塑性混凝土防渗板墙在病险堤坝中的应用

李庆坤（山东水利工程总公司，山东济南250013）



塑性混凝土防渗板墙在病险堤坝中的应用

李庆坤
（山东水利工程总公司，山东济南250013）

【摘要】在山东省境内，目前已经有很多病险土坝水库采用塑性混凝土防渗板墙进行堤坝加固，该项施工技术能够有效地解决土坝的渗漏难题，具有很好的推广及发展前景。本文对塑性混凝土防渗板墙在病险堤坝工程中的应用技术进行了探讨，希望可以为同行业的工程技术人员提供参考借鉴。

【关键词】塑性混凝土；防渗墙；病险堤坝；许家崖水库

本文以塑性混凝土防渗板墙在许家崖水库中的应用为背景，就该项施工技术进行了探讨，在进行塑性混凝土防渗板墙施工中，首先要严格按照施工工艺进行施工及管理，还要针对施工的重点及难点，制定切实有效的控制措施，并在施工中贯彻执行，从而保证整个工程的施工质量。

1　工程概况

许家崖水库是一座以防洪、灌溉、发电、供水、水产养殖为主的大Ⅱ型土坝水库，其位于淮河流域沂河水系祊河支流温凉河上，在对该土坝进行整治中，采用了塑性混凝土防渗墙的施工技术，防渗墙轴线和坝轴线相互平行，且和防浪墙中心线相互重合，防渗板墙顶高程是150.5 m，且顶部位于接高黏土心墙的内部，底部位于坝基岩面线以下1.0 m处，防渗墙的厚度为0.4 m。主要工程内容包括：导墙混凝土浇筑593延米、钢筋制安13.793 t、防渗板墙成槽约17 467.97 m2。

2　塑性混凝土防渗板墙的施工工艺

2.1导墙的施工

导墙是控制成槽位置、容蓄泥浆及防止槽顶坍塌的辅助设施，作为施工水平测量和垂直测量的基准。主要的施工工艺包括：测量放线、导墙基坑开挖、基坑底硬化处理、墙体钢筋绑扎、墙体立模浇混凝土、墙背回填夯实、混凝土拆模后加方木横撑、洒水养护。导墙设计为倒“L”型式钢筋混凝土结构，混凝土强度等级采用C20，导墙混凝土的厚度为0.2 m，导墙深度为1.0 m，水平施工平台0.8 m，导墙采用单面配筋。

2.2地下连续墙的施工

主要的施工工艺：成槽机就位、制备泥浆、成槽机结合冲击钻成槽、换浆清孔、成槽验收。采用隔槽施工方法来进行成槽施工，当液压成槽机施工到比较坚硬的地层时，使用冲击钻机施工。采用两期成槽的冲孔工艺，即圆锤进行冲孔后，使用方形锤对成槽孔壁进行修整。

2.3防渗墙混凝土浇筑

该过程主要包括：制作钢筋笼及接头、吊放钢筋笼、导管试拼（水密试验）、导管安装、浇筑水下混凝土。采用混凝土运输车将拌制好的塑性混凝土运输到施工现场，使用“直升导管法”进行混凝土的浇筑，根据相关规范的要求和施工现场的具体情况，合理设置导管的间距，要对组装后的导管进行密闭承压试验，采用25 t汽车吊来提升导管。

由于塑性混凝土防渗板墙的强度比较低，采用冲击钻钻进不太困难，可采用套打法来进行墙段连接。

3　控制措施

3.1导墙施工的控制要点

为避免导墙在浇筑完成后遭到破坏及损坏，在导墙没有达到设计强度前，禁止一切车辆和机械碾压，做好导墙的保护工作。

3.2成槽施工的控制要点

1）合理化分槽段：通常以7 m为一槽段，考虑到地质情况及槽孔孔壁稳定性，可以对槽段进行科学合理的调整，分Ⅰ期、Ⅱ期开展成槽与混凝土浇筑的施工，使用接头管法套接进行槽段间的连接。

