某水庫(kù)壩體混凝土防滲墻施工技術(shù)及質(zhì)量控制

（云南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院昆明市650021）

某水庫(kù)壩體混凝土防滲墻施工技術(shù)及質(zhì)量控制

張杙堃

（云南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院昆明市650021）

文章結(jié)合工程實(shí)例，針對(duì)某水庫(kù)壩體混凝土防滲墻施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行深入探討，主要從施工平面布置、防滲墻成槽、清孔換漿及接頭孔清洗、鋼筋籠埋設(shè)及導(dǎo)管吊裝、防滲墻混凝土澆筑等幾個(gè)方面進(jìn)行論述，并提出了施工質(zhì)量控制及特殊問(wèn)題的處理措施，通過(guò)施工實(shí)踐表明，防滲墻在壩體除險(xiǎn)加固中取得了良好的應(yīng)用效果。

水庫(kù)壩體混凝土防滲墻鋼筋籠下設(shè)混凝土澆筑

1 工程概況

北廟水庫(kù)是一項(xiàng)綜合利用的水利工程，以農(nóng)業(yè)供水為主，同時(shí)兼顧防洪、城市供水、發(fā)電等。所在東河是怒江一級(jí)支流?？刂茝搅髅娣e本區(qū)119km2，引流區(qū)45.4km2；多年平均徑流量本區(qū)6936萬(wàn)m3，引流區(qū)2646萬(wàn)m3；多年平均輸沙量17萬(wàn)t。北廟水庫(kù)建成后經(jīng)三次除險(xiǎn)加固和配套工程建設(shè)。

水庫(kù)樞紐工程由主壩、副壩、輸水隧洞、泄洪隧洞組成。北廟水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程主要由壩體壩基帷幕灌漿、壩體防滲墻工程、輸水隧洞改造工程、泄洪隧洞改造工程等組成。防滲墻施工包括導(dǎo)向槽、排漿溝、平臺(tái)路面等施工，導(dǎo)向槽槽深為1.2m，槽凈寬0.9m。

水庫(kù)于1995年主體工程完工，1998年投入使用，水庫(kù)現(xiàn)狀最大壩高73m；為均質(zhì)土壩，壩頂高程1783.63m，總庫(kù)容7350萬(wàn)m3。由于在壩體填筑時(shí)采用了易風(fēng)化的紅砂巖材料，投入使用后，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，部分壩體出現(xiàn)沉陷，從而引起混凝土面板產(chǎn)生裂縫，并產(chǎn)生了大量的滲漏，經(jīng)過(guò)相關(guān)部門多次處理，主壩壩體仍存在大量的滲漏，因此，為了滲漏問(wèn)題得到徹底的解決，需采用C20混凝土防滲墻對(duì)主壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固。

2 防滲墻施工

2.1 施工平面布置

在施工前，先在北廟水庫(kù)主壩壩頂布置防滲墻施工鉆機(jī)，在主壩上游布置泥漿池，同時(shí)，按照現(xiàn)場(chǎng)具體位置布置其他設(shè)施。

2.2 防滲墻成槽

（1）槽段長(zhǎng)度劃分。在槽段長(zhǎng)度劃分時(shí)，應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目總體施工方案，且要根據(jù)施工槽和接頭數(shù)量對(duì)槽段長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)，由于壩體填筑材料為紅砂巖，土質(zhì)無(wú)粘性，易于出現(xiàn)坍塌，因此，為了確保孔壁的質(zhì)量，兩端較淺處和中間部位的槽段長(zhǎng)度均設(shè)定為6.6m。

（2）防滲墻成槽。防滲墻成槽工藝主要分為兩種方法，即鉆抓法和鉆劈法。其中，鉆抓法一般適用于成槽深度不大于20m的槽段，具有較高的成槽率，且可以確保槽段平整等優(yōu)點(diǎn)。而北廟水庫(kù)主壩成槽深度為43m，加上地質(zhì)條件復(fù)雜，因此，為了確保工程的質(zhì)量，本工程決定采用鉆劈法成槽，其施工原理如下：先采用沖擊鉆打設(shè)主孔，接著進(jìn)行劈副孔，最后再掃小墻，最終成槽。

