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柔性地連墻在某核電廠循環水取排水工程中的應用

時間:2014-09-16 08:50來源:網絡 作者:admin 點擊:
某核電廠循環水取排水工程通過在防波堤及陸域設計的柔性地下連續墻,使取、排水工程海域形成施工圍堰,為后續工程創造干施工條件,既縮短了工期,又節約了成本。著重介紹柔性地連墻的設計特點及克服在海域拋石堤上施工難度大和效率低所采取的主要施工工藝措施
柔性地連墻在某核電廠循環水取排水工程中的應用
 【摘 要】某核電廠循環水取排水工程通過在防波堤及陸域設計的柔性地下連續墻,使取、排水工程海域形成施工圍堰,為后續工程創造干施工條件,既縮短了工期,又節約了成本。著重介紹柔性地連墻的設計特點及克服在海域拋石堤上施工難度大和效率低所采取的主要施工工藝措施。
論文網 http://www.xzbu.com/8/view-3234701.htm
  【關鍵詞】柔性地連墻;某核電廠;拋石防波堤
  1.工程概況
  某核電廠擬建6臺AP1000百萬千瓦級核電機組,夏季取、排水量為402m3/s(包括常規島輔機冷卻水量和核島廠用水量)。核電廠自東南方向取水,由廠區的西北部排水。
  取水工程防波堤根據核電廠隔熱、截滲及取水工程施工圍堰的止水要求,為取水泵房及取水明渠爆破炸巖提供干施工作業條件,南防波堤和取水明渠臨時施工圍堰及其與廠區連接處均設置截滲結構。排水工程的截滲結構為臨時施工圍堰、南北護岸及廠區內截滲結構。截滲結構由柔性地連墻及高壓帷幕灌漿組成。
  2.結構設計標準
  防波堤斷面內設0.8m厚柔性地連墻,頂標高為4.0m,地連墻進入風化巖面以下2.50m,柔性地連墻下為高壓帷幕灌漿,其底部至巖體透水率10Lu位置處。
  3.柔性地連墻設計參數
  地連墻的施工按《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術規范》(SL174—96)執行,地連墻主體采用膨潤土-水泥漿構成。
  墻體材料配合比:水泥:粉煤灰:膨潤土:黏土:風化砂:水=1:0.5:0.3:4.0:4.1:3.5。
  墻體材料的物理力學指標滿足以下要求:
  容重:r=20KN/m3;彈性模量:E=250~300Mpa;抗壓強度P≥1.0Mpa;抗拉強度PL≥0.3Mpa;在平均圍壓0.3Mpa情況下,極限應變≥3%;內摩擦角Φ≥32°,內聚力C≥0.27Mpa;滲透系數:K≤1x10-7cm/s。
  4.地形地貌及工程地質條件
  4.1地形地貌
  工程區域的地貌類型主要為平緩的剝蝕夷平臺地,近海受海浪的沖蝕作用,多形成海蝕陡崖,崖下為海灘,向海微斜。陡崖的坡面多為地層層面或與層面近乎正交的裂隙面組成。崖下地面標高與高潮水位大致相當。崖下附近局部堆積有寬約10~40m,厚約0~3m的碎石與砂,分布于高潮水位附近,經常受海浪的沖刷。海岸堆積物以外為400~500m寬的潮間帶,由于受潮水和海浪沖刷,潮間帶大部分場地巖層裸露清晰,漲潮時被水所覆蓋,局部基巖分布較深,表層巖石一般為中等風化巖,沿岸多見礁石。
  4.2工程地質條件
  工程區域土層分布較有規律,在勘察深度范圍內,土層自上而下主要分為:海相沉積的①淤泥;陸相沉積的②粗砂;白堊系萊陽組(K1l)的③1強風化巖、③2中風化巖、③3微風化巖。
  取水區截滲結構位于廠區南護堤外側,離護堤約200m處且走向大體與之平行,為潮間帶巖石海岸地段,低潮時巖石直接裸露,地形開闊,產狀平緩。
  5.工程特點、難點
  (1)工程區域為拋石斜坡式防波堤。在堤心石拋填過程中,石料大部分為200~300kg的塊石,個別石料達到1t,特別是受重力分選的作用,大塊石多集中在底部。由于塊石架構作用,形成較大空隙,這為后期造孔施工帶來難題:
  塊石過大,鉆孔施工過程中,錘頭很難將塊石破碎或擠壓到孔外。
  大塊孤石突出與孔內易造成卡錘現象。
  大塊石架空形成的空隙在造孔過程中易造成漏漿和坍孔現象。
