邵連方

水庫主壩混凝土防滲墻施工技術質量控制

邵連方

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

文章結合工程實例，介紹了某水庫除險加固工程中混凝土防滲墻的灌漿施工技術，通過抗壓強度試塊試驗對混凝土防滲墻灌漿的質量進行控制，并對混凝土施工中容易出現的問題，提出了具體的處理措施和解決方案。

混凝土；防滲墻；質量控制；主壩

1 概 況

某水庫樞紐工程包含項目主壩與副壩（合計十個），溢洪道與輸水建筑物（包含主壩的通風隧道，桃果園的灌溉隧道及壩灌溉隧道）等。其中的主壩為1960年初建的粘土心墻壩，在1979年之后改成加高厚的鋼筋混凝土面板堆石壩的壩體。其填筑材料的質量差是因當地的紅砂巖很容易被風化。通過多年運行后，大壩產生了部分下陷，致使鋼筋混凝土板開裂。1998年在水位為207.3m時，泄漏達120L/s。盡管進行了多次修復，主壩體仍是中度透水，造成堤壩的滲泄漏過大，排水廊道滲水量20L/s。

為了解決漏水的問題，主壩的除險加固工程設計使用了混凝土墻。防滲墻的施工最大垂直高度是43.03m，兩個序列，每個序列槽段長度6.6m，寬度0.6m，在上面一共有25個插槽段抬高防滲墻212.0m，壩頂的軸線長為168m，壩頂寬6m，防滲墻主要技術指標見表1 。

表1 防滲主要技術指標

2 施工順序

該工程防滲墻施工順序為：老混凝土壩拆除，開挖導槽，導墻放置，安裝導軌，進行機械設備安裝，配置泥漿入插槽，沖擊鉆成槽，清孔換漿和槽孔驗收，帷幕灌漿預埋管安裝鋼筋籠，混凝土澆筑成管道。

3 防滲墻施工

3.1 建設布局

墻施工安排在某水庫的主壩壩頂鉆井操作平臺，泥漿池安排在上游▽200.0平臺，其它的設施具體在現場進行位置安排。

3.2 混凝土防滲墻鉆孔

3.2.1 槽段劃分

為了減少接縫數量，需要增加槽段長度。（表1為防滲主要技術指標）28天抗壓強度≥15.9 MPa，彈性模量指數≥2.2萬 MPa，抗?jié)B性能等級≥ W6 ，滲透系數指數≤4.19×10-9cm/s。圖紙施工順序為壩頂公路混凝土拆除，土方壩頂施工，平臺導墻建設和構建交通，水，電，泥鉆機高端系統(tǒng)如中間部分沖擊鉆洞巖，擦洗混凝土槽連接器插槽，插槽驗收，清孔換漿，預埋管制下設澆筑的導管和預埋澆筑混凝土拌和，輸送槽二期結束。打開下一個槽孔度，但考慮堆石料與許多沙質土壤的紅色砂巖非粘性嚴重，容易崩潰，為了確?？妆诎踩?，施工方案暫定兩端淺層階段一，二型槽的長度是6.6m；中間一，二期槽長度也設置為6.6m。

3.2.2 鉆孔成槽分裂法

防滲墻技術一般有鉆分裂握緊法，鉆入槽抓法是更有效的，能使槽段可連續(xù)光滑得到保障，通常應用在20m內溝槽深度的曹段，而水庫的主壩為43m，其地質條件比較差，因此使用傳統(tǒng)的施工方式更安全些，也就是使用沖擊鉆機來鉆主孔，然后分裂副孔，再把小端插進墻壁內開槽。若碰到孤石或過大的石頭抓不動的時候，也可用鉆分裂方法施工。此項目用的JZ-220鉆機，12～15T的地質錘的沖擊有非常高的效率。

此項目使用“第一階段槽Ⅰ段，第二階段Ⅱ期槽”的建設序列，Ⅰ，Ⅱ階段SLOT插槽是基于“四個主要的三成孔”格式，Ⅰ，Ⅱ期槽段長度是6.6m。槽深度地層原則由先導孔壁的邊界和底部標準高的設計標準。抽樣方法為沖擊鉆機抽水管采樣，每個采樣用清水沖洗，到巖石樣品袋，填寫巖石樣品，標注巖樣槽數，孔數，采樣深度，采樣人等，放入整理箱，以及時識別基巖。

3.3 槽段清孔和接頭的清洗

槽孔在終孔之后，施工方應適時對孔及孔深，對槽的長度及寬度與孔的偏差做測量，若施工的質量自檢合格，就實施驗收，在驗收合格之后要清孔換漿。在清孔換漿的時候使用膨潤土漿。使用反循環(huán)的沖擊泵間隙孔進行清孔，并繼續(xù)補充新的漿池，以提高泥漿性能。Ⅱ期插槽需在驗收合格以后，對接頭孔進行擦洗，用2～3T的重型輪的鋼絲刷子對接頭孔多次施壓，來達到徹底清洗目的。漿清孔之后，經驗收合格后可以進行下一個工作流程。

3.4 根據鋼筋籠和帷幕灌漿預埋管線

根據該項目預埋管槽的深度調整鋼筋籠長度，槽段劃分。該項目使用Ф114mm灌漿管，且焊接鋼管根據設計需Ф22的鋼筋籠定位架，另使用Ф14的螺紋鋼輔助間隔條。此方法預埋管具有如下優(yōu)勢：

