塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)簡述

孫曉亮

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

1 工程概況

太平水庫位于臨縣湫水河中游太平溝溝口，壩址以上控制流域面積40 km2，總庫容536萬m3，是一座以防洪為主，兼顧農(nóng)業(yè)灌溉的?。ㄒ唬┬退畮?。大壩兩端與壩肩接觸帶坡度陡，左端存在壩體裂縫、下游壩坡滲水及壩坡陰濕問題，右端存在下游壩坡陰濕、滲水、塌陷等問題，且有加重趨勢。太平水庫壩體塑性混凝土防滲墻布置范圍為壩體左岸樁號0-008.7—0＋051.3，長 60 m；右岸樁號 0+187.0—0+271.0，長84 m。防滲墻為槽形孔混凝土防滲墻，槽孔長度8.8 m，墻厚80 cm，墻底深入基巖不小于1 m，平均孔深24 m。

2 技術(shù)要點

2.1 施工準(zhǔn)備

導(dǎo)向槽由上下兩排鋼筋混凝土導(dǎo)墻組成，槽口寬度大于設(shè)計防滲墻厚度10～15 cm，導(dǎo)墻高度1.5～2.0 m，是確定防滲墻位置、墻深、基巖面位置以及混凝土澆筑高程的基準(zhǔn)，具有保持泥漿壓力和阻止廢漿、廢水倒流槽孔的作用。

施工平臺由鉆機工作平臺、倒?jié){平臺、排漿溝和施工道路等組成。鉆機工作平臺采用枕木鋪設(shè)道軌，平行于防滲墻軸線，道軌上安裝鉆機平臺車；倒?jié){平臺及排漿溝采用人工砌石墊層，水泥砂漿抹面，倒?jié){平臺應(yīng)向排漿溝形成坡面，坡比為1∶5，以便于棄漿順坡流入排漿溝。

泥漿系統(tǒng)、混凝土系統(tǒng)、供水系統(tǒng)等應(yīng)靠近防滲墻施工現(xiàn)場，泥漿系統(tǒng)和供水系統(tǒng)應(yīng)盡量設(shè)置在地勢較高的位置，便于自流。

2.2 造孔成槽

太平水庫壩體混凝土防滲墻采用鋼繩沖擊鉆機和“兩鉆一劈”法造孔成槽。共劃分為17個槽段，分別由Ⅰ，Ⅱ序槽段組成，槽段長8.8 m，每個槽段由5個主孔和4個副孔組成，主孔0.8 m，副孔1.2 m，施工時先進(jìn)行Ⅰ序槽孔的施工，相鄰兩個Ⅰ序槽孔施工完成后，再進(jìn)行中間的Ⅱ序槽孔施工，槽孔內(nèi)先鉆鑿主孔，后劈打副孔。造孔過程中要控制好孔斜偏差，孔斜率應(yīng)保證小于4‰。

2.3 泥漿固壁

用于穩(wěn)定孔壁或槽壁的泥漿為護(hù)壁泥漿，是混凝土防滲墻施工不可缺少的介質(zhì)材料，具有防止槽壁坍塌、滲漏、懸浮和攜帶鉆渣、清洗孔底、冷卻鉆具等功能。造孔泥漿采用普通黏土泥漿，施工過程中嚴(yán)格控制泥漿指標(biāo)，密度1.1～1.2 g/cm3，黏度18～25 s，含砂量不大于5%。造孔過程中，始終保持孔內(nèi)泥漿面在導(dǎo)墻頂面下30～50 cm，以防塌孔。

2.4 槽孔驗收

槽孔造孔按設(shè)計要求深度完成后進(jìn)行槽孔驗收，包括孔深、孔斜檢測、墻厚、有無小墻等。孔深采用測繩實測法進(jìn)行現(xiàn)場探測，孔斜采用重錘法進(jìn)行測量，利用鉆機鉆頭下至孔底，每2 m測得鉆頭攜帶的鋼絲繩的孔口偏差，從而計算出孔底偏差及孔斜率。墻厚及小墻是將鉆頭下至接近孔底位置，利用鉆機從槽孔一端拉移至另一端進(jìn)行檢測。

