塑性混凝土防渗墙施工要点

王　思

(广东水电二局股份有限公司，广州市　511340)



塑性混凝土防渗墙施工要点

王思

(广东水电二局股份有限公司，广州市511340)

摘要：介绍了某水利枢纽工程塑性混凝土防渗墙施工工艺流程，重点阐述防渗墙施工关键工序——成槽施工的要点。经检测取得了良好的防渗效果。关键词：水利枢纽；防渗墙；成槽施工；塑性混凝土

1工程概况

该水利枢纽工程等别为Ⅱ等，总体布置从左岸至右岸依次为左岸重力坝、船闸、泄水闸、排漂闸、鱼道、电站厂房、右岸重力坝。枢纽正常蓄水位为38.0 m，供水死水位为28.0 m，发电最低运行水位为30.0 m，水库调节库容为0.939亿m3，死库容为440万m3，防洪库容为2.673亿m3，总库容为3.656亿m3。

2施工工艺流程

本工程防渗墙深度最深约35 m，地层为回填土、砂卵砾石层及强风化砂岩，其中一期二段围堰防渗墙度汛保护是工程难点。首先填筑块石戗堤部分，然后跟进加宽堰体，前期填筑堰体出水面一定高程后进行混凝土防渗墙施工，在施工一期一段围堰时，同时完成一期二段纵向围堰混凝土防渗墙施工。防渗墙施工工艺流程见图1。

图1　防渗墙施工工艺流程图

3导墙施工

导墙的作用是挖槽导向、防止槽段上口塌方、存蓄泥浆和作为测量槽深的基准。导墙呈倒“L”形，深度1.0 m内，净宽700 mm，顶面高程34.00 m。导墙断面见图2。

图2　导墙断面示意图　　单位：mm

测放防渗轴线后，采用PC60挖掘机沿轴线从小桩号往大桩号后退式开挖，渣土直接装车外运。开挖后人工配合清底、夯填、整平，侧墙采用组合木模，Φ48钢管脚手架支撑。混凝土人工入模，插入式振动棒振捣。在混凝土达到一定强度后拆模，并立即加对撑，保证导墙的顶面平整度、立面垂直度满足施工要求。

4成槽施工

4.1槽段划分

成槽施工前，划分好单元槽段并用红油漆标记在导墙上，方便施工控制，施工期间派测量人员定期查验。

4.2泥浆制作

护壁泥浆的质量，关系到槽壁稳定、成槽速度、混凝土质量及砂砾地层成槽成败[1]，为保证成槽的安全和质量，泥浆采用优质泥粉搅拌置备，按施工比重需求进行制作，搅拌开始后，逐步加入优质泥粉等搅拌而成。为保持场地整洁，泥浆制备、存储于3～5个串联泥浆箱中，存储泥浆应满足1～2条槽段的使用量，约80～150 m3。

4.3成槽施工

4.3.1施工方法

成槽施工是防渗墙施工关键工序，制约着施工工期和施工质量[2]，常规的防渗墙施工采用“两钻一抓”的施工方法，即采用液压抓斗和冲击钻配合施工，使用冲击钻施工端孔及主孔，然后使用液压抓斗挖到岩层面[3]，岩层面以下采用冲击钻加打副孔到设计深度，再用方锤修打岩层以下槽段，以保证岩层以下槽段的规格。液压抓斗通过导向杆调整抓斗的垂直度，以控制成槽精度，沿导墙壁挖土成槽[4]。施工工艺顺序见图3。

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图3　成槽示意图　　单位：mm

4.3.2设备选择

本工程地层为回填土、砂卵砾石层及强风化砂岩，根据地层及场地条件，选定宝峨GB24液压抓斗及CZ-22型冲击钻机进行施工。宝峨GB24液压抓斗底盘履带宽度3.7 m，可以在坝顶行走满足场地要求，精度高，工效快。在主孔不施工的情况下，宝峨液压抓斗可尝试直接抓槽，即采用“抓取法”施工。

