浅谈新疆吉音水利枢纽工程混凝土防渗墙施工质量控制

张保才

(新疆吉音水利枢纽工程建设管理局， 新疆 乌鲁木齐　830000)



建设管理

浅谈新疆吉音水利枢纽工程混凝土防渗墙施工质量控制

张保才

(新疆吉音水利枢纽工程建设管理局， 新疆 乌鲁木齐830000)

【摘要】本文介绍了新疆吉音水利枢纽工程混凝土防渗墙施工过程与质量控制采取的方法，对保证成墙质量、加快施工进度发挥了重要作用。防渗墙综合质量检测表明，工程质量合格。

【关键词】吉音工程；混凝土防渗墙；质量控制

1工程概况

新疆吉音水利枢纽工程由拦河坝、取水建筑物、泄水建筑物和发电站等组成，最大坝高124.5m。防渗墙布置在河道左岸0+146～0+338古河槽内, 全长192m，划分为27个槽段，墙厚0.8m，槽段长5～9m，平均槽深19.8m，最深槽段28.4m，截水面积3800.54m2，嵌入基岩深度在1～3m之间。2014年7月29日，混凝土防渗墙工程开工，2014年11月26日完工。

已完成施工的防渗墙位置示意图如图1所示。

图1　已完成施工的防渗墙位置示意图

2工程地质

坝址位于吾格也克河与达里亚河汇合口上游830m处，河谷呈“U”形，两岸坡大部为风积粉土覆盖，现代河流靠右岸，为一深切河槽，河槽岸坡陡立，基岩裸露；河槽左岸为发育宽阔的Ⅲ级阶地，阶面表层覆盖10～29m风积粉土，中部覆盖7～12.5m上更新统Ⅲ级阶地冲积砂砾石层，干密度2～2.2g/cm3，相对密度0.73，透水性K=3×10-3～8.8×10-2cm/s，中等透水；桩号0+146.687～0+338.616下部为古河槽，槽宽107.50m，深12～18m。古河道内为冰水沉积的中、下更新统含土砂砾石层，结构密实，透水性K=4.8×10-4～2.2×10-3cm/s，中等透水。下伏基岩为灰绿色斜长角闪片岩，岩石坚硬，岩体强风化层厚3～5m，弱风化岩体厚10～15m。岩体透水率小于3Lu， 界限埋深在基岩以下20～25m。

古河槽底部有F13断层通过坝基，断裂带宽15～20m，带内主要为碎裂岩及糜棱岩，由多个断裂面组成；据钻孔压水试验成果，断层带透水率较大，为10～20Lu，局部段钻孔不返水，压水试验无法进行，估算透水率大于30Lu。

3混凝土防渗墙施工质量控制

混凝土防渗墙对防止大坝渗漏、保证坝体稳定起着至关重要的作用，是重要的隐蔽工程。

3.1施工准备阶段质量控制

3.1.1审查施工组织和检查施工单位质量保证

项目法人代表与监理工程师应对防渗墙施工方案和施工组织设计及施工设备、施工工艺能否满足施工和质量要求等内容进行审查；检查施工单位质量保证体系是否健全；检查施工队伍管理人员和施工人员质量意识、综合素质等，并提出质量控制要点。

3.1.2施工测量

根据控制网点用全站仪现场测量放线，按设计要求准确定出防渗墙轴线、开挖轮廓线、桩号和控制高程。

3.1.3导向槽和施工设备

混凝土防渗墙导向槽采用C20“L”形钢筋混凝土，导向槽宽2m，壁厚0.3m, 槽深1.5m，槽内净宽0.95m。施工中对导向槽轴线、顶高程进行控制，浇筑完成后用水准仪进行校核测量。

防渗墙设备采用液压抓斗成槽机、旋挖钻机和冲击钻三种设备组合进行施工。成槽采用“抓取法”分两期成槽。施工中对不能直接成槽的地层采用旋挖钻机桶钻钻凿，钻完胶结层用液压抓斗清孔下挖至基岩。成槽中遇到超径漂卵石采用冲击钻砸碎后，液压抓斗进行清除，确保成槽质量及进度。液压抓斗及旋挖机如图2所示。