2）在施工过程中，要保证槽段中心和抓斗中心在一个平面上。当地质较硬时，把抓斗机提升至800 mm，对施工段冲击数次后，在进行抓土，抓斗机起斗要平缓。

3）在进行冲击成孔作业时，要及时掏渣，经常测量钻孔垂直度，并随时纠偏，开孔和地层变化处应采用低冲程进行施工。

4）为了确保槽孔的稳定性，还要注意及时回灌泥浆，保证槽内泥浆液面高于导墙顶面0.4 m，当泥浆不足时，要随时向槽内补充。在二序槽孔施工时，还要处理好槽孔接头部位，保证槽段端头连接紧密。

3.3泥浆制备与循环

结合施工现场的实际情况，根据工期要求、成槽施工及泥浆循环与再生的需要，分期设置二个300 m3的泥浆池。采用泥浆拌浆机进行拌制，严格根据配合比进行泥浆拌制，循环中的泥浆密度要小于1.25 g/cm3，灌注混凝土前，泥浆密度要小于1.15 g/cm3。

为了节约资源和保护环境，及时重新进行泥浆的再生调制，满足合格标准的再生泥浆，可以注入贮浆池。

3.4防渗墙混凝土浇筑

浇筑过程中施工的质量控制要点如下：

1）防渗墙混凝土配合比应委托具有相应资质的试验室根据设计指标出具，并报监理审批；项目部严格按照被批准的配合比进行混凝土的拌制，采用电子计量法来确保原料称量的准确性。

2）严格控制塑性混凝土原材料，粗骨料采用碎石，最大粒径不大于20 mm，骨料中粘土和其他杂质含量应小于2%，超径含量不大于5%，且总含量小于10%；拌制混凝土的水泥，采用普通硅酸盐水泥；混凝土坍落度控制在18～22 cm。

3）为确保初灌量达到规范要求，进行第一盘混凝土浇筑前，要根据槽孔情况对混凝土用量进行计算，从而保证第1斗料进入槽孔后，埋管深度在1 m以上，每浇筑2～4盘斗料后，进行一次混凝土面高程测量，对混凝土面的上升速度进行计算，保证混凝土内埋入的导管深度处在1～2.5 m。

4）为了保证抗渗、抗压、弹模试验分析结果的准确性，要在每个槽段的槽口取样；

5）在混凝土浇筑时，要设置专业技术人员，进行指示图和浇筑曲线图的绘制，并及时填好导管拆卸记录，对导管埋入混凝土的深度进行核对，对混凝土面进行的测量，避免产生“拔空”现象。

4　应用效果评价

1）弹性模量：对28 d龄期混凝土取样2组进行试验，分别为为553.4 MPa、680.5 MPa，设计指标500 MPa≤E＜1 000 MPa，完全满足设计标准的要求。

2）抗渗性能：对28 d龄期混凝土取样6组进行试验，其渗透系数最小值为1.17×10--7cm/s，最大值为1.29×10-7cm/s，设计渗透系数≤2×10-7cm/s，完全满足设计标准的要求。

3）抗压强度：对28 d龄期混凝土取样168组进行试验，其最小值3.1 MPa，最大值为3.4 MPa，平均值为3.3 MPa，设计抗压强度3.0 MPa，完全满足设计要求。

5　结语

费县许家崖水库除险加固工程于2013年11月开工，至2014年汛前基础处理工程已全部完成。施工完成后进行观测，对坝体渗漏量显著减少，防渗指标也达到设计标准的要求。此项工程有效地解决了坝体的渗漏问题，为水库安全可靠的运行提供了技术保障，同时也为塑性混凝土防渗墙的应用积累了宝贵的施工经验。只有在施工过程中严格控制各施工工序和关键部位的施工质量，才能保证整体工程的质量，塑性混凝土防渗墙在病险堤坝水库中才能有效发挥防渗功能。

（责任编辑迟明春）

【中图分类号】TV543

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2016）-03-0009-02

收稿日期：2015-06-20

作者简介：李庆坤（1984—），男，工程师