萬品三

（江西精諾檢測有限公司，江西南昌 330000）

水利大壩基礎(chǔ)防滲墻施工是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，在施工中需要考慮的因素比較多，比如孔口導(dǎo)墻施工、供電系統(tǒng)建設(shè)、混凝土配制和澆筑等，任何一道工序控制不當(dāng)，都會影響總體施工質(zhì)量。需要在施工中進(jìn)行全系統(tǒng)地處理和分析，才能提升防滲效果，保證施工質(zhì)量。而且水利大壩基礎(chǔ)防滲墻屬于典型的隱蔽性工程，一旦建成之后后期就很難再進(jìn)行調(diào)整和處理，需要在保證低污染的情況下，保證各道工序能夠高效、有序地開展，才能更好地達(dá)到預(yù)期要求的防滲效果?；诖?，開展水利大壩基礎(chǔ)防滲墻施工技術(shù)探析就顯得尤為必要。

1 工程概述

江西貴溪市新田聯(lián)圩防洪工程堤基防滲總長3.866 km，防滲范圍：k3+200.00～k3+750.00；k8+245.00～k8+850.00；k11+553.00～k14+263.64。堤基防滲采用射水造C20 混凝土防滲墻防滲方案，防滲墻底部深入基巖0.50 m，頂部為現(xiàn)狀迎水側(cè)堤腳高程，墻厚0.22 m，防滲控制指標(biāo)以防滲等級W6 控制。防滲墻軸線布置：k13+469.00～k14+263.64 內(nèi)防滲墻布置在堤頂軸線上游0.50 m。設(shè)計(jì)防滲墻以2.00 m 一個槽段（實(shí)際施工時孔距為2.71 m），分二序施工，槽孔分縫為4.00～6.00 cm。防滲墻材料要求：普通混凝土防滲墻強(qiáng)度等級為C20，抗壓強(qiáng)度R28 ≥10 MPa，最小厚度不小于0.22 m，允許防滲比降J ＞50；抗?jié)B等級W6，滲透系數(shù)Kr ≤1×10-6cm/s；坍落度為18.00～22.00 cm。

2 準(zhǔn)備工作

水利大壩基礎(chǔ)防滲墻施工具有很強(qiáng)的復(fù)雜性和技術(shù)性，對施工連續(xù)性的要求非常高，為保證施工質(zhì)量，促使各道施工工序能夠高效有序地開展，就必須切實(shí)做好施工前的準(zhǔn)備工作，主要包括以下內(nèi)容。

1）先導(dǎo)孔施工、施工軸線和高程測量放樣。用GPRS 測量儀測定射水造墻施工軸線，每隔50.00 m 間距做先導(dǎo)孔用于地質(zhì)復(fù)勘，以確定堤防基巖面（相對不透水層），對防滲墻堤段地質(zhì)條件進(jìn)行分析，明確堤段是否存在木頭、孤石等，以制定孔位軸線剖面圖。

2）合理布置防滲墻施工平臺。在布置施工平臺時，需要先保證鉆機(jī)布置的合理性，按照占地少、施工干擾程度低的原則合理布置。同時充分考慮混凝土澆筑道路、注漿管布置情況、供水管道及設(shè)備電纜的架設(shè)布置情況等，決定每個槽段上布置2 臺鉆機(jī)，并將鉆機(jī)面向下游布置。

混凝土防滲墻施工平臺的寬度不小于20.00 m，在軸線上游側(cè)平臺上設(shè)置了枕木、軌道等，為鉆機(jī)鉆孔施工提供良好的施工平臺；下游側(cè)作為混凝土澆筑、鉆機(jī)倒渣及鋼筋籠加工制作的平臺，有效保證了混凝土防滲墻施工的連續(xù)性。

3）導(dǎo)墻與倒渣平臺布置。導(dǎo)墻采用了C20 混凝土澆筑，布置成矩形截面。為保證施工質(zhì)量、提升防滲效果，導(dǎo)墻選擇了先開挖后澆筑的方式。導(dǎo)墻的高度為1.30 m，寬度為0.80 m，并和混凝土倒渣平臺相互連接，形成“L”型結(jié)構(gòu)。倒渣平臺建設(shè)時，坡度控制在3%左右，保證廢棄的漿液能夠順利排出[1]。

4）施工設(shè)備選型。由于工程防滲墻施工地質(zhì)條件比較復(fù)雜，成槽施工是防滲墻施工的重難點(diǎn)，需要結(jié)合工程特性，選擇與之相適的成槽設(shè)備。案例工程防滲墻的厚度為0.22 m，且嵌入基巖的深度達(dá)到0.50 m，存在卵石層結(jié)構(gòu)，為保證施工質(zhì)量和施工效率，選擇CZ-6型沖擊鉆機(jī)來完成成槽操作。

