郑州龙湖引黄调蓄工程塑性混凝土防渗墙的质量控制

□王 勇 □白家泽 □李 鹏 □吕俊男（河南东龙控股有限公司）

郑州龙湖引黄调蓄工程塑性混凝土防渗墙的质量控制

□王 勇 □白家泽 □李 鹏 □吕俊男（河南东龙控股有限公司）

龙湖引黄调蓄工程塑性混凝土防渗墙施工质量控制是事关在沙质含量高，通气透水性好，排水通畅，不易产生滞涝且防渗面积长达23.6km的情况下进行的，防渗成败被列入龙湖施工中的重点质量控制部分。龙湖塑性混凝土防渗墙施工质量控制的核心是施工过程控制，严把每道施工工序质量关，严格控制混凝土原材料质量及混凝土拌和物质量；质量检测手段为现场CT检测、抽芯取样及检查孔注水。龙湖塑性混凝土防渗墙施工质量控制在监理部、建管部、施工单位及第三方跟踪监测的共同努力下，形成了一套完整的质量控制体系。混凝土质量决定了工程结构的质量，确保混凝土质量在龙湖防渗墙施工中的重要性是显而易见的。

郑州龙湖调蓄工程；塑性混凝土；防渗墙施工；质量控制

1.工程简介

郑州引黄灌溉龙湖调蓄工程是一项为郑州市农业灌溉调节水量为主，兼顾生态、景观的综合性水利工程。位于郑州市郑东新区—东风渠北、魏河南、中州大道以东、107国道辅道以西。

工程等别为Ⅲ等，按50年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核，调蓄池总库容2680万m3，建成后水域面积5.6km2，正常蓄水位85.5m，平均水深4.5m，最大水深7m。在调蓄池中心地带设一占地约1.4km2的椭圆形湖心岛，在中间区域布置一个椭圆形的中心湖（即副CBD中心湖），其水域面积约0.32km2。副CBD中心池通过出口河道及运河与龙湖调蓄池主池区以南的CBD中心池相连接，通过出口河道与东风渠、魏河相连，从而使龙湖主池区成为郑州市郑东新区生态水系的主体水域。主要工程量：成湖开挖和回填工程：总开挖约2500万m3；总回填约560万m3；湖周边及中心湖塑性混凝土防渗墙总长23.6km，平均厚度40cm，平均深度约40m；总成墙面积约78万m2，其中混凝土约7.6万m3

2.塑性混凝土防渗墙的施工质量控制

2.1 施工过程中的质量控制

2.1.1 各工序质量控制

混凝土防渗墙属隐蔽性工程，在防渗墙施工流程的各工序中，防渗墙造孔、清孔、墙体材料拌制和浇筑属于关键工序，是质量控制的关键点，施工中应加以重点控制。其中，混凝土浇筑属特殊过程，施工中应按特殊过程的控制要求加以控制。特殊过程及参数控制按公司《特殊过程及参数控制规定》（QM/7.5/4）的具体要求执行。

施工过程中，项目部质检人员经常对孔位、孔斜、孔径、孔深等进行检查，使造孔各项指标控制在有效范围以内，做好终孔和清孔验收工作。混凝土浇筑是施工的最后一环，也是最关键的一环，要严格控制混凝土质量，实行“三口”控制，即拌和站出料口、混凝土运输车卸料口、分料斗下料口，保证混凝土浇筑的连续性。

施工机组及各职能部门，互相配合，为搞好施工质量打下了良好基础。机班组质量控制采用边施工边检查的方法，保证各项指标满足设计、规范要求。施工过程控制严格执行“三检制”，做到施工班组“自检”，施工机组“复检”，工区质检员“终检”，合格后会同监理进行“验收”。参加初检、复检、终检人员严格履行签字手续，并对检查结果负责。对质量检查中发现的问题，各责任单位责任人应及时、无条件进行整改，并在项目部质检员验证合格后方可继续施工。