本工程槽段成孔采用“四主三副”的方式，槽段長(zhǎng)度6.6m。在深度確定時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)墻底高程進(jìn)行。在沖擊鉆鉆進(jìn)時(shí)，其距離要保特與設(shè)計(jì)墻底基巖面高程的（0.5～1.0）m，機(jī)組取樣要按照基巖面高程每（40～50）cm距離進(jìn)行取樣，每（10～20）cm取樣一次。取樣時(shí)，主要采用沖擊鉆機(jī)進(jìn)行抽筒取樣，并采用清水將抽筒沖洗干凈，然后裝入巖樣袋，最后做好槽號(hào)、孔號(hào)、取樣深度等標(biāo)志，最后將它放進(jìn)巖樣箱，同時(shí)進(jìn)行基巖鑒定。

2.3 清孔換漿及接頭清洗

當(dāng)槽孔終孔以后，施工人員要嚴(yán)格檢查孔位、孔深的施工質(zhì)量，檢查合格以后，要及時(shí)上報(bào)給相關(guān)部門進(jìn)行后期驗(yàn)收工作，待后期驗(yàn)收合格以后，方可進(jìn)行清孔換漿作業(yè)。在清孔換漿時(shí)，我們一般采用膨潤(rùn)土泥漿進(jìn)行換漿工作。在清孔時(shí)，采用沖擊式反循環(huán)法，同時(shí)將新漿補(bǔ)充到槽內(nèi)，這樣有利于改善泥漿性能，確保后期混凝土澆筑質(zhì)量。對(duì)槽終孔驗(yàn)收完畢后，需將接頭孔洗刷干凈，并對(duì)接頭孔進(jìn)行多次施壓。待完成清孔換漿作業(yè)以后，要對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格方可進(jìn)行下一道工序。

2.4 鋼筋籠埋設(shè)及導(dǎo)管吊裝

本工程結(jié)合槽段距離及深度對(duì)預(yù)埋管鋼筋籠架的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。其中，灌漿管主要采用鋼管，管徑為Ф114mm。同時(shí)，按照設(shè)計(jì)要求，并在鋼筋籠定位架上焊接鋼管。

在混凝土輸送時(shí)，采用Ф300mm輸送泵泵送混凝土，同時(shí)在使用導(dǎo)管之前，應(yīng)對(duì)導(dǎo)管的垂直度和圓度、磨損度進(jìn)行檢查，并做好壓水試驗(yàn)，檢查合格以后，才能投入使用。在混凝土澆筑過(guò)程中，采用沖擊式鉆機(jī)鋼絲繩對(duì)每個(gè)槽段的導(dǎo)管進(jìn)行吊裝，且要控制好吊裝的速度，在槽段澆筑過(guò)程中，要確保導(dǎo)管中心之間的距離為3m，導(dǎo)管末端與孔底之間的高度距離控制在（16～26）cm。

2.5 防滲墻混凝土澆筑

（1）混凝土攪拌。在防滲墻混凝土澆筑時(shí)，選用摻粉煤類C20混凝土，這種材料具有較低的水化熱，且初凝時(shí)間較長(zhǎng)，采用攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌。

（2）混凝土澆筑。在本工程防滲墻混凝土澆筑時(shí)，其澆筑方法為壓球法，即在防滲墻澆筑前，先將1個(gè)小球塞入根導(dǎo)管末端，開(kāi)始澆筑時(shí)，要將拌砂漿攪拌2～3次，同時(shí)將它注入導(dǎo)管內(nèi)部，同時(shí)對(duì)大部分混凝土進(jìn)行攪拌，以擠出導(dǎo)管末端的小球，確?；炷恋拿軐?shí)性。另外，還要將導(dǎo)管底端埋進(jìn)混凝土內(nèi)，埋入深度一般為（1～6）m，旨在為了避免泥漿流入導(dǎo)管內(nèi)部，以確保防滲墻的總體質(zhì)量。

3 施工中質(zhì)量控制措施

3.1 清孔換漿的質(zhì)量控制

在清孔換漿施工中，需要加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的質(zhì)量控制：首先要做好施工設(shè)備的保養(yǎng)工作，確保設(shè)備的正常工作，避免施工事故的發(fā)生，同時(shí)確保每個(gè)槽孔施工完畢后及時(shí)進(jìn)行澆筑。另外，在施工過(guò)程中要確保制漿站有足夠的漿液供給，以免發(fā)生漏漿現(xiàn)象。如果發(fā)生漏漿，要及時(shí)采取堵漏措施。例如，在漏漿封堵時(shí)，采用粘土、水泥等材料進(jìn)行堵漏和回填，回填后再進(jìn)行造孔。若出現(xiàn)塌孔事故，我們也可以采用混凝土回填方式，待具備一定的強(qiáng)度以后再開(kāi)始造孔。在施工中，禁止直接將清水注入槽孔內(nèi)，以防止?jié){液對(duì)孔壁的壓力達(dá)不到要求而發(fā)生塌孔現(xiàn)象。

