塑性混凝土防滲墻技術(shù)在水庫除險加固工程中的應用

□宋玉芬（汝州市小型水庫管理中心）

塑性混凝土防滲墻技術(shù)在水庫除險加固工程中的應用

□宋玉芬（汝州市小型水庫管理中心）

汝州市安溝水庫除險加固工程防滲項目運用塑性混凝土防滲墻技術(shù)，采用以塑性混凝土防滲墻及帷幕灌漿為主，輸水洞位置采用高噴灌漿為輔的處理方案，通過科學施工與嚴格管理，有效解決了建庫以來歷經(jīng)數(shù)次加固未從根本上得到解決的滲漏問題。文章闡述了施工重點、質(zhì)量控制要點以及對出現(xiàn)的難題進行分析論證和解決，為塑性混凝土防滲墻技術(shù)的應用積累了實踐經(jīng)驗。

塑性混凝土防滲墻；除險加固；施工；控制

0 引言

汝州市安溝水庫是一座以防洪、灌溉為主，兼顧水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫，屬淮河流域沙潁河水系。該水庫于1959年動工，1960年建成蓄水后發(fā)現(xiàn)滲漏，歷經(jīng)續(xù)建與灌漿處理，效果不太明顯。經(jīng)河南省水利廳批復，2009年10月至2011年該水庫進行了除險加固工程，采用以塑性混凝土防滲墻及帷幕灌漿為主，輸水洞位置采用高噴灌漿為輔的處理方案，使大壩形成一個完整封閉的防滲體系，有效解決了水庫的滲漏問題。

1 成槽施工方法及控制重點

1.1 槽段劃分

根據(jù)防滲墻軸線處地質(zhì)條件、槽孔深度、預測成槽周期、導管布置和澆筑能力、沖擊鉆及抓斗成槽設備功效等進行槽孔劃分。對于槽孔較淺的，在施工中根據(jù)實際情況適當調(diào)整，在地層較好、孔深較淺的地段，槽孔盡量長一點，以減少接頭，加快施工進度。

1.2 成槽施工

1.2.1 成槽方法

充分利用抓斗造孔功效高的優(yōu)勢，基巖以上以抓斗施工為主，采用GB30德國寶峨液壓抓斗機成槽，基巖以下采用CZ22山西水工沖擊鉆成槽。

防滲墻的軸線及高程，依據(jù)設計文件設置基準點加以控制?？孜黄睢?cm；孔斜率≤4‰，特別是端孔孔斜率≤3‰；遇有含孤石、漂石的地層及基巖面傾斜度較大等特殊情況時，孔斜率控制在6‰以內(nèi)。Ⅰ、Ⅱ期槽孔接頭孔的兩次孔位中心在任意深度的偏差值，不大于設計墻厚的1/3。在造孔過程中，造孔孔斜采用“重錘法”全程進行孔斜控制測量，加強孔斜測量頻次，出現(xiàn)偏斜，及時采用回填塊石、定向爆破等方法糾偏。

1.2.2 終孔驗收

采用液壓抓斗電子系統(tǒng)進行孔斜測量。終孔驗收項目有孔位、孔深、孔寬、孔斜率、入巖深度。槽孔寬度和孔深不小于設計深度，孔斜率滿足規(guī)范及設計要求。

1.2.3 換漿

本工程清孔采用“撈取法”。Ⅱ期槽孔清孔換漿結(jié)束前，對Ⅰ期槽孔接頭孔分段刷洗，接頭孔的刷洗采用具有一定重量的圓形鋼絲刷壁器。在此過程中，將刷子鉆頭懸掛在25T吊車上，利用刷壁器自身重量使刷子鉆頭緊貼接頭孔壁由孔底至孔口進行往返運動，從而達到對孔壁進行刷洗的目的。接頭刷洗結(jié)束的標準是刷子鉆頭基本不帶泥屑，并且孔底淤積不再增加。

