塑性混凝土防滲墻在南水北調(diào)工程中的應(yīng)用與探討

婁軍委 李麗麗 梁春杰

摘要：塑性混凝土防滲墻是一種有效的處理壩體滲漏的防滲技術(shù)，在水利工程施工中多被采用，該工藝施工方便，應(yīng)用廣泛。本文結(jié)合南水北調(diào)焦作1段3標工程中塑性混凝土防滲墻的施工應(yīng)用，著重介紹塑性混凝土防滲墻的施工工藝，及各項技術(shù)控制要點和異常情況的處理等。

關(guān)鍵詞：塑性混凝土防滲墻；槽段；施工及質(zhì)量控制

中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：

南水北調(diào)中線焦作1段3標位于焦作市境內(nèi)，渠段長度3.4km。渠道采用梯形斷面，設(shè)計渠底寬21m，渠道內(nèi)邊坡1：2，渠道外坡1：2、二級坡1：2.5，渠道縱比降為1/29000。本標段防滲加固工程采用塑性混凝土防滲墻，墻頂高程=設(shè)計堤頂高程-0.5m，左右岸防滲墻均布置在渠堤堤頂中心，設(shè)計墻厚0.4m。本段設(shè)計防滲墻總長5574.4m，設(shè)計墻深12.35~14.93m不等，總截滲面積7.65萬m2。

1、施工工藝及技術(shù)控制要點

結(jié)合工程實際情況，塑性混凝土防滲墻采用液壓薄壁抓斗成槽方案，分I、II序槽段進行施工，混凝土防滲墻接頭采用“接頭管法”。

1.1 混凝土導(dǎo)墻施工

根據(jù)防滲墻施工工藝要求，為了給開挖機具提供導(dǎo)向、保護槽口、承重等，墻體施工前必須在渠頂修建導(dǎo)墻，導(dǎo)墻沿渠堤防滲墻軸線布置，槽口寬0.50m，導(dǎo)墻深1.5m，導(dǎo)墻做成“┓┏”形現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)凈寬度50cm。導(dǎo)墻總長為5574.4m（左右側(cè)），單側(cè)導(dǎo)墻設(shè)計寬度為1.5m，厚為45cm，深度為1.5m，采用C20混凝土，墻內(nèi)設(shè)置φ14@20×20cm鋼筋網(wǎng)。

1.2 造孔與成槽

本工程槽段長度定為7.5m，三抓成槽，施工過程中根據(jù)地質(zhì)情況進行調(diào)整。槽孔建造質(zhì)量應(yīng)按下列要求控制：

（1）槽壁應(yīng)平整垂直，不應(yīng)有梅花孔。要求孔位中心允許側(cè)向偏差不大于3cm?？仔甭什淮笥?.6%，對于I、II序槽孔接頭兩次孔位中心任一深度的偏差值不大于施工圖紙規(guī)定墻厚的1/3，即13.33cm，并采取措施保證設(shè)計厚度，槽孔深度不小于設(shè)計孔深。

（2）終孔驗收合格后，進行清孔。清孔采用抓斗進行清理，先用抓斗自槽底部采用定位法抓取槽底淤積物及沉淀物。清孔換漿結(jié)束后1h進行檢查，結(jié)束標準為：泥漿比重< 1.15g/ cm3 ，粘度32~50s ，泥漿含砂量≤6 %，孔底淤積厚度小于10 cm。

1.3槽段接頭

防滲墻接頭要求保持一定的整體性，抗?jié)B性。本工程主要采用“接頭管法”施工?！敖宇^管法”是目前防滲墻施工接頭處理的先進工藝，采用接頭管法施工的接頭孔孔形質(zhì)量較好、圓弧規(guī)范、孔壁光滑、易于刷洗，可以確保接縫施工質(zhì)量。接頭部位經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后才允許進行II序孔的清孔及灌注施工。

為保證槽段之間連接質(zhì)量，要對接頭部位進行清理，本工程采用接頭刷清除已澆墻段砼接頭處的凝膠物，確保洗刷后均無泥皮。采用75t履帶吊車吊住刷壁器對槽段接頭進行上下刷動，以清除接頭雜物，若是少量較硬的附著物，則由自制的專用鏟刀清除。

1.4墻體灌注

墻體混凝土澆筑采用直升導(dǎo)管法灌注。在灌注過程中注意以下事項：

（1）安裝導(dǎo)管時，導(dǎo)管底部出口與孔底板距離應(yīng)控制在15~25cm，如實測孔底高差大于25cm，則將導(dǎo)管中心放在該導(dǎo)管控制范圍內(nèi)的最低處。

