塑性混凝土大壩截滲墻施工質(zhì)量控制

王廣全，高前進(jìn)，李延芳

戴老家水庫(kù)工程位于山東省曹縣鄭莊街道辦事處班莊村西側(cè)，工程建設(shè)任務(wù)主要以提供曹縣城鎮(zhèn)居民生活用水為主，兼顧家庭散養(yǎng)牲畜用水。設(shè)計(jì)庫(kù)容1285萬m3，庫(kù)區(qū)占地182.85hm2，年入庫(kù)引水量2931萬m3，年供水量2673萬m3。水庫(kù)的興建，可集中蓄存引黃水，優(yōu)化當(dāng)?shù)厮Y源配置，實(shí)現(xiàn)“優(yōu)水優(yōu)用”，為解決人飲安全提供高保證率的優(yōu)質(zhì)水源。該工程由圍壩、出庫(kù)泵站、入庫(kù)泵站、土塘節(jié)制閘及大壩混凝土防滲墻工程等組成。

戴老家水庫(kù)為一半挖半填式水庫(kù)，圍壩軸線長(zhǎng)5287m，設(shè)計(jì)壩頂高程為59.50m，庫(kù)區(qū)原始地面高程為53.60m，設(shè)計(jì)水庫(kù)底高程為48.10m。即水庫(kù)從原地面下挖5.50m，再?gòu)脑孛嬉陨咸钪?.0m。經(jīng)地質(zhì)勘探，在庫(kù)區(qū)原地面下埋深17m處存在一層黏性土相對(duì)不透水層。設(shè)計(jì)沿水庫(kù)大壩布置一周混凝土截滲墻,使截滲墻底部均插入相對(duì)不透水層不小于1.00m，設(shè)計(jì)截滲墻頂部高程為57.10m，截滲墻高度約20.50m。這樣，庫(kù)區(qū)底部的相對(duì)不透水層與混凝土截滲墻共同形成了一桶狀相對(duì)不透水層結(jié)構(gòu)，以有效防止庫(kù)水的地層下滲及大壩的側(cè)滲，同時(shí)，也降低了大壩的庫(kù)水浸潤(rùn)線，保證大壩壩坡的穩(wěn)定。

1 混凝土截滲墻的布置及設(shè)計(jì)參數(shù)

截滲墻材料采用塑性混凝土，采用液壓抓斗式防滲墻施工機(jī)械施工，水庫(kù)大壩頂寬6.00m，截滲墻布置在上游壩肩處、離壩頂軸線2.85m處，截滲墻頂部高程為57.10m，截滲墻頂部壩頂埋深2.40m。墻體厚度的設(shè)計(jì)取決于其承受的水頭、防滲材料、使用年限和投資經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，也考慮槽孔施工垂直度對(duì)截滲墻施工槽之間的連結(jié)，經(jīng)綜合考慮，截滲墻的厚度設(shè)計(jì)為0.30m。截滲墻接頭處最小厚度不小于0.20m。截滲墻抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為3.0～5.0MPa，彈性模量不大于 1000MPa，滲透系數(shù)不大于 1×10－7cm/s。

塑性混凝土原料選取P.C32.5強(qiáng)度等級(jí)的優(yōu)質(zhì)水泥、膨潤(rùn)土、5～20mm小石子、中砂、HPCGYJ型高效引氣減水劑。在監(jiān)理工程師的見證下，在料場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)選取原材料，送達(dá)具有相應(yīng)資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室作出塑混凝土配合比為：水泥∶膨潤(rùn)土∶中砂∶石子∶水∶外加劑=172∶128∶886∶720∶255∶6.0。

2 施工工藝及施工管理

2.1 導(dǎo)墻施工

水庫(kù)大壩首先填筑至57.6m高程，等截滲墻施工完成并驗(yàn)收合格后，再進(jìn)行剩余壩體土方的填筑。導(dǎo)墻建在堅(jiān)實(shí)的地基上，外側(cè)夯實(shí)，以防止導(dǎo)墻位移，導(dǎo)墻頂部高程高出壩頂10cm。導(dǎo)墻軸線與截滲墻軸線重合，導(dǎo)墻采用C25塑性混凝土，導(dǎo)墻高度1.00m，導(dǎo)墻內(nèi)側(cè)間距40cm（比截滲墻寬10cm）。

2.2 造孔

造孔采用兩序孔施工，每序孔的長(zhǎng)度7m，當(dāng)一序孔混凝土終凝后，方可進(jìn)行二序孔的施工。兩序孔之間采用接頭管，保證兩序孔之間的連結(jié)良好。造孔泥漿材料采用膨潤(rùn)土，造孔過程中的泥漿密度一般控制在1.15～1.25g/m3，以能高效地?cái)y帶地層土和流動(dòng)順暢為目的。造孔孔位偏差不大于3cm。造孔深度，以插入相對(duì)不透水層大于1.0m的標(biāo)準(zhǔn)控制，在造孔的過程中，詳細(xì)進(jìn)行地質(zhì)編錄，終孔時(shí)，需要監(jiān)理工程師對(duì)造孔插入相對(duì)不透水層情況進(jìn)行確認(rèn)并簽字認(rèn)可。為保證兩序孔之間的良好連結(jié)，造孔空斜率控制在小于0.4%。