1.2.4 “接頭管法”墻段連接

因本工程施工強度高、工期緊，在保證質(zhì)量的前提下，確保工期已成為本工程施工的關(guān)鍵。本工程防滲墻設計深度達40m多，采用“接頭管”法進行墻段連接，在國內(nèi)外均屬一項技術(shù)難題。在施工中重點控制了以下三點：一是建造足夠強度的導墻，以滿足拔管需要；二是采用專門的拔管機和接頭管，以保證起拔力和導管本身剛度與強度；三是根據(jù)混凝土材料特性、澆筑上升速度等因素，合理確定起拔時間和起拔速度。

2 塑性混凝土防滲墻澆筑施工重點及質(zhì)量控制

2.1 槽孔內(nèi)預埋帷幕灌漿管

2.1.1 預埋灌漿管的孔口對接

預埋管的連接方式采用焊接連接：灌漿管底段先期入槽，并穩(wěn)妥地架立于孔口，其余段利用吊車起吊，與底段進行逐段對接。灌漿管接口處利用電焊機牢靠地進行焊接連接，并在每一接口處豎向焊設2～3根鋼筋加勁肋，以確保接口處強度。其優(yōu)點是允許鋼管有一定的變形，并且連接可靠，連接強度高。缺點是焊接時間長，耗費時間，會使槽孔底部的淤積增加，加大混凝土澆筑的難度。

2.1.2 預埋灌漿管的起吊、安裝方案

預埋管鋼桁架采用沖擊鉆機或吊車起吊。為避免起吊時桁架變形，選好起吊位置，在灌漿管部位加設槽鋼、鋼管等剛性體，以增加灌漿管桁架的整體起吊剛度。

當全部預埋管桁架對接完畢后，采用沖擊鉆機或吊車進行整體下設。下設時安全、平穩(wěn)，安排專人指揮，遇到阻力時不強行下放，以免桁架變形，造成管體移位，影響下設精度。預埋灌漿管在槽口固定在導墻上。灌漿管間采用焊接連接，底口纏過濾網(wǎng)，防止混凝土進入管內(nèi)。預埋管施工完畢后，管口采用圓形木塞封閉，防止異物落入管內(nèi)，增加帷幕鉆孔的難度。

2.2.混凝土澆筑

2.2.1 混凝土澆筑導管和下設

混凝土澆筑導管采用快速絲扣連接的Φ250的鋼管，在每根導管的上部和底節(jié)管以上部位設置數(shù)節(jié)長度為0.30～1.00m的短管，導管接頭有懸掛設施。導管使用前做調(diào)直檢查、壓水試驗、圓度檢驗、磨損度檢驗和焊接檢驗。檢驗合格的導管做上醒目的標識。導管在孔口的支撐架用型鋼制作，其承載力大于混凝土充滿導管時總重量的2.50倍以上。

導管下設前進行配管和作配管圖。導管按照配管圖依次下設，每個槽段布設2～3套導管，導管安裝滿足如下要求：一期槽端距離導管≤1.50m，二期槽≤1.00m（特殊情況≤1.80m），導管之間間距≤4.00m，當孔底高差>25cm時，導管中心置放在該導管控制范圍內(nèi)的最深處。

2.2.2 混凝土開澆及入倉

混凝土輸送泵輸送混凝土至孔口儲料槽，再分流到各溜槽進入導管。開澆時采用壓球法開澆，每個導管均下入隔離塞球，先在導管內(nèi)注入適量的水泥砂漿，并準備好足夠數(shù)量的混凝土，以使隔離的球塞被擠出后，能將導管底端埋入混凝土內(nèi)?；炷吝B續(xù)澆筑，槽孔內(nèi)混凝土上升速度為2～6m/h，并連續(xù)上升至墻頂有效高程。