3 施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 射水造墻施工工藝流程

在案例工程基礎(chǔ)防滲墻施工中采取了射水造墻施工技術(shù)，具體的工藝流程圖如圖1 所示。

圖1 射水造墻施工工藝流程圖

3.2 補(bǔ)孔和建槽

施工場地采用挖掘機(jī)開挖，場地平整要求為縱向坡度小于3°，橫向高差小于10.00 cm。在確定槽段建筑方案時，需要綜合考慮現(xiàn)場混凝土澆筑能力、注漿管布置情況、施工位置、造孔方法等,科學(xué)合理地劃分槽段的長度，并保證槽段孔壁的穩(wěn)定性和注漿效果。在工程施工中，為提升施工效率，將槽段分為每段6.00 m，并分段、分序成孔，分為Ⅰ序和Ⅱ序聯(lián)合成槽施工。

3.3 成孔施工要點(diǎn)

無論是鉆機(jī)鉆主孔，還是劈打副孔，都需保證泥漿的質(zhì)量及性能符合要求，以提升槽段施工質(zhì)量。同時嚴(yán)格控制槽孔的垂直度、深度、孔徑等，嚴(yán)防塌孔問題。在施工中發(fā)生了2 起塌槽現(xiàn)象，要先用混凝土進(jìn)行回填加固，然后再進(jìn)行第二次造孔。針對下部未塌孔的部分，可采用粘土回填，上部則要用擴(kuò)散度較高的C25 混凝土通過專用的導(dǎo)管進(jìn)行水下回填。通過此種處理方法，保證了鉆機(jī)平臺的穩(wěn)定性，而且進(jìn)行第二次鉆孔中，并沒有再次發(fā)生塌孔現(xiàn)象。

當(dāng)鉆孔完成之后，要及時報(bào)告給現(xiàn)場工程師，對鉆孔的孔位、深度、槽孔寬度、傾斜度等指標(biāo)進(jìn)行全面檢驗(yàn)驗(yàn)收，確認(rèn)達(dá)到施工要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后才能進(jìn)行清孔換漿操作。清孔換漿完成的標(biāo)志：孔底淤泥厚度小于10.00 cm，孔內(nèi)泥漿比重小于1.3，泥漿粘度小于30 s，含沙量小于10%。在二次清孔換漿完成前，采用刷子鉆頭對混凝土孔壁上的泥皮進(jìn)行清除，以刷子鉆頭上不帶泥屑，且孔底淤泥不再增加為準(zhǔn)[2]。清孔結(jié)束并且達(dá)到要求之后，需要在4 h 內(nèi)完成混凝土灌注。如果受到現(xiàn)場條件的限制，必須延長混凝土灌注時間，在灌注之前要重新檢查：如果不達(dá)標(biāo)，要再次進(jìn)行清孔，直到合格之后才能進(jìn)行注漿。

進(jìn)行射水造孔施工前，先排氣，接著啟動射流清水泵，打開DN200 閘閥，調(diào)節(jié)射流水壓，進(jìn)行地面試噴射水，并檢查所有噴嘴射流是否正常。噴嘴射流經(jīng)檢查正常后，根據(jù)地層情況，調(diào)節(jié)射流壓力在0.2～0.5 MPa 內(nèi)，啟動卷揚(yáng)機(jī)，操縱成型器，上下均勻反復(fù)運(yùn)動進(jìn)行造孔施工。

3.4 施工要點(diǎn)

3.4.1 嚴(yán)控混凝土材料質(zhì)量

混凝土材料質(zhì)量對混凝土防滲墻施工質(zhì)量的影響非常大，因此，在防滲墻施工中，水泥選擇了等級不低于P.O42.5的水泥；粗骨料選擇了天然礫石，保證骨料最大粒徑小于40 mm，含泥量小于1%；細(xì)骨料選擇了細(xì)度模數(shù)在2.4～3.0 之間的中細(xì)砂，含泥量不超過3%；外加劑選擇了高效減水劑、防水劑、加氣劑等。通過多次配比試驗(yàn)，確定最大的混凝土配合比，保證配制好的混凝土28 d抗壓強(qiáng)度不小于15 MPa，彈性模量小于1 000 MPa，滲透系數(shù)小于10-7cm/s。砂、骨料質(zhì)量控制如表1所示。

3.4.2 混凝土拌和及運(yùn)輸

為保證混凝土拌和能力及運(yùn)輸能力，能夠滿足混凝土連續(xù)澆筑的要求，工程選擇了HZS-75 混凝土拌合站進(jìn)行集中拌和[3]。采用PO42.5水泥C20混凝土配合比設(shè)計(jì)，混凝土配合比用量每立方米為水泥352 kg、骨料1 168 kg、砂657 kg、水170 kg，拌和好后，通過專業(yè)混凝土運(yùn)輸罐車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行灌注，有效保證了混凝土防滲墻施工對混凝土供應(yīng)量的要求。