  (2)本工程柔性地連墻的主要作用是截水防滲,創造干施工條件。因此在圍堰內外受潮汐的影響形成一定的壓差,很難形成泥漿護壁層,坍孔漏漿問題很難控制。
  (3)海域施工,作業環境艱苦,致使施工作業人員工作效率低。
  6.主要施工工藝措施
  施工過程中為保證施工質量,克服施工困難,確保節點工期,經多次專家評審和專題會討論,最終確認了采用鋼導墻、毛石混凝土高導墻、鋼筋混凝土導墻沖擊鉆成槽施工和干施工等多種施工工藝。因地制宜,分段同時施工的方式展開作業。下面主要介紹施工工藝最復雜且在工程中采用最多的毛石混凝土導墻沖擊鉆成槽施工工藝。
  工藝流程:測量放線→溝槽開挖→模板支設→導墻澆筑→修筑施工平臺→確定樁位→槽孔建造→清孔換漿及驗槽→墻體澆筑。
  (1)測量放線:在開工前,通過廠區控制網,設置基準控制點,確定軸線位置。
  (2)溝槽開挖:沿柔性地下連續墻軸線位置在防波堤上開挖5m深的溝槽,靠海側自然放坡,在明渠側修筑臨時施工道路。
  (3)模板支設和導墻澆筑:導墻高度5m,模板高度為2.5m,長4m,模板采用側向支撐和U型內支撐進行加固。導墻分兩次澆筑,每次澆筑2.5m。采用C35毛石混凝土。
  (4)修筑施工平臺和確定樁位:在明渠側修筑施工平臺,通過測量放線確定樁位之后沖擊鉆機就位。
  (5)槽孔建造:槽段長4.8m,槽寬0.8m,每個槽段設置3個主孔和2個副孔,主孔長0.8m,副孔長1.2m,槽段之間相鄰布置,兩相鄰槽段完成后,在兩槽段相鄰處重新鉆孔形成一接頭孔,確保槽段銜接質量。
  (6)清孔換漿及驗槽:清孔方式為反循環清孔,在槽孔附近設置泥漿池與槽段上口相連接,施工泥漿泵將泥漿池中的泥漿泵入槽孔底部,泥漿把槽孔底部的石渣帶出通過槽孔上口流入泥漿池,通過反復的泥漿循環最終將槽孔內石渣清理干凈。清孔過程中,通過向泥漿池中添加黃土及水的方法來隨時增加或減小泥漿比重。應達到的清孔要求:
  槽內泥漿比重≤1.2g/cm3,粘度≤30S,含砂量≤10%;孔底淤積厚度不大于10cm。
  (7)墻體澆注:清孔合格后4h內,應開始澆注混凝土。工程中采用下設導管的方式澆筑混凝土,導管為內徑30cm的鋼管,鋼管采用螺紋連接,上口設置漏斗方便澆筑混凝土。導管底口距槽底距離控制在15~25cm范圍內。開始澆筑時,先將漏斗倒滿混凝土,再將蓋板拔起,混凝土流至槽孔內,使導管底部插入已澆注的混凝土中。隨著混凝土面的不斷上升,導管相應提升,拆管后繼續澆注。
  7.施工圖設計方面的一點探討
  7.1地連墻深度
  查閱有關資料,現在對地連墻的設計主要還是憑以往經驗。對于較重要的工程,當前習慣做法是將地連墻深入到基巖一定深度(0.3~1.0m)。本工程施工圖中,柔性地連墻進入風化巖面以下2.5m。參照類似工程經驗和現場地質條件,建議地連墻進入風化巖0.5m。地連墻施工后,其下基巖仍可通過高壓帷幕灌漿達到截滲要求。這樣,可減少地連墻成槽深度,節省工程費用。
  7.2截滲結構長度
  截滲結構的平面布置長度和走向直接關系到截滲結構使用功能和工程造價,應認真研究工程地質勘察資料、附近地形地貌和防滲標準等因素,盡量將天然巖盤作為止水、截滲結構,避免為了防止或彌補施工質量不足而采取保守的設計措施。
  在排水口截滲結構施工過程中,根據前期工程止水情況和臨近排水溝道基槽開挖情況,分析巖土工程勘察報告和水文資料,認為現已施工的截滲結構可滿足排水口干施工需要,可取消未施工的截滲結構,并提出了《取消排水口廠區內及部分護岸內截滲結構的合理化建議》。2012年3月,排水口構筑物和排水溝道干施工作業已完成。現場已施工的截滲止水結構保證了排水口干施工需要。
  8.結語
  取水口柔性地下連續墻于2009年5月25日開工, 2010年4月25日竣工,順利完成整個臨時施工圍堰的合攏封閉工作。圍堰內抽水完成后,僅發現少量滲水現象,截滲效果良好,滿足設計使用功能。
本文摘自論文網,原文地址:http://www.xzbu.com/8/view-3234701.htm
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