双王城水库混凝土防渗墙施工质量控制

李传军，夏丽，崔风营

（1.山东省水利科学研究院，山东济南 250014；2.山东省海河流域水利管理局，山东济南 250100；3.山东水利工程总公司，山东济南 250014）

双王城水库混凝土防渗墙施工质量控制

李传军1，夏丽2，崔风营3

（1.山东省水利科学研究院，山东济南 250014；2.山东省海河流域水利管理局，山东济南 250100；3.山东水利工程总公司，山东济南 250014）

结合寿光市双王城水库地质特点，阐述了薄塑性混凝土防渗墙质量控制要点和注意事项，以及成槽过程中出现问题的处理措施，可为类似工程提供参考。

薄塑性混凝土防渗墙；质量控制；处理措施

寿光市双王城水库防渗墙设计深度范围内土质以砂壤土为主，层状分布，中间夹有少量粘土、壤土层。地层上部为第四系全新统冲积堆积的砂壤土、壤土及裂隙黏土；第四系全新统海积堆积的砂壤土、黑色的富含有机质的壤土；其下为第四系上更新统海积堆积的砂壤土、壤土、壤土夹姜石，局部夹黏土透镜体。

地下水浅层为第四系松散层孔隙潜水，含水层主要为砂壤土、壤土，①～⑧层渗透系数一般为0.68～10.97m／d，属中等～强透水层；⑨层的渗透系数为0.03～0.11m/d，属弱透水～中等透水层。地下水位埋深1.30～2.30m，局部以至产生浸没的临界深度，地下水类型以氯化钠型为主。

1 混凝土防渗墙设计指标

水库全坝段长9636m范围内做薄塑性混凝土防渗板墙，其轴线位于库内距上游坝脚2m处，墙厚30cm，桩号0+000～2+060、4+854～9+636坝段插入⑨层砂壤土1.0m，桩号2+060～4+854坝段插入⑦层砂壤土，墙顶高程3.5m。

本工程中塑性防渗墙混凝土的设计指标：成墙深度平均28m，具体深度按坝基防渗设计图纸进行；成墙厚度300mm；渗透系数小于1×10-7cm/s；设计强度28d龄期抗压强度不小于3MPa；防渗墙的弹性模量不大于1000MPa；孔位偏差±30mm，垂直偏斜率≤2‰；一、二期槽孔接头的两次孔位中心在任意深度的偏差值，不得大于设计墙厚的1/3，并应采取措施保证设计墙厚。

2 防渗墙施工质量控制

2.1 地质复勘

首先打先导孔复核地质情况，详细分析防渗墙槽位的地质条件，进一步查明桩号0+000～2+ 060、4+854～9+636坝段⑨层砂壤土，桩号2+060～4+854坝段⑦层砂壤土的分布特征，确定防渗墙深度，指导混凝土防渗墙的施工。

2.2 防渗墙试验

施工前首先结合地质资料进行现场试验，试验地点选择在防渗墙轴线上。根据地质纵剖面图，混凝土防渗墙进行试抓，以验证设计施工参数的合理性、适用性，取得槽孔建造、固壁泥浆、混凝土浇筑等有关施工工艺和控制参数。

通过试验最终选定：混凝土防渗墙采用液压抓斗进行成孔，每一槽孔按6m、7m划分，孔斜率控制在0.2%以内；固壁采用膨润土泥浆，泥浆密度≤1.15g/cm3；清孔换浆后，孔底沉积厚度≤10cm，泥浆含沙量不大于6%，黏度为32～50s。

2.3 防渗墙质量控制

混凝土防渗墙工程属隐蔽性工程，施工参数技术指标直接影响工程质量，主要从造孔、清孔及混凝土浇筑等工序进行质量控制。

2.3.1 泥浆制备

采用强制搅浆机进行泥浆拌制，搅拌时间为3～5min。配制泥浆主要由水和膨润土按一定比例混合而成，为使泥浆的性能适合于防渗墙施工的要求，根据地下水质情况有选择的加入分散剂（纯碱Na2CO3）和增粘剂CMC（高黏度，粉末状）。新拌制泥浆储存24h以上或加分散剂使膨胀土充分水化后方可使用，储存泥浆每8h用空压机搅动一次。在成槽过程中，随着泥浆性能逐渐恶化，进行处理、更换。