（1）可允許一定程度上的變形鋼。

（2）連接非常簡單且可靠。

（3）其強度很高，不容易變形。

也有不足為：

（1）焊接的時間與安裝較困難，均需安裝。

（2）溝槽的深度比較大的分部，其預埋鋼板的垂直很難保證，使帷幕灌漿難度提高。

3.5 管道下的混凝土澆筑

該項目采用混凝土泵，使用管徑為Ф300mm，導管應用之前應檢查水壓測試及圓度檢查，檢驗及檢查焊接磨損的程度，合格之后才可使用。在澆注混凝土段時可使用2根導管，使用時可用沖擊鉆管曳引繩緩慢澆注槽段，根據施工需要，導管的中心間距為3.0m，導管的下端相差的孔高度控制在15～25cm，中心距管道裝配槽側壁保持為1.5m左右。

3.6 C15澆筑混凝土防滲墻

3.6.1 混凝土的攪拌及運輸

進行防滲墻的施工時用的混凝土為C15等級的混凝土，水化熱低煤粉的混合，其初凝時間長，JZ750型攪拌機進行攪拌，HBT30A的混凝土泵來實施運輸。

3.6.2 澆筑混凝土的防滲墻

此項目的混凝土澆筑方法使用的壓球法進行了澆筑，澆注之前各導管的末端插入一個小球，在開澆時要先攪拌2～3次，再注入導管澆注壓力實施砂漿攪拌，來保證有充足數量的混凝土在導管端部膨大，確認防滲墻的混凝土同基巖面很密實，而且讓導管的底端埋進混凝土里。通常，導管埋在混凝土里的深度需要控制在1～6m的混合漿料內，這樣的導管才能確保壁的質量。

4 混凝土防滲墻的質量控制

4.1 防滲墻孔，清潔紙漿質量控制

建設中，注重強化設備維護，保證設備完整性來降低建設時出現機械事故，所以槽澆筑在完成之后，應盡快開始建設。因為施工的過程中避免不了可能出現的漏漿、滲漿的現象，因此漿站應該供應充足，始終確保供應液體泥。當漿滲漏時，用防滲補充漿料堵塞，并采取措施以確保槽孔內的漿面比導向槽的底部高。

堵漏具體的措施有：粘土及木材或水泥等堵漏混合使用，如果有必要，可以再行回填粘土。如果出現意外塌孔，可以用一定強度的低標號的混凝土回填，在孔達到一定的硬度后再操作。且施工的過程里不可向槽直接加入水，防止泥漿比重過低，在孔壁上的淤漿壓力太小而在塌孔時出現收縮現象。對孔形狀和孔的清洗，是確保墻體完整性和截水墻混凝土實施澆筑的質量關鍵。大壩的主要效果是防滲，通常不存在承重及沖擊的要求。而防滲墻的施工坡度孔需要不高，但是一定要保證墻的整體性，墻上沒有梅花孔和小孔。泥漿質量指標具體檢查孔底淤泥和泥漿比重、粘度、含砂量3項。

為確保每一個混配料和每種材料的標準，需對成分進行檢測。以下是隨機抽取了28d C15監(jiān)督混凝土防滲墻抗壓強度試塊試驗結果（見表2）。

表2 28dC15混凝土防滲墻試塊抗壓強度檢測結果

4.2 混凝土的防滲墻檢測

可使用的方法為用圓柱形的混凝土抗壓和抗拉強度，彈性模量及透氣性的系數測試經過抽芯試驗來檢測樣本，使各種指標都達到設計的要求。

5 問題和處理措施

5.1 漏漿與塌孔處理

5.1.1 漏漿的處理

造孔的過程中可能發(fā)生漏漿的現象，對此問題有兩個處理方法。

（1）漿滲漏少或泄漏壓力小時，用增加泥漿比重或堵劑治療措施。

（2）大漏漿或漏漿的壓力比較大時，適當的使用回填粘土，木屑，水泥速凝劑，高速速凝劑等措施進行封堵，確保沖擊鉆擠孔壁與罐壁安全。

5.1.2 崩孔的加工

該水庫的主壩堤所用材料紅砂巖產生風化現象，此材料缺點為風化之后其砂性強且附著力差，因此施工的過程內產生塌孔現象幾率是較大的，而處理這種問題的不確定性及成本均非常高，通常處理此問題的方式如下。

（1）小方孔坍塌，使用更高插槽導墻基礎條件或性能更堅實的墻泥。

（2）大量的方孔塌陷，應拆下導壁重建或加固導墻。

6 結 論

水庫從2009年10月開始，在當月就完成了導墻澆筑的泥漿池及供水等各臨時性的基礎設施建設，混凝土防滲墻施工于2009年12月開始，并在2010年3月正式結束。

經過主壩的防滲測試，得知排水走廊目前的滲水由20 L/s降低到了2～3L/s，也證明混凝土防滲墻的防滲效果十分明顯。

[1] 吳何喬,吳波,魯芳芳.雙溪口水庫低彈?；炷练罎B墻施工[J].浙江水利科技,2008(01).

[2] 周燦,劉美智,李中林,熊潔,熊啟煜.混凝土防滲墻施工質量控制要點及事故預防[J].人民長江,2010(11).

[3] 黃友富.水庫壩基混凝土防滲墻施工質量控制[J].建設監(jiān)理,2010(01).

水利部關于批準發(fā)布水利行業(yè)標準的公告

（土壩灌漿技術規(guī)范）

中華人民共和國水利部公告

(2014年第36號)

中華人民共和國水利部批準《土壩灌漿技術規(guī)范》（SL564-2014）為水利行業(yè)標準，現予以公布。

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10.3969/j.issn.1008-1305.2014.05.006

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1008-1305（2014）05-0018-03