2.1.2 槽孔的孔形控制和检测

一是采用全断面开挖后立模浇筑的方法建造钢筋混凝土导墙，保证导墙结构尺寸准确，其中心线与防渗轴线平行；二是槽壁应平整垂直，不应有梅花孔、小墙等；三是孔位允许偏差≯30mm；四是造孔成槽过程中，采用重锤法进行钻孔测斜，必要时，采取其它方式辅助测斜。孔斜的质量标准是孔斜率不得大于0.4%。接头套接孔的两次孔位中心在任一深度的偏差值，不得大于设计墙厚的1/3。吊放接头管的端孔孔斜率，应按槽孔建造工艺分别控制，同时应保证接头管顺利吊放和起拔；五是钻头的直径和抓斗的厚度决定了墙的厚度。所以，每一槽段终孔时钻头直径及抓斗宽度均不得小于墙的设计厚度400mm。我们对墙的厚度的检查方法是使用直径400mm的钻头或宽度400mm的抓斗斗体下入到槽孔内，若在槽孔内任一部位均可顺利下放钻头或斗体，并且可在槽孔内自由横向移动，则表明墙体厚度符合设计要求；六是机组每班自检，并将每班测得的孔斜率记录在班报上，如发现孔斜超标，立即采取措施修孔；七是各工区质检员以单孔每4～5m为一个测点，做好测斜记录；八是项目部质检员从主孔、副孔、小墙等部位不定时对孔形、孔斜进行抽查。

2.1.3 孔深控制和相对不透水层鉴定

2.1.3.1 孔深验收是在现场监理的监督下使用专用的孔深测绳进行测量，且使用前应对测绳进行检查较准。本工程防渗墙要求深入相对不透水层1.0m以上，所以相对不透水层岩样的鉴定是确定造孔深度达到设计要求的前提。

2.1.3.2 测量前应将抓斗取出的终孔段地层土样进行妥善保存并做好相应记录，然后交监理鉴定检查并鉴定岩样是否与相对不透水层岩性相符。孔底岩样鉴定十分重要。要准确的鉴定相对不透水层顶面，保证混凝土防渗墙确实深入该层需按下列规定施工。一是施工前应组织各级技术人员熟悉施工图纸、工程地质资料以及先导孔成果资料；二是严格区分相对不透水层取样时与该层岩性相同的其他地层的岩样，防止对相对不透水层顶面的误判；三是相对不透水层鉴定不仅要参考设计提供的地质剖面图，鉴别抓槽时取得的岩样，还要研究本工程的地质条件，包括覆盖层的岩性特点，综合作出决定。地层条件较为复杂的情况下，要补充勘探钻孔取样，以判断相对不透水层顶面及其走向，钻孔入相对不透水层的深度为3～5m；四是选派有经验的机械操作手进行终孔段的钻进或抓取操作，这样可以根据其丰富的经验对钻头或斗体是否进入相对不透水层作出判断，以便及时取样并作保存记录；五是当钻孔接近设计相对不透水层深度时，即开始不间断地追踪检查岩样，详细记录其顶面的深度并做好相应岩样的保存，并根据岩样分析判断孔底到达位置的岩性，最后经设计单位的现场地质工程师和监理认可在相应的位置终孔。

2.1.4 泥浆质量控制

一是新制膨润土泥浆需存放24h经过充分水化溶胀后使用，储浆池内泥浆应经常搅动，保持均匀，避免沉淀离析；二是天然粘土使用前，应将混杂在土中的石块、草根等杂物拣净，大块的土块应破碎成<10cm的小土块；三是试验人员每天要对浆站制浆质量（主要性能指标见表1）进行检测，包括粘度、含砂量、密度等，其它性能指标每月检测一次；四是新制泥浆每班至少检测1次；槽孔内施工泥浆每班至少检测1次，混凝土浇筑前检测1次。

表1 新制膨润土泥浆性能指标表

2.1.5 清孔换浆

一是本工程采用振动筛清孔，清孔时按照施工步骤，由吊车（钻机）提升排渣管在槽孔主、副孔依次进行，一般是从远离回浆管的一端清至靠近回浆管的一端，如果槽孔沉淀太多，则反复清孔，当槽底高差太大时，清孔应由高端向低端推进；二是用膨润土浆液或正电胶泥浆置换槽内的混合浆液，换浆量一般为槽孔容积的1/3～1/2；三是清孔换浆结束1h后，槽孔内淤积不得>10cm，当使用膨润土泥浆时，槽内泥浆密度≤1.15g/cm3，马氏漏斗粘度32～50s，含砂量≤6%；当使用黏土泥浆时，槽内泥浆密度≤1.30g/cm3，500/700ml漏斗粘度≤30s，含砂量≤10%；四是值班工程师依据槽孔清孔换浆情况，每个槽孔至少在不同孔位，距离孔底0.5～1.0m取样2～3次，对泥浆性能（粘度、含砂量、密度）进行检验，并做好记录，连同清孔验收申请单一并作为复检资料，由质检工程师会同监理、设计单位进行清孔验收；五是清孔检验合格后，应于4h内开浇混凝土。若因吊放其它埋设件不能在4h内开浇混凝土的槽孔，则应重新对槽内泥浆取样作试验，直至满足要求为止；六是接头孔的刷洗采用钢丝刷子，使用螺栓将钢丝刷子固定在抓斗斗瓣上，在槽内打开斗瓣将钢丝刷子压紧在接头孔壁上并上下活动斗体自上而下分段刷洗，从而达到对孔壁进行清洗的目的。结束的标准是刷子钻头基本不带泥屑，并且孔底淤积不再增加。