2.3.2 槽孔建造质量控制

槽孔建造采用履带式液压抓斗成槽、泥浆护壁的防渗墙施工工艺。抓槽采用“抓取法”进行成槽作业，先抓一期槽段，槽段两端为接头管，当混凝土浇筑超过24h，且强度达到或大于2MPa时，再施工二期槽段，每一槽段都采用三抓成槽的方法。

抓槽时将成槽机就位，就位前要求场地平整坚实，以满足施工垂直度要求及施工安全，成槽机履带与导墙垂直。边开挖边向导墙内泵送泥浆，保持液面在导墙顶面下30cm左右。挖槽过程中随着槽深向下延伸，要随时向槽内补浆，使泥浆面始终位于泥浆面标志处，直至槽底挖完。

孔斜检测采用测量悬吊钻头偏斜值并进行计算的重锤法，孔斜率不得大于2‰，每下深2m检查一段孔斜，从槽孔一端每隔40cm往另一端移动一个测点，孔口测定位置要固定好，以确保防渗墙的连通性和墙段连接部位的墙体厚度。清孔换浆采用泵吸法，对槽底沉渣和槽内泥浆进行抽取置换，清孔后的泥浆密度≤1.15g/cm3，粘度为32～50s，含砂量≤6%，沉积厚度≤10cm，泥浆取样位置距孔底0.5～1.0m。二期槽孔清孔换浆后，用钢丝刷清除接头混凝土孔壁上的泥皮，直到刷子钻头上基本不带泥屑、孔底淤积不再增加为止。

2.3.3 混凝土浇筑质量控制

1）墙体材料质量控制。塑性混凝土配比通过试验确定控制指标，在混凝土浇筑前首先进行上机试拌，以保证混凝土的和易性、坍落度及扩散度满足设计要求。

施工中根据现场砂子含水量等因素进行配合比调整，但水胶比不得改变。

2）混凝土拌和及运输质量控制。混凝土拌和站专人负责，按照配合比随时检测生料计量和外加剂用量，检测混凝土的塌落度、扩散度、出口温度，严格控制拌和时间和拌和质量。目测混凝土的和易性是否良好，如发现混凝土过稠或过稀现象及时进行调整。

混凝土运输效率直接影响浇筑质量，每个墙段必须连续浇筑，间隔时间不能超出30min，若混凝土流动性大幅下降，浇筑受阻，易出现断墙事故。要求混凝土拌和及运输能力不得小于最大计划浇筑强度的1.5倍。

3）混凝土浇筑质量控制。混凝土浇筑是成墙最后一道关键工序，采用直升导管法进行混凝土浇筑，导管内径为20cm。绘制终孔纵剖面图，确定导管下置长度，并在终孔剖面图上标出导管中心位置、导管组合情况。安放一期槽的接头管，安放位置据槽壁两端0.5m处，下放至槽孔底部并控制垂直度不大于1%。调整合格后下设导管，检查密封圈是否严密和下管深度、导管间距是否符合要求。

灌注过程中每30min测量一次混凝土面，每2h测量一次导管内混凝土面，根据混凝土面上升情况，决定导管的提升长度。导管在混凝土内的埋深最小不得小于1.0m，最大不得大于6.0m，及时检测混凝土是否均衡上升和混凝土面的高程，上升速度不小于2m/h，在保证埋深的前提下，随着混凝土面的上升，用吊车提升导管，并将顶部的部分导管拆除。终浇高度以混凝土顶出导墙顶部并确保将浮渣和泥浆全部顶出为标准。

4）墙段连接质量控制。墙段连接对防渗墙质量至关重要，接触紧密能够提高墙段接缝处的防渗能力。接头管吊放如出现偏斜，会增加起拔阻力，也不能保证接头孔的质量，故要求接头管必须垂直定位，偏斜率控制在1%以内，防止低端出现错位现象。在浇筑过程中和终浇后经常活动接头管，有效破坏粘着力，减小摩擦力，降低起拔阻力，混凝土浇注完成并具有一定强度后利用吊车接头管拔出。相邻二期槽段混凝土浇注前，采用接头刷子清刷管接头，确保混凝土浇筑后形成连续的墙体。

