塑性混凝土防渗板墙在病险堤坝工程中的应用

张云超 孙威

摘 要：本文对塑性混凝土防渗板墙在水库堤坝加工中的应用进行了探讨，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。

关键词：混凝土；防渗墙；塑性混凝土

中图分类号：TV697 文献标识码：A

1 工程概况

在进行病险堤坝水库整治中，堤基防渗工作是水利工程中的重点。目前水利工程中，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。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，该工程大坝加固采用塑性混凝土防渗墙截渗，本文以塑性混凝土防渗墙在该工程中的应用为背景，对塑性混凝土防渗墙施工技术进行了探讨。

2 塑性混凝土防渗板墙的施工重点难点

2.1 导墙的施工要点。导墙设计为“┑┏“型的钢筋混凝土结构，其等级为C20，厚度为0.2m，深度为1.0m，水平施工平台0.8m，导墙采用单面配筋。防渗板墙设计厚度为0.4m，两导墙间距为0.48m，以便于抓斗正常入槽施工。导墙是控制容蓄泥浆和成槽位置，避免槽顶发生坍塌的辅助性设施，也是施工垂直和水平量测的基准。施工测量和导墙混凝土浇筑是导墙施工施工中的重点。采用相关的测量仪对防渗墙轴线进行测量，同时建立及复核施工测量控制网。

2.2 成槽施工要点。根据现场施工条件，成槽采用液压抓斗成槽机成槽，采用隔槽施工的方式，在液压成槽机施工到较坚硬的地层时，要改用冲击钻机进行施工，冲孔采用跳孔两期成槽的施工方法。施工中的主要质量控制措施如下：将槽段划分为7m，成槽采用隔槽施工，液压抓斗“三抓成槽法”施工，分Ⅰ期、Ⅱ期进行成槽和混凝土浇筑施工，根据地层地质条件及槽孔孔壁稳定性对槽段进行合理的调整，槽段之间采用接头管法套接。为了保证槽孔的稳定，槽内泥浆面要高于导墙面0.4m左右，不足时要随时向槽内补充泥浆。在进行二序槽孔施工时，要处理好槽孔接头部位，因于塑性混凝土强度低，故可采用切削法对接头部位进行处理，成槽造孔工序施工完毕后，为保证槽段端头连接紧密，可采用钢刷对接头进行刷壁处理，从而保证整体链接的紧密性，最终保证了防渗墙的质量。

2.3 泥浆制备与循环。结合现场实际情况以及工期要求分期设置2个300m3的泥浆池。严格按照投料顺序并准确计量配合比投料。搅拌要均匀，搅拌的时间要≥8分钟。泥浆在拌制好并送入贮浆池后，在贮浆池内的静止时间不得少于6小时，确保膨润土充分水化并膨胀，保证泥浆的质量。新拌制的泥浆密度要控制在1.04～1.05，循环中的泥浆密度则要控制在1.25～1.30，如果地层松散，泥浆密度可适当的加大；混凝土在灌注前，泥浆的密度应控制在1.15～1.20。在施工过程中，要加强对泥浆的管理，定时检测泥浆的性能并及时调整泥浆的配合比。对于新拌制的泥浆，其含砂率等项目要全部测试。混凝土在灌注前要测一次密度，在成槽过程中，每三个小时或进尺2m～3m，要测定一次泥浆的粘度和密度，并在清槽的前后阶段，要各测一次含砂率、粘度和密度；在槽段的底部、中部以及上部，设定取样的位置；在每个槽段的中部和底部，要各測一次pH值、泥皮厚度以及失水量，如果检测不合格，要及时做出调整。

2.4 泥浆回收及再生。在成槽阶段，混凝土的循环与置换过程而排出的泥浆，其主要消耗的为膨润土等材料，并混入电解质离子和土渣，导致泥浆的综合性能明显降低。为了减少这些废弃的泥浆对环境的污染以及实现节约成本的目地，可对泥浆采用重力沉渣的方法进行处理。处理后的泥浆，要进行检验，并根据检验得出的结果，填充相应的材料后再次调制，直到满足标准要求，再送入贮浆池，待掺入材料并完全溶合后再使用。

2.5 终槽验收。槽孔按照设计完成施工后，施工单位要自行检测成槽的深度、宽度及垂直度等尺寸。在自检合格后，再报请现场监理人员验收，在监理人员验收合格后，要及时清槽换浆。清槽过程可采用空气吸泥法并反复循环，吸泥管径可采用Φ125的钢管。将空气压入到槽底的吸泥装置并吸出泥砂，同时要向槽段内持续输送新鲜的泥浆，置换出带渣的泥浆。吸泥管要不断移动吸泥的位置，保证清槽后的槽底，其沉渣厚度达到标准要求。在孔底静止1小时后，在距离槽底0.5m高度内的泥浆，其比重要低于1.15，含砂率低于4%，粘度要介于18～22S。在Ⅱ期槽段成槽并要清槽前，要在槽内一期槽段的混凝土端头处，利用特制的方锤来回清刷，直至钢丝刷不带有泥污。严格按设计要求做好连续墙接头部位的施工。

2.6 防渗墙混凝土浇筑质量控制要点。塑性混凝土采用混凝土运输车运输至施工现场，混凝土浇筑采用“直升导管法”，导管内径为φ230mm，壁厚4mm，根据规范要求及施工现场的实际情况，明确导管布置的间距。导管在组装完成后，要进行密闭承压试验，导管的提升可采用25t汽车吊。拌制好的塑性混凝土，采用4台汽车混凝土运输车运送到施工现场，再由储料斗的卸料槽导入至导管漏斗，混凝土的浇筑速度，应以≥2m/h为宜，其终浇面的高程应控制在150.6m上下，并高于设计高程10cm。混凝土的原材料，粗骨料的最大粒径要≤20mm，超径含量≤5%，杂质含量要<2%。水泥可采用普通的硅酸盐水泥。混凝土中各原材料的掺入偏差，砂、石为±2%，掺合料、水泥、水为±1%。混凝土的扩散度要控制于35cm～40cm，坍落度18cm～22cm。抗渗、抗压、弹模试验应在每个槽段的槽口处取样。混凝土的浇筑过程，要有专人绘制浇筑曲线图和指示图，及时记录导管的拆卸情况，核对并测量混凝土的平面度以及埋入混凝土的导管深度，避免出现“拔空”事故。

3 应用效果评价

由于塑性混凝土的强度相对较低，所以，成墙混凝土的取样不可采用钻孔取芯法，只可在混凝土的浇筑阶段制作试件并试验。在对防渗墙混凝土的质量进行检测分析时，对设计28d龄期混凝土进行取样试验，实验结果均满足弹性模量≥500MPa，抗渗性能≤1×10-7cm/s，抗压强度≥2.0MPa，完全满足设计要求。费县许家崖水库除险加固工程于2013年11月份开始，至2014年汛前基础处理及工程主体已全部完成。从施工后的蓄水情况来看，坝体渗漏量明显减少，防渗指标满足设计要求，对增加稳定、减少水资源流失起到重要作用，有效解决了坝体渗漏问题，为水库更好地发挥作用提供了可靠保障。由于塑性混凝土防渗墙独特的优越性，使其在水利工程中得到了广泛的应用。

参考文献

[1]袁国培.塑性混凝土防渗墙在水库大坝除险加固中的应用[J].水利规划与设计，2010（04）：59-62.