2.2.3 澆筑過程的控制

導管埋入混凝土內(nèi)的深度保持在1～6m之間，以免泥漿進入導管內(nèi)；槽孔內(nèi)混凝土面應均勻上升，其高差控制在0.50m以內(nèi)。每30min測量一次混凝土面，每2h測定一次導管內(nèi)混凝土面，根據(jù)每次測得的混凝土表面上升情況，填寫澆筑記錄和繪制澆筑指標圖，核對澆筑方量，指導導管拆卸；嚴禁不合格的混凝土進入槽孔內(nèi)；澆筑混凝土時，孔口設置蓋板，防止混凝土散落槽孔內(nèi)。槽孔底部高低不平時，從低處澆起?；炷翝仓戤吅蟮捻斆鎽哂谠O計要求的墻頂高程50cm；在澆筑過程中由專人巡視，發(fā)現(xiàn)壩體異常情況及時采取處理措施。

2.2.4 混凝土質(zhì)量過程控制和檢驗

在每次進行混凝土澆筑前，仔細檢查砂石骨料的粒徑，確保砂石骨料的粒徑與試驗確定的配合比所要求的粒徑一致。塑性混凝土拌和生產(chǎn)過程中，定時檢查并控制膨潤土或粘土漿液濃度，確保實際摻入量及水灰比與試驗確定的配合比一致。在防滲墻墻體澆筑前制定澆筑方案時充分考慮混凝土的運輸方式和入倉方式；每個槽段在混凝土澆筑前，根據(jù)骨料的含水情況進行混凝土試拌，檢查拌制混凝土的坍落度和擴散度。運距較遠時，適當增大出機口的坍落度和擴散度使其超過設計值，以滿足設計及規(guī)范要求。在澆筑過程中，嚴禁直接向混凝土中加水?；炷恋奶涠葥p失快，為避免堵管事件，施工人員經(jīng)常提動導管（特別是澆筑速度較慢時），混凝土的拌和、運輸應保證澆筑能連續(xù)進行。對澆筑完成的混凝土防滲墻進行帷幕灌漿，特別注意控制灌漿壓力，防止防滲墻被破壞。

3 施工中出現(xiàn)的問題及對策

2010年2月22 日塑性混凝土防滲墻正式成槽施工,因工程地質(zhì)為強透水地質(zhì)，與原地質(zhì)勘測報告的弱微透水嚴重不符，施工過程中出現(xiàn)嚴重漏漿。2010年3月17日，防滲墻澆筑過程中發(fā)生塌方、冒漿現(xiàn)象，澆筑進槽孔內(nèi)的混凝土持續(xù)消失于滲漏通道，并伴隨有嗵嗵的響聲，繼而導墻坍塌，之后還有一部分水泥漿冒出，在上游壩面形成了兩條縱向水泥帶。施工方及時增大了塑性混凝土濃度和膨潤土用量，以期堵住防滲墻下的滲漏通道，但效果不佳。3月19日，相關(guān)單位在安溝水庫管理所召開專題會議，并提出兩點意見：一是出現(xiàn)漏漿時，用膨潤土堵漏，必要時整袋不摻水回填；二是聘請窄口水庫或吳越水庫的施工專家到現(xiàn)場進一步指導解決。第一方案運用后效果不太明顯，啟用了第二方案。2010年4月4日,正在窄口水庫進行防滲墻施工的天津基礎(chǔ)工程局專家智塨來工地現(xiàn)場，通過檢查拌和系統(tǒng)、泵送系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)、化漿池，審查了施工方根據(jù)漏漿實際施行的一期槽一抓一澆筑的施工建議，認為這種施工方法的優(yōu)點是能夠基本解決漏漿情況的發(fā)生，在不改變設計的前提下完成建設任務。缺點是增加了施工工藝流程的時間，增大了物料投入。施工方于是采用新的施工方法，穩(wěn)妥解決了滲漏、冒漿問題。2010年5月19日塑性混凝土防滲墻全部完工。

4 結(jié)語

塑性混凝土防滲墻技術(shù)在安溝水庫除險加固工程防滲工程中得到了成功的應用，收到了良好的防滲效果，至今應用良好。這充分說明，盡管塑性混凝土防滲墻技術(shù)在河南起步較晚，但在實際中已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗，將會給今后類似工程的建設與管理提供施工方法、質(zhì)量控制、科學管理等多方面的借鑒經(jīng)驗。

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