萧山东江闸绕壁渗漏加固处理

张 峰，胡栋辉，张 茜

(1.杭州市萧山区农机水利技术推广中心，浙江 杭州 311201;2.余姚市水利局，浙江 宁波 315400;3.杭州市水利水电勘测设计院萧山分院，浙江 杭州 311201)

1 工程概况

杭州市萧山区萧围东线治江围涂东江闸工程是实现钱塘江尖山河段整治规划、提高萧绍平原防洪、防潮和排涝能力、增加萧山紧缺而宝贵土地资源的重要工程，具有良好的社会和经济效益.本工程设于围区Ⅵ号区块内，位于1#丁坝(隔堤)与绍围区分界线丁坝(隔堤)之间，正对廿二工段横河.东江排涝闸设计排涝流量342 m3/s，5孔，总净宽30 m.本工程总投资3763万元，施工总工期400天.2008年12月10日，工程在水闸通水验收前进行了一次底板渗透的压水试验，在内河水位蓄至▽4.5高程时闸站南北侧底板处出现绕壁渗漏的情况，渗漏范围有5 m，水流较急.针对这一问题，经各单位现场踏勘研讨，并最终确定了加固方案，其中需实施的工程项目有南北岸土方开挖28042.8 m3、基坑井点排水管8套、高压喷射防渗墙69孔、渗压计安装12只、混凝土底板接触灌浆3349.2 m2、排水管修复34.4 m、土方回填27534.3 m3、粘土心墙填筑508.5 m3、细料石挡墙重建21.5 m和压水试验等项目.

2 施工处理

由于当时闸站水工部分已全部完成，外江联结段已施工完成大部分，闸站两侧挡墙后土方均已回填至一定高程，闸房及管理房主体部分均已完成主体结顶.现场施工机械除挖机及混凝土拌合系统均已经全部退场，高喷、灌浆及井点机等机械都要重新组织进场.

2.1 土方开挖

考虑高喷防渗墙、接触灌浆、渗压计安装及粘土心墙的施工需要，必须对64.4 m范围内两岸挡墙后的土方进行开挖.由于钱塘江垦区多为粉沙土，同时考虑到工期进度的要求，开挖方法采取22 kW泥浆泵冲挖和挖掘机配合的方法.闸站及外江部分先采用挖掘机大开挖的方式进行基坑开挖，再采用泥浆泵冲挖为主，在部分区域因土工布较多冲挖进度较慢的情况采用两台挖掘机入基坑开挖，开挖边坡坡比按照1∶2进行施工，在开挖高度较高的地方采取两级坡开挖，中间留有一个2 m中间平台［1］.根据各区段施工项目的不同要求，渗压计安装考虑2 m基坑工作面，接触灌浆考虑3 m基坑工作面进行土方开挖.由于外江及内河开挖至设计高程后，均需高喷机械入基坑进行施工作业，而外江涨潮时水位比内河水位高3.5～5.3 m，地下水流速较大，不能保证高喷及接触灌浆的质量，同时，平台难以承受高喷机械在其上作业施工的承载力，结合高喷施工顶高程，故内河和外江的一定高程采用井点排水.

根据现场情况先进行闸站南侧52 m范围内的墙后土方开挖，自2009年2月18日开始至2月27日先开挖土方至设计高程，次日在距空箱背侧8 m(闸室6 m)处打一套井点进行排水，同时高喷机械下至基坑开始空箱南侧高喷作业，3月6日高喷机械吊出基坑至北侧施工，马上安排反铲挖机入基坑进行土方加深开挖至一定高程后，在距底板1 m处增加两套井点进行排水，继续开挖土方至设计高程进行后续的接触灌浆、粘土心墙和渗压计施工.在外江南侧空箱背侧进行高喷施工期间穿插进行12.4 m范围的内河扶壁式挡墙背侧土方开挖，2月28日开始该段土方开挖，挖至一定高程后，设置一套井点排水，然后继续开挖至设计高程进行后续的接触灌浆、粘土心墙和渗压计施工.

北侧52 m范围挡墙后的土方开挖流程同南侧先挖至一定高程后，设置一套井点排水，3月7日高喷机械下基坑进行北侧7孔高喷施工，3月14日高喷机械吊出基坑继续开挖至一定高程后，在距底板1 m处设置2套井点排水，继续开挖土方设计高程进行后续的接触灌浆、粘土心墙和渗压计施工.北侧12.4 m范围的内河扶壁式挡墙背侧土方开挖安排在南侧外江空箱后高喷施工期间开挖，最后开始该段土方开挖，挖至一定高程后，设置一套井点排水，然后继续开挖至设计高程进行后续的接触灌浆、粘土心墙和渗压计施工.

2.2 高压喷射防渗墙

加固方案采取在两岸外江空箱处原高喷各加长10.55 m，在内河增加一道81.1 m长的高喷防渗板墙进行地基防渗.由于目前内河和外江挡墙均已施工完成，造成高喷机械需要多次进行拆、装、搬运，因此相应的施工工序和控制要点需因地制宜地调整.

