廣靈縣下河灣水庫(kù)混凝土防滲墻施工技術(shù)

（忻州市水利工程建筑公司 山西忻州034000）

1 工程概況

廣靈縣下河灣水庫(kù)位于廣靈縣，為壺流河河道上一座兼顧調(diào)蓄、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖的?。á瘢┬团砸畮?kù)，水庫(kù)總庫(kù)容為650 萬(wàn)m3。水庫(kù)樞紐主要由大壩、南副壩、西副壩、泄水閘及排洪渠等幾個(gè)部分組成。

水庫(kù)大壩為重力式碾壓均質(zhì)黏土壩，最大壩高為7.5 m。根據(jù)對(duì)水庫(kù)大壩多年的滲透記錄分析，水庫(kù)大壩存在一定的壩基繞滲，為了防止大壩滲漏造成失穩(wěn)，根據(jù)設(shè)計(jì)方案對(duì)該水庫(kù)進(jìn)行加固處理，在大壩上游坡腳處成槽澆筑混凝土防滲墻，阻斷壩基滲透通道，降低大壩滲透壓力，從而保證壩體的穩(wěn)定，達(dá)到水庫(kù)安全運(yùn)行的目的。地質(zhì)資料顯示防滲墻位置造孔地層為上部壩體為回填砂卵石，中下部為回填石碴，壩基為片麻巖。防滲墻設(shè)計(jì)基本參數(shù)為墻厚0.3 m，抗壓強(qiáng)度為5 MPa，抗?jié)B強(qiáng)度為S4，滲透系數(shù)不大于2×10-6cm/s，彈性模量不大于2 000 MPa，嵌入巖基面下0.5 m。現(xiàn)就廣靈縣下河灣水庫(kù)防滲墻施工，簡(jiǎn)要介紹水庫(kù)混凝土防滲墻的施工工藝和施工過(guò)程。

2 防滲墻施工

防滲墻施工工藝流程主要包括施工測(cè)量、導(dǎo)墻制作、防滲墻槽孔開(kāi)挖、防滲墻混凝土澆筑、防滲墻質(zhì)量檢查等環(huán)節(jié)。其具體施工流程如圖1所示。

2.1 施工測(cè)量

施工測(cè)量作為防滲墻導(dǎo)槽開(kāi)挖、導(dǎo)墻及防滲墻施工定位的重要依據(jù)，在施工定位、放樣測(cè)量及校核時(shí)應(yīng)保證測(cè)量結(jié)果正確且精度符合要求。該項(xiàng)目施工測(cè)量投入的儀器主要有全站儀1 臺(tái)，經(jīng)緯儀2 臺(tái)，水準(zhǔn)儀2 臺(tái)及測(cè)距儀1 臺(tái)，儀器檢定均在有效期之內(nèi)。開(kāi)工前，首先對(duì)設(shè)計(jì)移交樁點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)和高程進(jìn)行復(fù)核，然后建立施工測(cè)量控制網(wǎng)，采用附合及閉合方式進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量成果全部符合要求。

2.2 導(dǎo)墻制作

圖1 防滲墻施工工藝流程

導(dǎo)墻作為防滲墻施工的輔助構(gòu)筑物，其主要作用是控制防滲墻軸線和標(biāo)高、蓄存護(hù)壁泥漿、防止槽壁坍塌及支承成槽機(jī)械。導(dǎo)墻呈對(duì)稱(chēng)L 形，厚度為300 mm，墻高為1 200 mm，墻基長(zhǎng)度為1 000 mm，采用C15 配筋混凝土澆筑，每20 m 設(shè)一伸縮縫，浸瀝青木板填縫，縫兩側(cè)墻設(shè)Φ16 連接鋼筋間距500 mm，其施工縫應(yīng)與防滲墻施工縫中錯(cuò)縫處理。開(kāi)挖導(dǎo)槽后，先清除槽內(nèi)積水，進(jìn)行導(dǎo)墻軸線及邊線定位放樣，安裝導(dǎo)墻模板和鋼筋，然后澆筑導(dǎo)墻混凝土，最后回填導(dǎo)墻后土方。導(dǎo)墻模板拆除時(shí)，為防止導(dǎo)墻發(fā)生位移，應(yīng)在兩側(cè)導(dǎo)墻之間水平、豎向每隔2 m 設(shè)一道支撐。在混凝土導(dǎo)墻澆筑后養(yǎng)護(hù)期間，導(dǎo)墻附近禁止重型機(jī)械行走和堆置重物。導(dǎo)墻后土方回填應(yīng)在導(dǎo)墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%后施工，填土應(yīng)分層夯實(shí)。導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖2。