4.3.3垂直度控制与检查

垂直度控制是成槽工序中质量控制的重中之重，施工需注意以下几点：

(1) 在防渗墙主孔和端孔施工时，调整钻机至水平并固定牢靠，防止钻机发生倾斜或移动，保证钻机对位准确[5]；

(2) 施工过程中，每进尺约2 m必须检查钢丝绳是否发生偏离孔中心位置，并及时进行校正[6]；

(3) 副孔施工时，抓斗沿导墙壁一侧挖土，并通过液压抓斗导向杆调整抓斗的垂直度，以控制成槽精度[7]。

进行导向孔施工时，每进尺2 m左右检查1次成孔垂直度，垂直度检查的具体方法如下。

(1) 将钻头略微提高，使钻机钢丝绳受力绷紧，且钻头处于自然状态。

(2) 量测钢丝绳与导墙上的控制点的水平距离。

(3) 提升钻头至孔口，再次量测钢丝绳与控制点的水平距离。

(4) 根据三角函数原理推算倾斜度，如图4所示，即：

倾斜率：

图4　槽段垂直度检查示意图

当检查出倾斜率超标时，应首先采取吊锤小冲程的办法及时纠编。如无效，就在孔内回填黏土、块石(必要时回填混凝土)，重新钻进纠偏。

4.3.4抓槽施工

抓斗就位前，确保场地平整坚实，以保证设备施工就位时不发生沉陷，符合垂直度要求及施工安全[8]。由于场地所限，配备2台自卸汽车在抓斗旁接渣，将泥渣运至弃渣场。

成槽施工质量控制要领：

(1) 为保证导墙下面及后面土层的稳定性，防止泥浆掀起波浪，抓斗出入导墙口时务必轻放慢提[9]。

(2) 为确保挖槽垂直精度，在成槽机挖土时，定要使钢索呈垂直张紧状态，悬吊机具的钢索不能松驰[10]。

(3) 挖槽作业中，要时刻关注测斜仪器的动向，及时纠正垂直偏差[11]。

(4) 单元槽段成槽完毕或暂停作业时，即令挖槽机离开作业槽段[12]。

(5) 挖槽过程中随着槽深向下延伸，要及时向槽内补浆，保持液面在导墙顶面下30～50 cm；抓斗不进尺时，即可停止，并收低使槽底基本保持水平，为后续冲孔创造条件，以免斜孔。

(6) 施工过程中应注意泥浆性能的变化，定期进行检测，及时补充符合标准的优质泥浆入槽，保证正常施工。

4.3.5成槽施工遇突发事故的应急措施

根据地质资料表明，防渗墙施工过程可能出现砂层塌孔等现象，视现场情形可采取以下措施进行处理：① 立即停止冲挖，并加大供浆量，保持液面稳定；② 向槽内加倒泥粉或立即进行土方回填，避免事故扩大[13]。而后分析原因，探明情况，并提出处理方案，方可继续。

5接头管施工工艺

本工程采用埋设接头管的方法作为防渗墙的接头处理，即在浇筑一序槽段混凝土前,在槽段2个端孔部位吊放接头管，并在混凝土终凝前拔除，使其在一序槽混凝土形成一个半圆型接头。这种半圆弧接头具有加强槽段间整体性、增大渗径，减小渗漏的特点。其处理方式如图5所示。

图5　接头管施工流程图

拔管过程控制要点：① 在混凝土浇注3～8 h后即可开始试拔接头管，最初宜勤动少拔，一般每隔20 min起拔20～40 cm再回落，确保松动不粘结；② 混凝土浇注完成8 h后，可减少起拔次数并加大起拔量；③ 混凝土终凝前将接头管一次性全部拔出[14]。

6槽段清理验收与水下混凝土浇筑

当槽孔施工至设计深度并进入强风化岩面1.0 m，立即用液压抓斗反复对槽底沉渣进行清理，待槽底沉渣厚度(不大于10 cm)满足要求后及时报请相关单位人员进行隐蔽验收。

水下混凝土采取直升导管法进行浇筑，25 t汽车吊机配合。混凝土在拌和站拌制后由搅拌车运至孔口，通过漏斗和导管入槽。根据槽段的尺寸，每个槽段设置1～2套导管，混凝土浇注过程必须连续进行，并保证混凝土面上升速度不小于2 m/h；浇注第1斗混凝土时保证埋住导管底；导管埋深应控制在1～6 m之内[15]；经常准确量测混凝土面，防止导管拔离混凝土面造成断桩或混凝土夹泥；每个单元(槽段)现场留置1组混凝土抗压试块，每3个单元(槽段)留置抗渗试件1组，每10个单元(槽段)留置弹模试件1组。水下混凝土浇筑如图6所示。

图6　水下混凝土浇筑示意图

7结语

混凝土防渗墙施工工艺在本工程的应用，成功处理了砂卵砾石强透水层的围堰基础防渗问题，保证地基的渗透稳定和闸坝施工安全，为本工程基坑开挖，结构施工顺利进行提供了有力的保障，对充分发挥水库效益有重要作用。

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Key Points of Construction of Plastic Concrete Cutoff Wall

WANG Si

(Guangdong No. 2 Hydropower Engineering Company Ltd., Guangzhou511340,China)

Abstract:The construction technology and flow of plastic concrete cutoff wall of one project are introduced in the paper. It emphasizes the key procedure of the cutoff wall construction, namely, the key points for the slot building construction. By inspection, the cutoff wall achieves excellent cutoff effect. Key words:project; cutoff wall; slot-building construction; plastic concrete

文章编号：1006—2610(2016)03—0052—04

收稿日期：2015-12-03

作者简介：王思(1984- )，女，湖北省随州市人，工程师，主要从事水利水电工程施工工作.

中图分类号：TV42+2

文献标识码：A

DOI:10.3969/j.issn.1006-2610.2016.03.014