塑性混凝土大坝截渗墙施工质量控制

王广全，高前进，李延芳

戴老家水库工程位于山东省曹县郑庄街道办事处班庄村西侧，工程建设任务主要以提供曹县城镇居民生活用水为主，兼顾家庭散养牲畜用水。设计库容1285万m3，库区占地182.85hm2，年入库引水量2931万m3，年供水量2673万m3。水库的兴建，可集中蓄存引黄水，优化当地水资源配置，实现“优水优用”，为解决人饮安全提供高保证率的优质水源。该工程由围坝、出库泵站、入库泵站、土塘节制闸及大坝混凝土防渗墙工程等组成。

戴老家水库为一半挖半填式水库，围坝轴线长5287m，设计坝顶高程为59.50m，库区原始地面高程为53.60m，设计水库底高程为48.10m。即水库从原地面下挖5.50m，再从原地面以上填筑6.0m。经地质勘探，在库区原地面下埋深17m处存在一层黏性土相对不透水层。设计沿水库大坝布置一周混凝土截渗墙,使截渗墙底部均插入相对不透水层不小于1.00m，设计截渗墙顶部高程为57.10m，截渗墙高度约20.50m。这样，库区底部的相对不透水层与混凝土截渗墙共同形成了一桶状相对不透水层结构，以有效防止库水的地层下渗及大坝的侧渗，同时，也降低了大坝的库水浸润线，保证大坝坝坡的稳定。

1 混凝土截渗墙的布置及设计参数

截渗墙材料采用塑性混凝土，采用液压抓斗式防渗墙施工机械施工，水库大坝顶宽6.00m，截渗墙布置在上游坝肩处、离坝顶轴线2.85m处，截渗墙顶部高程为57.10m，截渗墙顶部坝顶埋深2.40m。墙体厚度的设计取决于其承受的水头、防渗材料、使用年限和投资经济性。同时，也考虑槽孔施工垂直度对截渗墙施工槽之间的连结，经综合考虑，截渗墙的厚度设计为0.30m。截渗墙接头处最小厚度不小于0.20m。截渗墙抗压强度设计值为3.0～5.0MPa，弹性模量不大于 1000MPa，渗透系数不大于 1×10－7cm/s。

塑性混凝土原料选取P.C32.5强度等级的优质水泥、膨润土、5～20mm小石子、中砂、HPCGYJ型高效引气减水剂。在监理工程师的见证下，在料场现场选取原材料，送达具有相应资质的实验室作出塑混凝土配合比为：水泥∶膨润土∶中砂∶石子∶水∶外加剂=172∶128∶886∶720∶255∶6.0。

2 施工工艺及施工管理

2.1 导墙施工

水库大坝首先填筑至57.6m高程，等截渗墙施工完成并验收合格后，再进行剩余坝体土方的填筑。导墙建在坚实的地基上，外侧夯实，以防止导墙位移，导墙顶部高程高出坝顶10cm。导墙轴线与截渗墙轴线重合，导墙采用C25塑性混凝土，导墙高度1.00m，导墙内侧间距40cm（比截渗墙宽10cm）。

2.2 造孔

造孔采用两序孔施工，每序孔的长度7m，当一序孔混凝土终凝后，方可进行二序孔的施工。两序孔之间采用接头管，保证两序孔之间的连结良好。造孔泥浆材料采用膨润土，造孔过程中的泥浆密度一般控制在1.15～1.25g/m3，以能高效地携带地层土和流动顺畅为目的。造孔孔位偏差不大于3cm。造孔深度，以插入相对不透水层大于1.0m的标准控制，在造孔的过程中，详细进行地质编录，终孔时，需要监理工程师对造孔插入相对不透水层情况进行确认并签字认可。为保证两序孔之间的良好连结，造孔空斜率控制在小于0.4%。

在造孔过程中，如果发生漏浆现象，应及时地采用向孔内抛投黏土球的方法，对漏浆处进行封堵，并详细记录漏浆部位、漏浆程度及封堵处理的情况。混凝土浇筑前先进行洗孔，使孔内泥浆的密度小于1.15g/m3，二序孔清孔换浆结束之前，清除接头槽壁上的泥皮，清除泥皮采用钢丝刷分段清洗。清洗合格的条件是：刷子钻头上基本不带泥浆，孔底淤积不再增加。混凝土浇筑前，孔内淤积不大于10cm。清空合格后，在4h之内进行混凝土浇筑施工。

2.3 成墙施工

浇筑混凝土材料的入孔坍落度控制在18～22cm之间，坍落度保持15cm以上的时间不小于1h，初凝时间不小于6h，终凝时间不大于24h。混凝土的拌和及运输能力，不小于最大计划浇筑强度的1.5倍。混凝土的拌和、运输应保证浇筑能连续进行。若因故中断，时间不宜超过40min。必须保证运至孔口的混凝土具有良好的和易性。

浇筑混凝土采用直升导管法，导管内径采用250cm。槽孔内使用两套导管，间距不得大于3.50m。当槽底浇筑混凝土高差大于25cm时，导管应布置在其控制范围的最低处，导管的连接和密封必须可靠。应在每套导管的顶部和底节管以上设置数节长度为0.3～1.0m的短管。导管底口距槽底应控拟在15～25cm范围内。开浇前，导管内置入可浮起的隔离塞球。开浇时，先注入水泥砂浆，随即浇入足够的混凝土，挤出塞球并埋住导管底端。

此截渗墙工程属于薄混凝土截渗墙，按照规范要求，每5个施工槽段选取一组抗压强度试块，检测墙体的抗压强度。

3 工程实施效果

戴老家水库大坝混凝土截渗墙工程于2015年10月14日开工，经过参建各方的共同努力，浇筑塑性混凝土防渗墙108874m2，于2016年5月21日顺利完工。混凝土防渗墙在施工完成28d后，用钻孔取芯法对截渗墙的强度、连结情况、抗渗性能进行质量检查。每15个孔选取一个检查孔，检查孔选在相邻两序孔的接头处。检查孔长度、宽度均为15m，厚度1.5m。

从检查孔开挖的情况来看，发现防渗墙混凝土骨科分布均匀，未见蜂窝麻面，接头混凝土连接紧密，没有夹泥现象，特别是在接头管施工范围内接头连接没有明显接缝，截渗墙的厚度满足设计要求。截渗墙接头处最小厚度均大于0.2m。

在截渗墙上截取试块送实验室做性能试验，试验表明：截渗墙抗压强度在3.7～4.8MPa，弹性模量大于1000MPa。通过注水试验检查，截渗墙渗透系数均小于1×10-7。在单位工程验收后，移交运行管理单位，水库在运行管理过程中，检查坝后渗水情况，未发现任何的渗漏点。

4 结语

混凝土截渗墙工程属隐蔽工程，工程一旦完成，如果存在较严重质量问题的话，解决起来将非常困难。在施工管理过程中，首先要做到职责分明、责任到人并建立相应的奖惩措施,建立行之有效的质量保证体系和质量控制体系。

另外，在施工过程中，承包方的技术人员及监理人员必须全过程的旁站控制。在截渗墙施工中造孔垂直度的控制和接头管的埋置深度控制容易被淡化。而造孔垂直度合格与否，直接关系到截渗墙下部能否连接成墙，事关工程的成败。接头管的埋置，可以使二序孔造孔时，抓斗沿着接头管形成的沟槽下行，也是关系到主副孔混凝土是否能有效连接的重要控制技术指标。因此，造孔垂直度和接头管的埋置技术指标的控制，必须引起高度的重视并进行严格控制。