圖2 導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)圖

2.3 混凝土防滲墻施工

2.3.1 防滲墻槽孔施工

防滲墻槽孔施工前，應(yīng)先對(duì)防滲墻導(dǎo)墻軸線、高程進(jìn)行測(cè)量復(fù)核，確認(rèn)符合要求后再行槽孔施工作業(yè)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求槽孔應(yīng)分序施工，在I 期槽段施工全部完成后，再進(jìn)行II 期槽段的施工。本工程槽段劃分為：I 期槽段長(zhǎng)為6 m，II 期槽段長(zhǎng)6 m，I 期槽段完成后再行II 期槽段施工。槽孔根據(jù)設(shè)計(jì)孔徑和孔深豎向布置，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，孔位中心偏差不得大于3 cm，孔斜率應(yīng)小于4%。槽孔深入基巖面的嵌入深度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，該項(xiàng)目要求嵌入深度為0.5 m。在施工過(guò)程中采用巖芯法對(duì)巖面分布高程進(jìn)行確定，并將巖芯按位置、順序、深度進(jìn)行相應(yīng)編號(hào)，以備查用。槽孔開(kāi)挖采用抓鏟設(shè)備成孔，施工時(shí)應(yīng)保證抓鏟斗體平行于防滲墻中心軸線，斗體中心線與墻體中心線重合，斗體下放速度應(yīng)平緩，嚴(yán)禁快速提降斗體，防止斗體沖擊振動(dòng)引發(fā)塌孔和墻體開(kāi)裂。同時(shí)，應(yīng)對(duì)槽孔內(nèi)泥漿液面進(jìn)行控制，泥漿密度≤1.15 g/cm3，泥漿粘度為：30 s≤粘度≤40 s，泥漿液面始終保持在導(dǎo)墻頂面下30～50 cm，并定時(shí)對(duì)泥漿濃度進(jìn)行檢測(cè)，防止泥漿濃度對(duì)孔壁支撐力不足而產(chǎn)生塌孔。在槽孔開(kāi)挖完成后，應(yīng)對(duì)槽孔質(zhì)量進(jìn)行檢查，孔徑、孔深、孔斜須符合規(guī)范要求，孔壁應(yīng)平整，無(wú)梅花孔、探頭石和波浪小墻，經(jīng)確認(rèn)各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后進(jìn)行清孔換漿。在二期槽孔清孔換漿完成前，應(yīng)將墻體混凝土接頭處孔壁上粘敷的泥漿清理干凈，施工中采用鉆頭刷進(jìn)行處理，鉆頭刷無(wú)泥屑及槽孔底部泥漿淤積厚度不再增加時(shí)方可結(jié)束。防滲墻混凝土應(yīng)在清孔后4 h 小進(jìn)行內(nèi)進(jìn)行澆筑。

2.3.2 防滲墻混凝土澆筑

該防滲墻采用混凝土主要設(shè)計(jì)指標(biāo)為混凝土密度大于2.1 t/m3，防滲墻墻體抗壓強(qiáng)度為5 MPa，抗?jié)B強(qiáng)度為S4，彈性模量小于2 000 MPa，滲透系數(shù)小于2×10-6cm/s。

混凝土配合比應(yīng)經(jīng)具有相應(yīng)資質(zhì)的試驗(yàn)檢測(cè)單位出具，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)工藝試驗(yàn)驗(yàn)證符合要求后方可使用。混凝土采用現(xiàn)場(chǎng)拌制，在施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)拌制混凝土所用的水泥、石子、砂子及外加劑等原材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，并對(duì)稱(chēng)量設(shè)備進(jìn)行率定，以確保配合比的精確性。拌制中也應(yīng)嚴(yán)格控制拌和時(shí)間和拌和速度，使混凝土拌各物的和易性，保水性、粘聚性符合要求。

混凝土拌和物入倉(cāng)前檢測(cè)其坍落度180～220 mm，擴(kuò)散度340～400 mm，符合設(shè)計(jì)要求。防滲墻混凝土澆筑時(shí)，采用吊裝設(shè)備將澆筑導(dǎo)管吊入槽孔內(nèi)，定位校核后進(jìn)行混凝土澆筑，澆筑時(shí)先灌注水泥砂漿潤(rùn)滑管壁，然后緊接著灌注混凝土拌和物，混凝土拌和物將導(dǎo)管內(nèi)置隔離塞球擠出導(dǎo)管并將導(dǎo)管出料口封閉?；炷猎诠嘧⑦^(guò)程中應(yīng)對(duì)澆筑速度進(jìn)行控制，導(dǎo)管內(nèi)混凝土液面上升速度不應(yīng)大于2 m/h。槽孔內(nèi)混凝土液面應(yīng)均勻上升，各處高差應(yīng)控制在0.5 m 之內(nèi)。灌注時(shí)應(yīng)保證連續(xù)供料，不得間斷，并隨著混凝土液面的上升提升導(dǎo)管，始終保持導(dǎo)管底端埋入混凝土內(nèi)不小于1 m。澆筑時(shí)每隔30 min對(duì)也導(dǎo)管內(nèi)混凝土面進(jìn)行一次測(cè)量，并結(jié)合混凝土灌注量分析導(dǎo)管埋入深度及混凝土澆筑質(zhì)量，防滲墻墻體混凝土澆筑的完成面應(yīng)大于設(shè)計(jì)墻頂標(biāo)高0.2 m。

2.3.3 質(zhì)量檢查

防滲墻混凝土澆筑完成后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求對(duì)墻體混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢查和墻體質(zhì)量檢測(cè)，由于該項(xiàng)目采用塑性混凝土，其強(qiáng)度相對(duì)較低，一般不采用鉆孔取芯法進(jìn)行強(qiáng)調(diào)檢測(cè)，選擇采用現(xiàn)場(chǎng)取樣制作抗壓、抗?jié)B試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d 后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B和彈性模量試驗(yàn)檢測(cè)，其結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，對(duì)防滲墻注水試驗(yàn)，其結(jié)果均在1.16×10-6～1.66×10-6cm/s 之間，均滿足設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)語(yǔ)

廣靈縣下河灣水庫(kù)防滲墻施工完成后，經(jīng)過(guò)對(duì)壩體進(jìn)行長(zhǎng)期觀察，其大壩壩體滲漏情況得到了顯著的改善，下游滲流積水明顯減少。表明水庫(kù)大壩采用防滲墻可以有效阻截壩基的滲漏通道，提高壩體的抗?jié)B漏能力，改善水庫(kù)的蓄水條件，最終以保證水庫(kù)的安全運(yùn)行。