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聚焦藻渡水库(6) | 滴水不漏的“守卫者”

发布时间:2025-01-09阅读次数:

山峦披雾,江水寒冽,一月的重庆,寒风料峭,冬意正浓,山城在雾蒙蒙中透露着冬日的宁静。藻渡河,蜿蜒于重庆南川、綦江、贵州桐梓之间的绿色绸带,清澈的水面映照着蓝天白云,河岸绿树成荫,宛如一幅流动的山水画卷。藻渡水库工程位于长江上游右岸一级支流綦江的上游支流藻渡河上,施工现场机器轰鸣,车辆穿梭,上游围堰已基本成型。

藻渡水库大坝采用隧洞过流、围堰一次性断流的方式导流。围堰是影响大坝填筑施工的控制性建筑物,其防渗效果将直接影响后期基坑开挖、大坝填筑、首次度汛等关键节点。如何在工期紧张的情况下保证围堰的防渗效果是项目建设者遇到的一个难题。

“穿上”套筒的金刚钻头

2024年3月,藻渡河边草长莺飞,生机勃勃,望着藻渡河围堰上密密麻麻、排列整齐的钻孔,项目副总工董伟脸上露出了久违的微笑。

钻孔是围堰灌浆的第一步,是灌浆进入围堰的通道。然而,这第一步项目团队走得并不顺利。藻渡河围堰段河床为冲击砂卵石层,土质结构疏松,土体组成复杂,底层卵石交错堆积,分布不均匀、无规则,为钻孔带来很大挑战。

“董总,钻孔卡钻了。”董伟紧缩眉头,这已是钻三天来第五次卡钻了。“钻孔工效跟不上,两个月内完成近3000米的钻孔根本不可能。”董伟心头笼上了“阴云”。

河床底部有较深的砂卵石层,看似不起眼的砂卵石,却有着不小的“功力”。经过观察,砂卵石中的小石粒在未破碎的情况下与钻头发生摩擦,导致钻头磨损严重,同时较小的砂卵石会“钻”进钻头间隙,导致钻孔卡钻。

没有金刚钻,不揽瓷器活。项目团队决定将钻头更换为金刚石钻头。更换后的钻头可以较好地将砂卵石层破碎,防止卡钻问题,同时金刚石硬度较高,解决了钻头易磨损的问题。

还没来得及松口气,坏消息便接踵而至。“又卡钻了。”现场传来消息。这是怎么回事,难道金刚钻的钻头还不够“硬”吗?

经过反复检查,大家最终发现了问题所在。原来,由于河床砂卵石之间的摩擦力很小,钻孔后中间失去支撑,旁边的砂卵石就“垮”了下来,造成卡钻。为解决这一问题,项目团队立即召开专题会议。经过讨论研究,决定给金刚钻头再“穿上”套筒,这个套筒就像钻头的防护罩,在保证钻头前进的同时,还能阻挡内部坍塌导致的卡钻。

“穿上”套筒的金刚钻头,再也没有遇到卡钻的问题,而且大大提高了钻孔工效,钻孔速度从一天一个孔提升到半天一个孔。

“消失”的浆液

藻渡河围堰段覆盖层为冲积漂石混合土,粒径分部不均匀,透水性强。灌浆区围堰填筑采用石渣混合料,填筑层孔隙率大。初始灌浆施工过程中,由于覆盖层与填筑层孔隙率大,透水性强,围堰灌浆为动水环境,灌浆难度极大。

“灌浆一下去就被流水‘冲跑了’,怎么办?”望着涓涓流水,董伟心里犯了难。“怎么才能减小水的流速呢?”项目团队根据现场情况,开展了讨论分析。几经讨论,最终决定在围堰上游设置“减速带”,也就是在围堰上游增设厚2米的防渗粘土层,从而延长渗透路径,减小水力坡降,降低围堰内水流速度,上游水流经过“减速带”,水流速度明显放缓,围堰灌浆环境由“动水”变为“拟静水”,在保障后续工作开展的同时,还提高了后期防渗效果。

在解决了灌浆环境的问题后,项目团队正式开始对围堰进行灌浆试验。藻渡河围堰施工区域是特有的砂卵石地层,卵石粒径大、级配不均,中间充满大量的孔隙,灌浆就像是“粘合剂”,精准地寻找每一个孔隙,使整个围堰形成一个整体。一开始,项目团队采取传统的水泥浆液灌浆法,然而,由于传统水泥浆液黏稠度小,而围堰施工区域砂卵石之间孔隙太大,在注入1.8吨水泥浆液后,水泥浆丝毫达不到注浆压力。“会不会是量少了,再加点量,试试看。”1.8吨、2.8吨、3.8吨……随着水泥浆液慢慢增多,灌浆却始终不起压,就像是一个吸不满水的“海绵”,“吞没”了注入的浆液。

“到底是哪里出了问题?”董伟陷入沉思。“会不会是浆液黏稠度太低了?”他的脑海里突然闪过这个念头。于是,他决定从灌浆材料出发,更改灌浆材料配比,并带领团队启动围堰控制性灌浆试验,1:1、0.8:1、0.6:1……经过多次试验和反复配比,最终创新采用具有较大屈服强度与塑性粘度、较小扩散度及良好的触变性能,类似于“膏体”的胶凝性“膏状浆液”灌浆,“终于有点起色了。”看着慢慢起压的浆液,他长长地舒了一口气。 

让灌浆“喘口气儿”

“怎么回事,耗浆量还是这么大?”不等董伟喘口气,新的问题又接踵而至。原来,虽然浆液开始起压了,但还是存在耗浆较大的问题,如果按照每米600公斤浆液来灌浆,灌浆的压力依然没有达到0.7兆帕的标准要求。项目团队刚刚燃起的希望火花瞬间被“扑灭”。“至少有点起色了。”董伟安慰着大家。

“河流底层的孔隙还是太大了,能不能采取分级升压的办法,对河道不同的层级采用不同的浆液‘对症下药’呢?”于是,项目团队调整灌浆顺序,在底层增设水泥浆冲填级配砂石混合料,填充覆盖层与回填层的大孔隙,再重新扫孔灌浆。

“等一等,让灌浆凝固一会儿。”项目团队又创新性提出了“间歇灌浆”的思路,在注入一部分浆液后,待浆液凝固再继续注入,然后再扫孔复灌,从而提高浆液的稳定性和强度。

“钻孔孔口开始返水了,灌浆压力起来了!”经过一系列的方案优化,随着灌浆消耗量一点点减少,灌浆的压力终于达到了标准。

目前,项目围堰施工已全部结束,围堰防渗效果达到设计要求,藻渡水库大坝成功实现截流,工程已进入大坝主体施工阶段,建设者们打败了一个又一个“拦路虎”,筑起了藻渡水库“滴水不漏”的防渗墙。(陈秋雨)

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