2.5 清孔換漿

槽孔驗收合格后，采用抽筒換漿法進(jìn)行清孔換漿。利用抽筒抽出孔內(nèi)造孔泥漿及廢渣，從泥漿攪拌站向孔內(nèi)重新注入泥漿，清孔質(zhì)量在清孔換漿結(jié)束1 h后進(jìn)行檢查，要求孔底淤積厚度不大于10 cm，清孔后孔內(nèi)泥漿密度不大于1.2 g/cm3，黏度不大于30 s，含砂量不大于10%。

2.6 混凝土澆筑

塑性混凝土澆筑導(dǎo)管選用內(nèi)徑為220 mm的無縫鋼管，根據(jù)槽孔的孔深確定導(dǎo)管長度，導(dǎo)管底部距離孔底應(yīng)控制在15～25 cm，導(dǎo)管應(yīng)統(tǒng)一編號，詳細(xì)記錄每根導(dǎo)管長度，按順序依次組裝，頂部一般設(shè)置數(shù)節(jié)長度為0.3～1.0 m的短管，便于施工方便及拆卸。每個槽段安裝3組導(dǎo)管，導(dǎo)管間距為3.0 m，導(dǎo)管距槽孔兩端1.4 m。安裝時，利用沖擊鉆機卷揚機配合提升導(dǎo)管，導(dǎo)管固定在導(dǎo)向槽頂特制的井架上，導(dǎo)管頂部安置進(jìn)料漏斗，澆筑前將隔離球放入導(dǎo)管內(nèi)，導(dǎo)管連接要密封、牢固可靠。

接頭孔處理是防滲墻施工的關(guān)鍵工序，直接關(guān)系到墻體質(zhì)量和防滲效果。鑒于塑性混凝土早期強度較低，待Ⅰ序槽孔澆筑完成24 h后，才可在其1號和9號孔的位置進(jìn)行Ⅰ序槽和Ⅱ序槽的接頭孔施工。Ⅱ序槽清孔結(jié)束前，應(yīng)用鋼絲刷鉆頭對接頭孔進(jìn)行刷洗，確認(rèn)干凈后，方可進(jìn)行混凝土澆筑。

采用直升導(dǎo)管法澆筑。先往進(jìn)料漏斗里注入適量的水泥砂漿，在儲料簸箕內(nèi)儲存足夠量的混凝土，一次進(jìn)料確保擠出隔離球，并埋住導(dǎo)管底部。澆筑應(yīng)連續(xù)作業(yè)，導(dǎo)管埋入混凝土中的深度在1～6 m之間。同一槽孔內(nèi)混凝土面保持均勻上升，各控制點高差控制在0.5 m以內(nèi)。澆筑過程中每30 min測量一次槽孔內(nèi)混凝土頂面深度。當(dāng)混凝土上升至距孔口10 m左右時，沉積泥漿稠度增加，混凝土澆筑壓差減小，澆筑難度增加，在孔口安裝排污泵將泥漿排出，從而保證混凝土最終高度達(dá)到設(shè)計要求。

3 質(zhì)量檢查

防滲墻質(zhì)量檢查分為中間產(chǎn)品檢查及墻體質(zhì)量檢查兩部分?；炷猎噳K抗壓強度共檢測25組，檢測結(jié)果為1.1～2.6 MPa；抗?jié)B共檢查6組，抗?jié)B系數(shù)為1.2×10－7～8.0×10－7cm/s；彈性模量共檢測 6 組，彈模值400～490 MPa，均滿足設(shè)計要求。墻體在成墻后28 d進(jìn)行了4個試驗段的鉆孔注水試驗，滲透系數(shù)為4.28×10－7～7.56×10－7cm/s，均符合設(shè)計要求。

4 結(jié)語

太平水庫塑性混凝土防滲墻質(zhì)量檢查結(jié)果全部達(dá)到了設(shè)計要求，防滲效果明顯，同時，塑性混凝土中大量使用了黏土，減少了水泥用量，節(jié)約了工程成本，具有較好的經(jīng)濟效益。