（2）槽孔混凝土灌注嚴格遵循先深后淺的順序，從最深的導(dǎo)管開始，由深到淺依次開澆，直至全槽混凝土面基本澆平以后再全槽均衡上升。

（3）在灌注過程中，保持導(dǎo)管埋入混凝土的深度不小于1m、也不超過6m。槽孔內(nèi)混凝土面上升速度大于2m/ h，并連續(xù)上升到設(shè)計高程以上0.5m。灌注過程中作好混凝土面上升的記錄，防止堵塞、埋管、導(dǎo)管漏漿和泥漿摻混等事故的發(fā)生。

2、施工過程中特殊情況處理

2.1 失漿處理

出現(xiàn)失漿現(xiàn)象時，根據(jù)施工實際情況，在固壁泥漿性能指標基本滿足要求的前提下，適當調(diào)整泥漿配比，或向槽孔內(nèi)投入膨潤土、燒堿、CMC等材料以增加泥漿的稠度和黏度，并適當放緩?fù)诓鬯俣?，待固壁泥漿漏失量正常后再恢復(fù)下沉抓槽。

如果采取以上方法仍然不能有效控制失漿現(xiàn)象，則采用預(yù)灌濃漿法，施工方法如下：用粘土對失漿地層的槽孔進行回填，用工程鉆機和跟管鉆進技術(shù)鉆超前灌漿孔。預(yù)灌濃漿孔的深度要超過漏失層。鉆孔至要求深度后起出鉆桿、套管留在孔內(nèi)。從套管內(nèi)注入濃漿，在分段起拔時持續(xù)灌注水泥膨潤土漿液，其配比可采用水泥：土=1：3，水固比為 1:1～0.7:1，如果吸漿量較大，可間歇灌漿、限流和灌注砂漿等措施；每段濃漿從孔口灌注至漿面不再下沉即可起拔下段。

2.2 塌孔處理

當出現(xiàn)塌孔時，首先盡快補充大比重泥漿，以穩(wěn)定孔壁，向孔內(nèi)加入粘土、鋸末、水泥等，確?？妆诜€(wěn)定和槽孔安全；如孔口塌孔，采取布置插筋、拉筋和架設(shè)鋼木梁等措施，保證槽口的穩(wěn)定；實在不行時，用粘土回填槽孔，15天后重新進行抓槽作業(yè)。

2.3 槽孔斜處理

成槽機施工中做到勤測、勤量，及時掌握孔形情況，如發(fā)現(xiàn)偏斜，可在斗頭上加焊一圈鋼筋，擴大斗頭直徑，擴孔改變孔斜；或在孔斜的相反方向加焊耐磨塊進行修孔。

2.4 混凝土澆筑堵管的處理

一旦發(fā)生堵管，可利用吊車上下反復(fù)提升導(dǎo)管進行抖動，疏通導(dǎo)管，如果無效，可在導(dǎo)管埋深允許的高度下提升導(dǎo)管，利用混凝土的壓力差，降低混凝土的流出阻力，達到疏通導(dǎo)管的目的。當各種方法無效時，可考慮重新下設(shè)另一套導(dǎo)管，新下設(shè)的導(dǎo)管底中要完全插入混凝土面以下，然后用小抽筒將導(dǎo)管內(nèi)的泥漿抽吸干凈，再繼續(xù)進行混凝土的澆筑。

3、結(jié)語

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，塑性混凝土防滲墻技術(shù)已經(jīng)相當成熟，通過南水北調(diào)焦作1段3標施工情況來看，塑性混凝土防滲墻主要具有以下優(yōu)點，以后在防滲工程中的應(yīng)用也會更加的廣泛。

（1）施工時振動小，噪音低，非常適于在城市施工。

（2）防滲性能好，由于墻體接頭形式和施工方法的改進，使塑性混凝土防滲墻幾乎不透水。

（3）可以貼近施工。使我們可以緊貼原有建筑物建造塑性混凝土防滲墻。

（4）適用于多種地基條件。塑性混凝土防滲墻對地基的適用范圍很廣，從軟弱的沖積地層到中硬的地層、密實的砂礫層，各種軟巖和硬巖等所有的地基都可以建造塑性混凝土防滲墻。

（5）用塑性混凝土防滲墻作為水工建筑物的垂直防滲結(jié)構(gòu)，是非常安全和經(jīng)濟的。

（6）占地少，可以充分利用空間。

（7）工效高、工期短、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟效益高。