表1 砂骨料質(zhì)量控制表

3.4.3 混凝土灌注

在混凝土灌注之前，需要先結(jié)合混凝土防滲墻的規(guī)模、施工方式等確定灌注方案，安裝好混凝土灌注導(dǎo)管，放入球塞，安裝漏斗，可先注入水泥砂漿。在混凝土灌注之前，要對混凝土的質(zhì)量、坍落度等進(jìn)行檢測，按照施工要求來灌注混凝土，邊灌注邊填繪灌注指示圖，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。在混凝土灌注中，要時刻檢查混凝土防滲墻頂部高程，達(dá)到要求之后要及時停止注漿。在混凝土灌注過程中，要嚴(yán)格控制以下幾點(diǎn)。

1）按照設(shè)計(jì)文件中使用的混凝土由拌合站集中拌和好之后，通過混凝土罐車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后泵送到槽口。

2）在混凝土灌注時，可選擇直升導(dǎo)管法進(jìn)行灌注，保證導(dǎo)管內(nèi)徑不小于25.00 cm。在導(dǎo)管布置前，需要對導(dǎo)管的形狀、接口、焊縫等進(jìn)行詳細(xì)檢查，以保證各段導(dǎo)管連接可靠緊密。保證每根的上部和底節(jié)管以上設(shè)置0.30～1.00 m的短管。在混凝土灌注時，導(dǎo)管底口和孔底之間的距離需要控制在0.15～0.25 m之間，盡量選擇橡膠式隔水塞[4]。

3）在混凝土灌注時，要保證槽段內(nèi)的混凝土能夠均勻上升，高差可控制在0.50 m 之內(nèi)，并且每隔30 min 測1 次混凝土面，每隔2 h 測1 次導(dǎo)管中的混凝土面。在灌注初始階段和結(jié)束時，要增加測量次數(shù)。

4）在混凝土灌注之前，需要對混凝土質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)檢查，質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的混凝土嚴(yán)禁灌入到槽段中。灌注時，在孔口上要設(shè)置好蓋板，避免散落的混凝土進(jìn)入槽段內(nèi)。如果槽孔底部高低不平，要從最低處開始灌注。

5）在混凝土灌注中，每個槽孔入口位置都要進(jìn)行隨機(jī)取樣，取樣數(shù)量不小于1 組，并進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù)，作為檢驗(yàn)混凝土性能指標(biāo)的試樣[5]。

3.5 相鄰槽段混凝土接頭處理

在進(jìn)行Ⅰ序和Ⅱ序槽段混凝土套接時，工程選擇了鉆鑿法。具體做法為在上一槽段中已經(jīng)完成澆筑混凝土終凝之后進(jìn)行鉆鑿接頭孔，保證接頭套接孔2次孔位中心的偏差在允許范圍中。在進(jìn)行二期槽孔塑性混凝土澆筑之前，為提升新舊混凝土之間的粘結(jié)能力，要提前清除接頭槽壁上的泥皮，并用鋼絲刷對鉆頭進(jìn)行刷洗，以保證施工質(zhì)量。

3.6 完工質(zhì)量檢查

按每10個孔為一單元，每單元在拌和機(jī)出口取樣，成型1 組（3 塊）150 mm×150 mm×150 mm 的混凝土抗壓強(qiáng)度試模，該堤段在拌合機(jī)出口取樣，成型1 組（6 塊）上口直徑175 mm、下口直徑185 mm、高150 mm的混凝土抗?jié)B試模。每20個槽孔設(shè)1個檢查孔，孔深應(yīng)不小于防滲墻深度的1/2。經(jīng)檢測，防滲墻物理力學(xué)強(qiáng)度值和抗?jié)B標(biāo)準(zhǔn)值合格率達(dá)95%以上，混凝土防滲墻抗?jié)B等級不小于W6，其滲透系數(shù)Kr ≤1×10-6cm/s，墻體厚度不小于設(shè)計(jì)值，墻體連續(xù)可靠，鉆孔芯樣獲得率大于80%，強(qiáng)度均勻。

4 結(jié)語

水利大壩基礎(chǔ)施工時地質(zhì)條件復(fù)雜，對防滲墻施工質(zhì)量的要求比較高。為保證防滲墻的防滲效果能夠達(dá)到預(yù)期要求，需要提前做好施工準(zhǔn)備工作，保證混凝土防滲墻施工的連續(xù)性。案例工程通過采取射水造墻施工技術(shù)，并嚴(yán)格把控每道工序施工質(zhì)量和施工技術(shù)要點(diǎn)。經(jīng)驗(yàn)證，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求，不僅保證了施工質(zhì)量，可為類似工程提供借鑒。