混凝土防渗墙技术在砂基防渗中的应用

范思刚，孙 凯

（辽宁省海城市水利技术推广中心，辽宁 海城114200）

混凝土防渗墙技术在砂基防渗中的应用

范思刚，孙 凯

（辽宁省海城市水利技术推广中心，辽宁 海城114200）

结合辽河下游浑河河道丁家段堤身砂基防渗工程实例，介绍了混凝土防渗墙技术的水力造孔方法、泥浆制备、混凝土浇筑等施工工艺和质量控制。实践证明，应用混凝土防渗墙技术对砂层或砂砾层进行防渗处理，技术方案先进，防渗效果显著。

混凝土防渗墙；防渗工程；质量控制

1 概述

浑河杨家—丁家堤段位于辽宁省海城市温香镇境内，是浑河的重要险工之一，历年洪水期该堤段背水坡堤脚及护堤地存在着不同程度的渗透破坏。为了彻底解决堤防存在的渗透破坏问题，消除该段险工，采用射水法造墙机建造混凝土连续防渗墙的方法，对堤基进行防渗处理，断面桩号HZ1O+771—HZ2O+721，全长 2 000 m，打孔深度为8.7 m，浇筑深度8.7 m（其中地面以上2 m，地面以下6.7 m）。从而形成一道长2 000 m，高8.7 m，厚0.22 m的混凝土防渗墙，混凝土标号C15，抗渗标号S6。

2 施工工艺

这次混凝土连续防渗墙施工为水力造孔机成孔，采用触变泥浆护壁，浇注机电动葫芦吊运混凝土成墙施工工艺。其主要施工工艺为：施工准备→造孔→泥浆护壁→下设混凝土浇注导管→混凝土浇注。

2.1 造孔方法

1）成孔方法。成孔机具采用射水法造孔，并配备高扬程离心水泵，产生水压力进行成孔。

孔分Ⅰ、Ⅱ期施工，Ⅰ、Ⅱ期孔均采用射水法成孔。顺序一般为先做1，3，5，…孔，浇筑混凝土，达到初凝后，再做 2，4，6，…孔。

2）孔宽度及长度划分。孔宽度根据设计为220 mm。孔长度Ⅰ期为2 m，Ⅱ期为2.10 m。

3）成孔质量标准。防渗墙轴线上下方向的误差不大于30 mm，孔偏斜率小于4%，Ⅰ、Ⅱ期孔段搭接部位的两次孔位中心线，在任一深度的偏差值应能保证搭接强度满足设计要求。造孔前先认真校对孔位，利用该设备在固定的轨道上操作的优良性能，确保水力造孔轴线与设计轴线结合，上下升降过程中保持平稳，避免左右摆动，主机行驶，发现偏斜，利用调节钮自行纠偏的良好特性进行及时纠正和控制。

4）孔深度。根据设计要求，防渗墙底部均达到设计底高程，从而形成一个封闭的防渗体。

2.2 泥浆制备

泥浆为固壁泥浆，其作用是支撑孔壁，稳定地层悬浮沉渣，对成孔的稳定作用是非常重要的。

固壁泥浆材料选用优质红粘土、膨润土，掺和物主要有羟甲基纤维素和烧碱。

2.3 清孔验收

利用设备自身的正反循环系统进行换浆清孔,满足孔内固壁泥浆性能指标，孔底淤积厚度，接缝面刷洗等质量要求。对孔位、孔深、孔宽及偏斜等施工质量进行自检，经验收合格后方可进行下道工序的作业。

2.4 混凝土浇筑

2.4.1 墙体材料及配合比

按照设计要求防渗墙体强度为C15，抗渗S6的指标，坍落度 18～22 cm，扩散度 34～40 cm。

2.4.2 混凝土拌和

采用人工推车运料入拌合机料斗,采用在轨道上行走的JS-500混凝土搅拌机拌制混凝土,保证混凝土拌和质量。利用浇筑机电动葫芦下导管、固定在浇筑平台上,再吊运混凝土浇筑成墙,施工方法基本同常规直升导管法水下混凝土浇筑。对混凝土原材料质量、拌合和浇筑工序质量都要严格控制，务必按施工要求严格操作，对浇筑过程中的任何异常现象都要密切注视，果断采取措施，防止发生质量事故。

2.4.3 混凝土浇筑

成孔后采用直升导管法浇筑混凝土。

1）安装导管时，导管底部出口于孔底板距离小于25 cm，浇注导管内径为200 mm，采用密封快速卡扣接头，其密封承压性好，防止漏浆事故发生。

2）开始浇筑前，备好混凝土，将管内泥浆挤出管外，保证后续浇筑的混凝土不与泥浆掺混。浇筑过程中，保持导管埋入混凝土的深度为2～4 m，但不小于0.5 m，保持全孔混凝土面均衡上升，控制其高差在0.2 m范围内。

3）混凝土浇筑连续进行，孔内混凝土面上升速度大于2 m/h，每10 min量测一次孔段混凝土上升面。

4）在混凝土浇筑时，按要求在出机口及孔口入口处随机取样，检验混凝土的物理力学性能指标，不合格混凝土严禁入孔。

2.4.4 混凝土防渗墙连接

防渗墙Ⅰ期孔浇注结束达到初凝后，射水造墙机在Ⅱ期造孔过程中打开成型器上的侧向喷咀、安装上钢丝刷，对Ⅰ期墙端面进行冲洗、刷洗，并且事先控制好Ⅰ、Ⅱ期槽间的施工预留缝宽度，确保接缝刷洗有效，检验合格后进行混凝土浇筑，将Ⅰ、Ⅱ期墙体良好连接。

3 质量控制措施

1）材料质量控制。在施工前对原材料按有关规定的规定进行材料的抽样送检，确认合格后，方能投入使用，以确保工程质量。

2）固壁泥浆质量控制。通过试验确定拌制泥浆的方法及搅拌时间，并按批准的配合比配制泥浆。在施工作业的不同阶段，按要求对泥浆性能进行检验和控制。停止挖孔时的孔内泥浆、储浆池内的泥浆仍要不断搅拌。

3）成孔质量控制。由专职技术人员抽验与相关机组自检结合进行日常检查与验收。主要检查项目为孔位、孔宽、孔斜、孔深、孔形等，使之符合设计及规范要求。

4）混凝土浇筑质量控制。在浇筑过程中随机检查坍落度及扩散度保证混凝土质量。在导管下设、混凝土浇筑过程中，应旁站监督，确保混凝土浇筑质量，同时随机取样制作试块，作为最终混凝土质量评定标准。

4 工程质量及效果

施工过程中及完成后，建设、监理、施工及设计单位，随机在防渗墙段指定25处位置进行开挖检查（平均80 m一处），开挖深度4 m，长度5 m以上，并进行取芯。经检查，墙体外观轮廓规整清晰，表面附着粘灰沙粒，清扫后墙体密实坚硬，搭接良好，墙体最小厚度22 cm，轴线偏差±1 cm，垂直度偏差小于0.2%。

墙体达到凝固期后，在墙后做了封闭式抽水试验和水力计算。结果表明，防渗墙的渗透系数小于0.419×10-8cm/s，完全达到设计要求。

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2011-03-08