图2　液压抓斗及旋挖机

3.1.4混凝土拌和、运输能力

检查混凝土拌和设备生产能力和运输设备运送能力是否与混凝土浇筑强度匹配。混凝土采用拌和站集中拌制，混凝土罐车输送至槽口，对口浇筑。

3.2混凝土防渗墙施工过程质量控制

3.2.1基岩面鉴定

依据地勘资料和施工图纸，在钻头触及防渗墙基岩面后开始取样记录，每进尺30cm取样1次，取样采用捞桶放入槽孔底部捞取岩样，取样由设计、监理、施工、业主单位专业工程师共同参加。根据每次捞取的岩样母岩含量、岩性、岩石新鲜程度等综合判定，最后由地质工程师决定是否终孔。终孔后现场量测孔深并记录，取得的岩样现场编号后保留，签注基岩面鉴定意见。

3.2.2槽孔验收

防渗墙中心线按设计布置在坝上游处，走向平行于坝轴线。成槽过程中槽孔壁面保持平整垂直，防止偏斜，成墙段无探头石和波浪形小墙等。

孔位检测：将φ80cm钻头垂直吊放在槽孔中，量测钢丝绳中心位置偏差，轴线垂直误差不大于3cm。

槽孔宽度检测：用φ80cm钻头，从孔口匀速稍慢放至孔底，无阻挡和较大偏差。

孔斜度检测：抓槽前校对槽位，利用设备导向和矩形抓斗的刚性、自重及自行纠偏特性，确保抓斗纵面轴线与防渗墙设计轴线重合。抓斗上、下升降过程中保持平稳，避免左右摆动；利用槽内垂直钻孔起到抓斗挖槽的导向作用而保证墙体的垂直度，并利用液压抓斗自行纠偏的良好特性及时纠正和控制；一期、二期槽段搭接部位的槽位中心线在任一深度的偏差值应能保证搭接墙厚度满足设计要求；按规范控制孔斜率，防止墙段连接出现质量问题。成槽中防止孔位偏斜，保证成墙段无探头石和波浪形小墙等，在检查过程中做好检测记录。质量控制标准为：防渗墙轴线垂直误差不大于3cm，槽段偏斜率和实测孔斜率均小于0.4%。

深度检测：利用液压抓斗自动测深性能，边挖边测达到设计深度后，由施工单位现场技术人员用测绳直观验证，会同业主、监理、地质工程师现场检查验收，保证槽段深度按设计要求伸入基岩1～3m。

3.2.3清孔验收

清孔是减少墙体沉降，保证墙体质量和整体防渗效果的关键工序。主要检验槽内泥浆质量是否满足清孔规定要求，检验槽底泥沙沉积厚度是否小于允许标准。

泥浆指标：该工程护壁采用黏土和膨润土掺合泥浆，泥浆密度小于1.3g/cm3，黏度小于30s、含砂量小于10%，固壁泥浆采用4∶1浆液。成槽过程中，对槽段采取必要的防护，防止废浆、废渣、杂物进入槽内引起泥浆性能改变。为防止离析、沉淀，保持性能指标均一，槽段内泥浆液面保持在槽口板顶面以下30～50cm范围内。泥浆指标密度为1.1～1.3g/cm3，黏度小于19～27s、含砂量小于4%。

孔底沉渣厚度：清孔换浆1h后进行验收，实际施工中沉渣厚度平均小于 10cm。

接头孔涮洗(二期槽段)：该工序在清孔换浆结束前，利用钢丝刷子钻头分段对接头混凝土孔壁上泥皮进行刷洗，以清除槽壁上的泥皮。检查时，钢丝刷子钻头上下涮洗孔壁直至刷子基本不带泥皮，孔底沉渣不增加为合格。为保证接头质量，接头孔涮洗后，再次采用旋挖钻机管钻对接头孔进行钻凿，保证接头干净无泥屑。

