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1、惡灘水電站左岸擋水壩土釘墻施工技術(shù)劉貴軍徐躍斌毛勇（中國水利水電第七工程局基礎(chǔ)分局，四川成都611130）摘要：本文結(jié)合惡灘水電站左岸擋水壩土釘墻工程施工實際，通過對施工技術(shù)難點的分析研究，介紹了在該工程中應(yīng)用的新機具、新工藝，為超長土釘施工提供了借鑒。關(guān)鍵詞：土釘墻造孔超長注漿螺旋鉆頭熱壓法1.概述1.1工程概況惡灘水電站擴建工程是紅水河規(guī)劃開發(fā)的第八個梯級水電站，壩址位于廣西忻城縣紅渡鎮(zhèn)鎮(zhèn)府上游3Km，壩址上下游分別與已建的百龍灘水電站尾水和規(guī)劃的橋鞏水電站正常蓄水位銜接。該擴建工程是一座以發(fā)電為主，兼有航運、灌溉等綜合
2、利用效益的水利水電工程。電站總裝機容量600MW，多年平均發(fā)電量為34.95億kW.h。1.2地質(zhì)條件惡灘水電站左岸擋水壩土釘墻支護的范圍為EL128.5~EL113，樁號壩上0+55m~壩下0+58.5m。根據(jù)2002年6月補勘鉆探記錄中鉆孔ZK22和ZK23的地質(zhì)資料以及現(xiàn)場開挖后出露的土層狀況，結(jié)合施工鉆孔資料分析，該工程地質(zhì)條件如下：土坡上部2~3m為填土，由粘土混灰?guī)r塊石，砂土混碎石等組成，為新近未經(jīng)碾壓的填土，松散狀。中部約6~11m為硬塑狀含碎石粘土，斷面粗糙，稍密~中密狀，局部夾5~6mm硅質(zhì)巖塊石。下部為可
3、塑狀含少量碎石粘土，厚約2~6m。基巖主要為灰?guī)r，巖土相交面傾向基坑，傾角約30°。在基巖上覆有一層厚1.5~6m厚度不同的軟塑狀粘土，因含水量高達29.6%而呈流態(tài)存在。1.3主要施工技術(shù)參數(shù)本工程共施工土釘8排，352根（其中2根為測試釘），累計5842.42米。其中φ28mm1675.27米、φ32mm2040.01米、φ36mm2127.14米。土釘孔距2.0m，排距分為1.5m和2.0m兩種，鉆孔孔徑為150mm，傾角15°，孔深多數(shù)為15~20m，最大孔深為36.2m，因下伏基巖面起伏，下部3排部分鉆孔嵌巖，施工
4、中嵌巖孔均深入基巖3m。要求鉆孔孔位偏差不大于10㎝，孔斜不大于5%，孔深誤差控制在0.5m范圍內(nèi)。2.土釘墻施工本土釘墻支護的施工流程為：開挖工作面，修整邊坡→土釘鉆孔（土釘加工）→安裝土釘→土釘注漿→鋪設(shè)、固定表層鋼筋網(wǎng)，設(shè)置排水孔→噴射砼面層150mm。2.1造孔施工本土釘墻工程在施工中面臨的施工難點有：土釘超長（最大孔深達36.20m，為當(dāng)前國內(nèi)之最）、設(shè)備難以滿足扭矩要求；土層松散、孔隙率大、含水率高成孔難度大；以及塌孔、縮徑、等方面的困難。傳統(tǒng)施工工藝因為孔深較淺，大多采用螺旋鉆進造孔，這種工藝在孔深超出10.0
5、m以后，往往因為土體對鉆具的摩擦和設(shè)備扭矩不足而鉆進困難，在土體極松散的情況下，鉆具拔出后也會因為塌孔而造成成孔率低的現(xiàn)象。本工程孔深頻率見下表：序號孔深（m）數(shù)量(個)頻率(%)備注1＜15.005315.05215.00~20.0023466.47320.00~25.004011.36425.00~30.00185.1超長5＞30.0071.99超長為此，我們從施工工藝、施工設(shè)備、施工技術(shù)等方面進行了探索和改進，根據(jù)施工進度要求結(jié)合施工工藝特點，我們采用一臺20m3/min空壓機供給風(fēng)力，使用履帶式全液壓英格索蘭鉆機造孔
6、，鉆孔開孔5.0m使用螺旋鉆頭鉆進，以確保造孔施工時避免對邊坡表層土體產(chǎn)生破壞，5.0m以后使用偏心鉆頭跟套管鉆進，利用鉆頭的沖擊、振動擾動孔壁周圍土體，改變其密實度；利用套管跟進保證在流態(tài)粉質(zhì)粘土層的成孔。針對鉆孔深度大，鉆進時在流態(tài)粉質(zhì)粘土層和基巖界面極易產(chǎn)生錯臺，容易造成套管變形和增加土釘鋼筋置入難度的情況，我們采取了在界面處使用低壓、低速、反復(fù)掃孔的措施加大該部位孔徑，以保證鉆孔孔斜、消除錯臺的方法進行處理。實踐證明，該項造孔工藝的改進在造孔施工進度、成孔率等方面較傳統(tǒng)工藝均有很大提高，不僅順利的完成了工程施工，確保
7、了工程質(zhì)量，同時也為后續(xù)工程的施工在質(zhì)量、工期上提供了可靠的保證。2.2土釘加工本工程土釘鋼筋采用Φ28、Φ32、Φ36螺紋鋼進行加工，使用φ10圓鋼按每2~3m間距設(shè)對中支架，長度不低于50㎝，采用焊接的方法將其焊接在土釘鋼筋上。加工時配備好注漿管、排氣管、止?jié){袋。技術(shù)難點：本工程土釘最大長度為36.20m，單根鋼筋長度為12.00m，土釘需進行加長連接，土釘設(shè)計強度為250KN，采用什么連接方式和如何確保連接強度是土釘加工的技術(shù)難題之一；另外，本工程地質(zhì)條件為松散土體，成孔性差，常規(guī)的釘頭和對中支架加工方法極易在置入時嵌
8、入孔壁土體中，如何保證土釘鋼筋在置入時順利施工就成了加工時的又一技術(shù)難點。加工時，我們采用熱壓法鋼筋直螺紋連接技術(shù)對進行鋼筋連接加長，使用SM－40等強度直流螺紋滾壓機對鋼筋進行螺紋加工，使用連接套筒進行加長連接。該連接方法與傳統(tǒng)搭接、錯結(jié)、對結(jié)等焊接加工工藝相比（特別是Φ32、Φ36等大