2.2 混凝土材料及浇筑

水泥标号应不低于P.O42.5。粗骨料采用小石，其粒径5～10mm，其含泥量≤1%，细骨料选用当地天然特细砂，其含泥量≤3%。膨润土的粘粒含量≥30%；外加剂：减水剂、防水剂和引气剂等的质量和掺量应经试验，并参照DL/T5100-1999的有关规定执行；施工用水按JGJ63-2006的规定执行。

混凝土墙体材料的入孔坍落度应为180～220mm，扩散度为340～400mm，坍落度保持150mm以上的时间应≥1h。混凝土的初凝时间应≥6h，终凝时间不宜>24h。

值班工程师应对入仓混凝土进行检验并做好记录，入仓混凝土头盘必须检验坍落度、扩散度，以后每2h检测1次。

导管浇筑时，中心距≤3.5m。一期槽端导管距孔端或接头管外壁1～1.5m，二期槽端导管距孔端1.0m，当槽孔底部高差>250mm时，导管中心应置放在该导管控制范围内的最低处。

导管的连接和密封必须可靠，开浇前，导管底口距槽底应控制在150～250mm范围内。开浇前，导管内应放入可浮起的隔离塞球或其他适宜的隔离物。开浇时先注入少量的水泥砂浆，随即注入足够的混凝土，挤出塞球并埋住导管底端。

导管埋入槽孔内混凝土的深度≥1m，不宜>6m，在混凝土面上升较快时，可适当加大，但不宜超过8m。槽孔内各处混凝土面高差应控制在50cm以内。混凝土面上升速度≥2m/h，并连续上升至高于设计规定的墙顶高程以上0.5m。

混凝土浇筑时，在机口或槽孔口入口处随机取样，检验混凝土的物理力学性能指标，由试验室专人负责。

现场值班工程师应该根据导管下设套数选择2～3个测点，每30min测量1次混凝土面深度，每隔2h测量1次导管内混凝土面深度，并及时绘制混凝土浇筑指示图。

在每个槽孔混凝土浇筑量的1/6、3/6、5/6时应分别做现场坍落度试验，混凝土终浇高程应满足设计要求；防渗墙墙体应均匀完整，不得有混浆、夹泥、断墙、孔洞等。

值班工程师要对浇筑过程加以记录，特别是异常情况的处理要做详细、真实的记录。

混凝土浇筑参数控制要求。混凝土浇筑参数控制要求具体见表2。

表2 混凝土浇筑参数控制要求表

2.3 墙段连接

本工程墙段连接采用接头管法。一是接头管吊放时要准确定位，控制偏斜率；二是浇筑过程中应经常微动接头管，拔管应在管底端混凝土初凝前进行，开始拔管的时间通过试验确定，接头管拔出的过程中应及时向接头孔内充填泥浆，起拔接头管过程中，应做好混凝土浇筑和起拔记录；三是设专职人员负责接头管起拔，责任人员应随时观察接头管的起拔力，避免人为因素发生铸管事故。接头管的下设和起拔记录在浇筑指示图上或另表记录。

3.塑性混凝土质量检测

塑性混凝土的质量检测包括28d的抗压强度、劈裂抗拉强度、三轴弹性模量、渗透系数等。经黄河水利委员会水利水电建设工程质量检测中心站在施工现场进行机口取样9组进行跟踪抽检，自然养护到龄期后，进行塑性混凝28d的抗压强度、劈裂抗拉强度、三轴弹性模量、渗透系数室内试验及CT检测防渗墙体完整性、连续性均能达到设计标准。

2012-02-21