清孔是保證防滲墻混凝土澆筑質(zhì)量的前提條件。由于土壩防滲墻具有一定的防滲作用，因此對(duì)墻體的整體性要求較高，避免梅花孔。在工程成槽過(guò)程串，要保證接頭孔位中心的深度偏差小于防滲墻厚度的1/3。在孔形成型以后，方可開(kāi)始清孔換漿作業(yè)。在清孔換漿作業(yè)中，可以大大降低孔內(nèi)的泥漿比重、粘度等指標(biāo)，確?；炷翝仓鳂I(yè)的正常進(jìn)行。

3.2 防滲墻混凝土澆筑的質(zhì)量控制

在防滲墻混凝土澆筑前，要嚴(yán)格檢查加強(qiáng)含水量、骨料粒徑等，看是否滿足施工要求；在混凝土澆筑時(shí)，要按照一定的配合比進(jìn)行配料，確保每種拌料滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，拌和時(shí)間不能小于1h，在混凝土澆筑中，要按照相關(guān)規(guī)范要求加強(qiáng)摻和料的檢測(cè)，并對(duì)骨料含水量進(jìn)行檢測(cè)，以確?；炷翝仓|(zhì)量。

3.3 防滲墻混凝土的質(zhì)量檢測(cè)

為了確保防滲墻混凝土的質(zhì)量，需要對(duì)混凝土抽樣進(jìn)行抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和彈性模量及滲透系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)方法為圓柱體法，通過(guò)檢測(cè)結(jié)果分析，上述指標(biāo)均滿足施工要求。

4 特殊情況處理

（1）在成槽過(guò)程中，施工人員需要對(duì)固壁泥漿漏失量進(jìn)行測(cè)試，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和查明原因，同時(shí)采取堵漏措施。

另外，還要結(jié)合工程的實(shí)際施工情況，在滿足固壁泥漿性能指標(biāo)要求下，對(duì)泥漿配比進(jìn)行合理的調(diào)整，同時(shí)控制好挖槽的速度，以確保成槽的質(zhì)量。

（2）在施工中如果發(fā)現(xiàn)清孔時(shí)出現(xiàn)塌孔，應(yīng)大量補(bǔ)充泥漿，以確?？妆诘姆€(wěn)定性；此外，在孔內(nèi)適當(dāng)回填一些渣土，并加入適量的水泥和粘土，以確保槽孔的安全性。

5 結(jié)論及建議

通過(guò)對(duì)北廟水庫(kù)大壩防滲墻施工技術(shù)及質(zhì)量控制的分析，總結(jié)出以下幾點(diǎn)結(jié)論，并提出相應(yīng)的建議：

（1）在防滲墻澆筑之前，要按照材料設(shè)計(jì)要求進(jìn)行混凝土配合比試驗(yàn)，以滿足混凝土性能指標(biāo)。

（2）水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程承擔(dān)著下游工農(nóng)業(yè)用水的任務(wù)，因此，要加強(qiáng)壩體施工質(zhì)量控制，以確保下游農(nóng)業(yè)用水。通過(guò)北廟水庫(kù)的現(xiàn)狀分析，在滿足工程質(zhì)量運(yùn)行的情況下，應(yīng)將混凝土防滲墻施工與下游反濾體的改造工程分開(kāi)施工，避免影響到壩下游壩坡穩(wěn)定性。

（3）在防滲墻施工前，施工人員要合理安排和分配好施工機(jī)械，采用先進(jìn)的施工技術(shù)，確?；炷练罎B墻施工的順利進(jìn)行，以如期完成施工任務(wù)。

（4）水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程具有投入資金量大、施工周期短等特征，因此，為了確保工程施工質(zhì)量，要加強(qiáng)與監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位的溝通。如在施工過(guò)程中遇到問(wèn)題，要及時(shí)將問(wèn)題反饋給監(jiān)理單位，并加強(qiáng)與設(shè)計(jì)單位溝通，以便能夠結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整施工內(nèi)容，確保工程的質(zhì)量和進(jìn)度。

[1]白慧杰，周明杰.淺談水庫(kù)壩體混凝土防滲墻的施工技術(shù)要點(diǎn)[J].民營(yíng)科技，2016，（07）：128.

[2]夏志敏.水庫(kù)堤壩施工工程中的防滲墻技術(shù)[J].建材與裝飾，2015，（52）：285-286.

2017-03-09）

張杙堃（1983-），男，云南會(huì)澤人，大學(xué)本科，工程師，從事水利水電施工組織設(shè)計(jì)工作。