在高喷机械进场后:①首先完成外江南侧空箱挡墙后7孔高喷墙的施工，在与原打好的高喷接头采用一个旋喷桩进行新老高喷墙的连接，采用2序孔施工，在一序孔完成后24 h后进行二序孔施工［2］.② 然后机器吊装至外江北侧空箱挡墙后7孔高喷墙施工.③移至北侧内河扶壁式挡墙背侧，先完成挡墙混凝土底板上的3孔高喷施工(此处由于机械工作面不够必须拆除一个挡墙扶壁方能施工)，然后拆除高喷机械，并进行土方回填至▽5.7 m;按以上3个顺序进行施工，当北侧完成后高喷机械吊至南侧侧扶壁挡墙后已回填好的土面上完成余下的10孔高喷施工(主要由于此处高喷墙离管理房太近，如不提高高喷顶高程基坑开挖势必严重影响管理房地基的安全).最后，南侧扶壁式挡墙后余下3孔由于太靠近管理房，为保证管理房安全，施工工作面回填至一定高程后，再进行最后的3孔施工.

2.3 接触回填灌浆

混凝土底板下的空隙用接触灌浆进行处理，具体内容为水平灌浆和混凝土底板穿孔灌浆两种.外江空箱挡墙和闸室空箱采用水平灌浆管从墙后底板下插入，插入时用花杆内套高压水枪水平冲刷造孔，然后埋入Φ76 mm镀锌钢管，分2 m一节用外接螺口连接，管壁四周钻孔打眼.因插管口施工时无法封堵，将 Φ76 mm镀锌钢管用 90°弯管接至▽5.0 m高程，灌浆施工前先用水力冲填土将墙后土方回至▽4.5 m高程，用土方压力压封混凝土底板下的插管口，然后用配套灌浆设备灌浆，Φ76 mm镀锌钢管埋设排距为4.5 m.

闸室及外江消力池底板、内河铺盖采用混凝土底板钻孔垂直灌浆的方法，为有利于灌浆中的排气、排水和增大浆液扩散范围，同时可节约时间加快施工进度，待同一区段的同一序孔大部分钻出来后再进行灌浆［3］.先用钻机将混凝土底板垂直钻通，造孔直径为80 mm，混凝土表层上0.1 m处钻成Φ150 mm的孔眼，预埋Φ76 mm镀锌钢管，埋设时下部管口比底板底低0.5 m，上部高于混凝土面0.2 m，管四周用C30细石混凝土封堵，当混凝土养护达到一定强度时再进行灌浆.

浆液使用拌浆机制浆，搅拌时间不小于3 min，水泥浆液在使用前过筛，浆液备用时间不超过4 h，浓浆的备用时间在应比上述条件短［4］.浆液水灰比，一序孔灌浆的浆液为0.6∶1 或0.5∶1，二序孔可为1∶1 和 0.6∶1 或 0.5∶1.空隙大的部位灌注水泥砂浆，掺砂量不大于水泥重量的200%，灌浆控制压力0.1 ～0.3 Mpa.灌浆结束条件为:当注入率不大于1 L/min后，持续30 min结束灌浆，采用全孔灌浆封孔法封孔.灌浆质量检查采用双孔连通法，检查数量不少于灌浆总量的5%.为防止灌浆所引起的闸底板变形，委托检测单位进行观测，施工过程中无异常情况出现.

2.4 土方回填

土方回填在▽4.5 m以下采用水力吹填土，采用边吹填边用挖机戽实;▽4.5 m以上外江空箱及重力式挡墙背侧采用180 kN/m高强土工布包土回填，分5层回填，每层厚度为0.74 m;采用干土分层回填，每层均利用挖机压实，分层厚度控制在35 cm左右.在内河和外江高喷墙上部采用2 m厚粘土心墙填筑，在周边土方回填高2～3 m后再挖槽进行粘土回填，挖槽宽度不得＜2 m，分层回填至设计顶高程.在粘土心墙回填前，对粘土料源进行性能指标检测，主要有最大干密度、最优含水率、渗透系数、天然含水率等，符合设计和规范要求后才能使用.采用粘土分层回填，每层均利用挖机履带和挖机斗压实并结合人工用木夯夯实，分层虚铺厚度控制在20～25 cm.

2.5 渗压计安装

渗压计安装在土方开挖到底板后，采用水力冲孔的方法进行造孔，埋设外包反滤层的PVC管，在回填至一定高度后统一安装渗压计.

2.6 压水试验

利用闸站主闸门作为内外水位差的挡水墙，采用机械抽灌闸站内河前池提高水位，水源从200 m外的钱塘江抽取.压水试验水位范围为常水位▽3.7 m～设计高水位▽5.06 m.分五级流程加水.每级压水试验，需待渗压计度数基本稳定，并满24 h，经数据分析不会渗透破坏后进入下道压水试验流程.期间分别两次对闸室底板及内河进行了灌浆压水试验，结果符合设计要求，无渗漏情况出现.

3 结语

2010年6月1日，东江闸对外江正式进行破堤施工，至今闸站均运行正常，无渗漏现象.同时，鉴于绕壁渗漏的危害性，在运行管理阶段需加强观测，做到尽早发现，尽早处理.

［1］中水东北勘测设计研究有限责任公司.SL 303－2004水利水电工程施工组织设计规范［S］.北京:中国水利水电出版社，2004.

［2］中华人民共和国国家发展和改革委员会.DL/T 5200－2004水电水利工程高压喷射灌浆技术规范［S］.北京:中国水利水电出版社，2004.

［3］中华人民共和国国家经济贸易委员会.DL/T 5148－2001水工建筑物水泥灌浆施工技术规范［S］.北京:中国水利水电出版社，2001.

［4］中华人民共和国建设部.GB50202－2002建筑地基基础工程施工质量验收规范［S］.北京:中国建筑工业出版社，2002.