在造孔過程中，如果發(fā)生漏漿現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)地采用向孔內(nèi)拋投黏土球的方法，對(duì)漏漿處進(jìn)行封堵，并詳細(xì)記錄漏漿部位、漏漿程度及封堵處理的情況。混凝土澆筑前先進(jìn)行洗孔，使孔內(nèi)泥漿的密度小于1.15g/m3，二序孔清孔換漿結(jié)束之前，清除接頭槽壁上的泥皮，清除泥皮采用鋼絲刷分段清洗。清洗合格的條件是：刷子鉆頭上基本不帶泥漿，孔底淤積不再增加?；炷翝仓?，孔內(nèi)淤積不大于10cm。清空合格后，在4h之內(nèi)進(jìn)行混凝土澆筑施工。

2.3 成墻施工

澆筑混凝土材料的入孔坍落度控制在18～22cm之間，坍落度保持15cm以上的時(shí)間不小于1h，初凝時(shí)間不小于6h，終凝時(shí)間不大于24h?；炷恋陌韬图斑\(yùn)輸能力，不小于最大計(jì)劃澆筑強(qiáng)度的1.5倍?；炷恋陌韬?、運(yùn)輸應(yīng)保證澆筑能連續(xù)進(jìn)行。若因故中斷，時(shí)間不宜超過40min。必須保證運(yùn)至孔口的混凝土具有良好的和易性。

澆筑混凝土采用直升導(dǎo)管法，導(dǎo)管內(nèi)徑采用250cm。槽孔內(nèi)使用兩套導(dǎo)管，間距不得大于3.50m。當(dāng)槽底澆筑混凝土高差大于25cm時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)布置在其控制范圍的最低處，導(dǎo)管的連接和密封必須可靠。應(yīng)在每套導(dǎo)管的頂部和底節(jié)管以上設(shè)置數(shù)節(jié)長(zhǎng)度為0.3～1.0m的短管。導(dǎo)管底口距槽底應(yīng)控?cái)M在15～25cm范圍內(nèi)。開澆前，導(dǎo)管內(nèi)置入可浮起的隔離塞球。開澆時(shí)，先注入水泥砂漿，隨即澆入足夠的混凝土，擠出塞球并埋住導(dǎo)管底端。

此截滲墻工程屬于薄混凝土截滲墻，按照規(guī)范要求，每5個(gè)施工槽段選取一組抗壓強(qiáng)度試塊，檢測(cè)墻體的抗壓強(qiáng)度。

3 工程實(shí)施效果

戴老家水庫(kù)大壩混凝土截滲墻工程于2015年10月14日開工，經(jīng)過參建各方的共同努力，澆筑塑性混凝土防滲墻108874m2，于2016年5月21日順利完工?；炷练罎B墻在施工完成28d后，用鉆孔取芯法對(duì)截滲墻的強(qiáng)度、連結(jié)情況、抗?jié)B性能進(jìn)行質(zhì)量檢查。每15個(gè)孔選取一個(gè)檢查孔，檢查孔選在相鄰兩序孔的接頭處。檢查孔長(zhǎng)度、寬度均為15m，厚度1.5m。

從檢查孔開挖的情況來看，發(fā)現(xiàn)防滲墻混凝土骨科分布均勻，未見蜂窩麻面，接頭混凝土連接緊密，沒有夾泥現(xiàn)象，特別是在接頭管施工范圍內(nèi)接頭連接沒有明顯接縫，截滲墻的厚度滿足設(shè)計(jì)要求。截滲墻接頭處最小厚度均大于0.2m。

在截滲墻上截取試塊送實(shí)驗(yàn)室做性能試驗(yàn)，試驗(yàn)表明：截滲墻抗壓強(qiáng)度在3.7～4.8MPa，彈性模量大于1000MPa。通過注水試驗(yàn)檢查，截滲墻滲透系數(shù)均小于1×10-7。在單位工程驗(yàn)收后，移交運(yùn)行管理單位，水庫(kù)在運(yùn)行管理過程中，檢查壩后滲水情況，未發(fā)現(xiàn)任何的滲漏點(diǎn)。

4 結(jié)語

混凝土截滲墻工程屬隱蔽工程，工程一旦完成，如果存在較嚴(yán)重質(zhì)量問題的話，解決起來將非常困難。在施工管理過程中，首先要做到職責(zé)分明、責(zé)任到人并建立相應(yīng)的獎(jiǎng)懲措施,建立行之有效的質(zhì)量保證體系和質(zhì)量控制體系。

另外，在施工過程中，承包方的技術(shù)人員及監(jiān)理人員必須全過程的旁站控制。在截滲墻施工中造孔垂直度的控制和接頭管的埋置深度控制容易被淡化。而造孔垂直度合格與否，直接關(guān)系到截滲墻下部能否連接成墻，事關(guān)工程的成敗。接頭管的埋置，可以使二序孔造孔時(shí)，抓斗沿著接頭管形成的溝槽下行，也是關(guān)系到主副孔混凝土是否能有效連接的重要控制技術(shù)指標(biāo)。因此，造孔垂直度和接頭管的埋置技術(shù)指標(biāo)的控制，必須引起高度的重視并進(jìn)行嚴(yán)格控制。