2.4 成槽处理措施

双王城水库地下水位高，水源丰富，且属于极硬卤水，该水质对泥浆有严重的破坏性，造成泥浆性能不稳定，致使在施工过程中泥浆护壁效果差，屡次发生缩孔、塌方现象，施工成槽困难，大大影响了防渗墙槽孔的成型，尤其在第②、⑥、⑧层砂壤土位置易塌孔，使得墙体浇筑充盈系数偏大，为此采取若干措施，确保工程顺利实施。1）掺加纯碱、CMC以改善泥浆性能，增大泥浆比重、黏度指标，提高泥浆护壁效果。2）规范操作程序，严格控制抓斗升降速度，尤其是提升速度，避免由于提升速度过快形成负压造成塌槽。3）为避免土体扰动，多开一期槽，保证二期槽最少间隔7d再进行开槽作业，降低二期槽塌槽的可能性。4）将槽口泥浆面抬高0.5～1.0m，增加槽内压差减少塌孔的可能性。5）在防渗墙施工期间，尽量避免大型机械和车辆在槽孔5m范围内通过，降低路面振动对槽孔侧壁稳定的影响。6）采取轻型井点降水降低成槽区周边地下水位（降低4～6m），减少外部水压力，增加泥浆护壁效果，防止孔口坍塌。7）采用水泥土搅拌桩对深度12m的地层进行了加固处理，以此减小槽孔墙壁坍塌。8）采取“一抓一浇”的措施，加大检测力度，保证成墙质量与墙体连续性。

以上措施有效缓解了现场不利因素带来的诸多压力，保证了质量，保证了工期。

3 结语

混凝土防渗墙施工期间，造孔、浇筑、拆管等原始记录资料齐全、清晰、准确，能真实反映施工全过程的实际状况，通过严格的质量控制、技术保障和成槽处理措施，混凝土防渗墙达到了预期的效果。按照有关规范的规定，对混凝土性能进行了质量检测，抗渗指标是防渗墙的主要性能指标，渗透系数为4.0×10-8～9.8×10-8cm/s，合格率100%；弹性模量为800～1280MPa，合格率90.0%。完工1个月后采用E60C高密度电法仪和RES64超高密度直流电法勘探系统对混凝土防渗墙进行无损质量检测，每间隔0.5m进行断面扫描，经探测混凝土防渗墙连续性、完整性良好，混凝土防渗墙能够有效阻止坝基渗漏。

（责任编辑赵其芬）

山东水利学会2013年年会暨八届五次理事会在济南召开

2013年12月13日，山东水利学会2013年年会暨八届五次理事会在济南珍珠泉宾馆召开。参加大会的代表120人，山东水利学会宋继峰理事长、李新华副理事长、王立民副理事长，中国水利学会张文雷处长、山东省科协李云云巡视员、邵新贵部长、山东省水利厅徐章文副厅长、山东黄河河务局杜玉海副局长、山东省海河流域水利管理局党委书记张忠等领导在主席台就座。宋继峰理事长主持会议，张文雷处长代表中国水利学会向大会致词，并作了关于中国水利学会发展成就与机遇的讲话。李云云副主席代表省科协作了重要讲话。会议邀请武汉大学夏军教授作了《水科学前沿问题与河流生态需水及生态工程调控管理》的专题报告，山东省南水北调管理局罗辉副局长作了《南水北调东线山东段工程建设与通水运行情况》的专题报告，莱芜市水利与渔业局陈佃红研究员作了《构建现代水网体系，为全面开展水生态文明城市建设奠定基础——莱芜市水生态文明城市建设实践与探索》的专题报告。

会上，宋继峰理事长作了2013年山东水利学会工作报告，李新华副理事长就下一步学会工作进行了部署。会议期间以现代化水网建设、水生态文明建设及水利与城市经济圈水资源可持续利用为主题，进行了学术交流，共收到论文50篇。此次大会由山东省海河流域水利管理局承办。

（山东水利学会秘书处 供稿）

TV543

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1009-6159（2014）-01-0024-03

2013-10-20

李传军（1969—），男，高级工程师