3.2.4混凝土浇筑质量控制

3.2.4.1混凝土原材料质量控制

水泥：每批次200～400t，对标号、凝结时间、安定性、稠度、细度模数、密度等指标进行检验。

砂：班次检验表面含水率、含泥量、超逊径等。

骨料：班次检验表面含水率、含泥量、超逊径等。

3.2.4.2混凝土拌合物质量控制

坍落度18～22cm，扩散度34～40m，初凝时间不小于6h,终凝时间不大于24h。

力学性能检查：抗压强度、弹性模量、抗渗等级、抗冻标号等指标。

3.2.4.3混凝土浇筑过程质量控制

开仓前核实：灌浆预埋管的间距和混凝土浇筑导管与基岩面间距、导管之间的间距、管口封闭情况(导注塞)。混凝土浇筑时先下入导注塞，准备好足够数量水泥砂浆与混凝土，将导注塞压出导管底部，管内泥浆挤出管外，确保导管底端被混凝土埋住，保证后续浇筑混凝土不掺混泥浆。按照终孔深度记录，槽段混凝土浇筑严格遵循先深后浅顺序，从最深导管开始，由深到浅依次浇筑，全槽混凝土面基本浇平以后再全槽均衡上升。浇筑过程中，保持导管埋入混凝土的深度不小于1m，不超过6m，浇筑时量测混凝土上升速度，保证浇筑仓面均匀上升，槽段混凝土面高差控制在50cm以内。槽孔混凝土浇筑连续进行，上升速度不小于2m/h。每隔30min用测绳量测槽段两端和中间混凝土面高差。

随时检查导管拆除记录，观察完成拆卸后导管内有无渗漏泥浆水现象。混凝土浇筑时，按要求在出机口和槽口入口处随机取样，检验混凝土物理力学性能指标，不合格混凝土严禁入槽。混凝土终浇高程高于墙顶50cm。

4防渗墙成墙后质量检测

为检查吉音水利枢纽工程混凝土防渗墙浇筑质量，沿轴线布设11个检查孔，采用注水试验、孔内取芯、声波测试和井下电视方法进行检测。

4.1孔内注水检测

对11个检查孔进行注水试验。孔内注满水经24h观测，观察其下降速度，检查孔水面下降2～5cm，质量合格。

4.2孔内取芯检测

11个检查孔岩芯采取率99%～99.7%；岩芯呈均长柱状，长度0.3～2.4m；大于30cm岩芯占91%～98%。取出的岩芯结构密实、均匀完整，无混浆、夹浆现象，岩芯局部有小气孔，直径1～3mm。

4.3声波检测质量检测

采用RS-ST01C非金属声波检测仪，完成11个孔共计215.4m 声波测试，采用自孔底向上逐点连续测试方法，测试过程中使用双道记录，测试点距0.2m，并进行不少于总工作量5%的检查观测，均方差相对误差m<3%，测试结果符合《水利水电工程物探规程》(SL 326—2005)有关要求。 波速统计见下表。

波速统计表

续表

4.4井下电视质量检测

采用JL-IDOI(B)智能钻孔光学成像仪进行，完成11孔共计212m测试。从成像情况看，混凝土墙身段孔壁均匀，无贯通性裂缝，未见混浆、夹浆现象，槽孔入岩深度均满足设计要求。井下电视现场检测如图3所示。

图3　井下电视现场检测

4.5墙体混凝土强度试验

防渗墙混凝土设计强度等级为25MPa、W12。第三方检测单位在防渗墙沿轴线0+181.917m、0+229.917m、0+333.417m进行随机钻孔取芯取样，抗压强度平均值为27.67MPa，抗渗试验结果满足设计要求。

5结语

吉音水利枢纽混凝土防渗墙施工，严格进行成槽过程控制，通过注水试验、孔内取芯、超声波测试、井下摄像现场检测和墙体混凝土强度试验评价，防渗墙整体均匀，无混浆、夹浆现象，整体质量可靠，达到了设计要求。

On concrete cut-off wall construction quality control in Xinjiang Jiyin Water-control Project

ZHANG Baocai

(XinjiangJiyinWaterConservancyProjectConstructionAdministration,Urumqi830000,China)

Abstract:In the paper, the methods adopted for concrete cut-off wall construction process and quality control in Xinjiang Jiyin Water-control Project are introduced. They play important role in guaranteeing finished wall quality and accelerating construction progress. Cut-off wall comprehensive quality test shows that the project is qualified.

Key words:Jiyin Project; concrete cut-off wall; quality control

DOI:10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2016.05.007

中图分类号：TV543+.8

文献标识码：B

文章编号：1673-8241(2016)05- 0018- 04