量副经理、项目总工程师→职能管理部门→施工厂队→施工班组。

3.2.2 全面开展合同资质认证工作

根据工程实际，所有参与工程检测的人员，在上岗前都必须通过资质认证。同时，做好过程考核和复查审核工作。

3.2.3 人员培训教育

框格式地下连续墙施工工种多、工序复杂，需进一步强化技术人员的业务素质，组织各专业技术人员认真学习有关规程、规范及合同文件，熟悉并掌握具体质量标准和技术指标;对参与关键工程和特殊过程施工的人员，进行上岗前的再培训，使参与施工的人员能够清楚地了解和掌握施工重点、施工方法和质量控制要点;同时对参建各方在施工中出现的问题及时会商，将质量隐患消灭在萌芽状态[1]。

3.3 生产性试验

3.3.1 试验目的

论证框格式混凝土地下连续墙十字节点部位结构形式的可行性，解决接头部位混凝土绕流的问题。

3.3.2 试验关键问题

②节点部位地连墙入岩1～2m，可采用的施工手段为冲击钻机挖槽，但挖槽时钻头的巨大冲击作用，不仅会导致十字交叉处临空的槽壁坍塌，还会增加造孔难度。

参建各方反复讨论提出了用大直径圆形灌注桩来代替节点处地连墙的方案，即在节点处采用大桩（直径2.5m），两桩之间仍采用地连墙。施工顺序为节点桩先施工（一期），“一”字形地连墙后施工（二期）。

3.3.3 试验效果

通过试验桩墙开挖检查表明，十字节点部位连接定位问题和接头内防止混凝土绕流的问题得到有效解决，浇筑的桩、墙混凝土密实、无集中气孔或气泡，故修改的节点桩方案技术可行、施工方便、质量可靠。

3.4 節点桩施工质量控制

3.4.1 孔斜

节点桩造孔要求孔位中心偏差不大于±3cm，孔斜率不大于0.4%。孔斜采用重锤原理进行测量。在施工过程中不定时对孔位进行检查，发现偏差后及时进行调位纠偏。

3.4.2 护壁泥浆

该区域的覆盖层为粉砂质黏土，其自造浆能力较好。在钻造孔过程中，以自造泥浆为主，辅以膨润土泥浆。同时，将混凝土浇筑施工中置换出来的性能达标的泥浆，回收重复使用。

3.4.3 清孔

清孔采用气举法。节点桩完成终孔验收后，采用正循环法进行初清，然后采用气举法进行泥浆净化清孔。清孔合格标准为：淤积厚度不大于100mm，泥浆比重≤1.30g/cm3，泥浆黏度≤30s，含砂量≤10%。

3.4.4 钢筋笼制作与吊装

①钢筋笼制作。检查所用钢材的材质是否满足要求。按要求进行钢筋笼制作，并对钢筋笼制作质量进行验收合格后，才可投入使用，同时应检查存放钢筋笼的承台，防止钢筋笼变形或损伤。②钢筋笼起吊。钢筋笼起吊必须慎重，不能使钢筋笼产生变形，保证钢筋笼能顺利插入节点桩槽孔内。钢筋笼沉放过程中应严格控制摆动，防止刮壁现象，就位后进行测量，标高误差最大为50mm，最小为10mm;轴线方向误差最大为75mm，最小为0mm，均应满足设计要求。

3.4.5 接头保护

采用“投袋法”对节点桩接头进行保护，即向接头钢板内投放黏土袋，防止混凝土浇筑时绕流进入接头钢板，影响后续一字墙施工[2]。

3.4.6 混凝土浇筑

混凝土浇筑质量控制是最为关键和重要的，其控制的要点包括混凝土拌合物质量、混凝土来料速度、浇筑导管选取和提升、桩内混凝土上升速度等方面。

混凝土浇筑采用泥浆下“直升导管法”，开浇前使用橡皮球放入导管中隔离泥浆[3]。在浇筑过程中，根据混凝土上升情况及时起拔和拆卸导管，每30min测量一次槽孔内混凝土面深度，每2h测定一次导管内混凝土面深度，及时填绘混凝土浇筑指示图，在开始和结束混凝土浇筑时应适当增加测量次数。

3.5 一字墙施工质量控制

3.5.1 导墙施工

一字墙导墙采用C20混凝土，布设φ20钢筋。导墙修建顺序和质量控制要点：首先测量放出地连墙轴线和导墙位置;再用反铲进行开挖，人工配合清底，验收后，铺设10cm厚的水泥砂浆;最后，立模进行混凝土浇筑。

3.5.2 抓斗成槽施工

导墙达到设计强度后，采用冲击钻机配合液压抓斗进行成槽施工，上部覆盖层采用液压抓斗施工，下部基岩采用冲击钻机破碎嵌岩。

3.5.3 清孔

一字墙成槽以后，先用液压抓斗抓起槽底余土及沉渣，再用“气举法”吸取孔底沉渣，经泥浆净化机净化后的泥浆返回槽内，并用刷壁器和钢丝钻头清除已浇墙段接头处的凝胶物和泥皮。

3.5.4 钢筋笼制作与吊装

钢筋笼制作与吊装质量控制要点与节点桩相同。

3.5.5 混凝土浇筑

混凝土浇筑质量控制要点与节点桩相同，其浇筑导管直径为250mm。

3.6 混凝土取芯检查

现场施工完成后，选取两个节点桩、两个一字墙进行钻孔取芯和注水检查。

3.6.1 混凝土钻孔芯样

钻孔采取的混凝土芯样密实、表面光滑、无蜂窝麻面、无集中气孔或气泡，获得率100%。取芯表明，框格式地下连续墙混凝土浇筑连续、无断层和混浆层。

3.6.2 注水试验

注水试验利用取芯孔进行，注水段长为5～7m，采用医用一次性注射器（容量20ml）注水。

取芯孔用清水注满，之后每隔5min测量一次孔内水位高程，并计算出注入流量，当连续2次测量的注入流量之差不大于最后一次注入流量的10%时，试验即可结束，取最后一次注入流量作为计算流量。完成注水试验27段，最大渗透系数为1.58×10-7cm/s，最小渗透系数为6.7×10-8cm/s，平均渗透系数为1.1×10-7cm/s。

3.6.3 混凝土性能检测

取芯孔混凝土芯样进行了抗压试验和弹模试验。试验结果为：最大抗压强度52.2MPa，最小抗压强度40.7MPa，平均抗压强度44.9MPa;弹模最大值38900 MPa，最小值30400 MPa。以上数据表明，框格式地下连续墙墙体混凝土各项指标满足设计要求。

4 结语

桐子林水电站导流明渠工程框格式地下连续墙属创新性结构，也是国内水电工程首例采用桩墙框格式地下连续墙进行基础处理的。该工程施工工序复杂，施工质量控制是一个新课题，没有成熟的经验可以借鉴。通过施工过程质量精准控制以及专业质量、安全检测手段的合理运用，摸索出了一套较为完整的质量管理和控制体系，使框格式地下连续墙工程质量总体受控，为工程的下一步施工提供了良好的施工环境，值得类似工程参考、借鉴。

【参考文献】

【1】丛蔼森. 深基坑防渗体的设计施工与应用[M]. 北京： 知识产权出版社， 2012.

【2】高钟璞. 大坝基础防渗墙[M]. 北京： 中国电力出版社，2000.

【3】田彬，蒋万江，雷运华. 桐子林水电站导流明渠框格式地下连续墙结构优化和施工[C].中国水利学会地基与基础工程专业委员会.第十一次全国学术技术研讨会论文集，2011.