淺談新建平原水庫(kù)中塑性砼防滲墻施工幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)控制要點(diǎn)

陳濤李偉李灝

（山東水利工程總公司，山東 濟(jì)南 250014）

高唐南王水庫(kù)為圍壩型平原水庫(kù)。水庫(kù)設(shè)計(jì)最高蓄水水位33.5m，設(shè)計(jì)死水位23.00m，相應(yīng)最大庫(kù)容為1404.6萬(wàn)m3，死庫(kù)容171.1萬(wàn)m3。水庫(kù)年入庫(kù)水量3970.5萬(wàn)m3，年供水量3726.1萬(wàn)m3，入庫(kù)泵站設(shè)計(jì)流量16.0m3/s，出庫(kù)泵站設(shè)計(jì)流量1.431m3/s。本工程圍壩壩基采用塑性砼防滲墻工藝進(jìn)行垂直防滲處理，防滲墻厚30cm，防滲墻施工平臺(tái)高程25.70m，最大深度24.95m，平均深度為24.04m，施工軸線長(zhǎng)度4589.44m，防滲墻底部入（15）層粘土1.65m。墻體材料為C10塑性砼。

通過(guò)該工程的施工與探索，針對(duì)平原水庫(kù)中地下塑性砼防滲墻冬季施工過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，淺談如下：

1 砼導(dǎo)墻施工

本工程地基承載力差，導(dǎo)墻采用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)。形狀設(shè)計(jì)成正“L”型,導(dǎo)墻深度為1.0米，厚度為20cm，鋼筋間距25cm，因?yàn)榈乇韥?lái)水很少，墻頂與施工平臺(tái)齊平。導(dǎo)墻主要作用是：保證地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)的幾何尺寸和形狀；容蓄部分泥漿，保證成槽施工時(shí)液面穩(wěn)定；承受抓斗等機(jī)械的荷載，保護(hù)槽口土壁不破壞，并作為挖槽時(shí)控制深度的基準(zhǔn)。導(dǎo)墻施工保證措施：

1）導(dǎo)墻的施工一定要在冬季來(lái)臨前完成，確保砼的澆筑強(qiáng)度，且回填壓實(shí)必須采取分層壓實(shí)，壓實(shí)工具宜采用羊角碾；

2）導(dǎo)墻應(yīng)分段施工（本工程每段20m），導(dǎo)墻分段與防滲墻的分段接頭錯(cuò)開(kāi)；

3）在導(dǎo)墻砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前，禁止重型機(jī)械和運(yùn)輸設(shè)備在旁邊行駛或停留，并避免在導(dǎo)墻周圍堆土或其它物品，以防導(dǎo)墻受壓變形。

2 泥漿護(hù)壁及泥漿制作

泥漿的作用是在槽壁上形成不透水的泥皮，從而使泥漿的靜水壓力有效地作用在槽壁上，防止地下水的滲水和槽壁的剝落，保持壁面的穩(wěn)定，在施工中起到冷卻、潤(rùn)滑鉆具，同時(shí)泥漿還有懸浮土渣和將土渣攜帶出地面的功能。

本工程泥漿采用抗酸性膨潤(rùn)土制備。在透水率大的砂礫層中成槽時(shí)可采用木屑、蛭石等擠塞劑防止漏漿。泥漿拌制保證措施：

1）該地區(qū)地下水含有硫酸根離子，用普通的膨潤(rùn)土拌制泥漿，膨潤(rùn)土不膨化，泥漿指標(biāo)達(dá)不到要求，采用抗酸性膨潤(rùn)土；

2）冬季水溫低，應(yīng)嚴(yán)格保證泥漿的攪拌時(shí)間，使之?dāng)嚢杈鶆?，拌制好后，在?chǔ)漿池內(nèi)至少存放24h，以便于膨潤(rùn)土顆粒充分水化、膨脹。若直接使用，則須延長(zhǎng)一半的攪拌時(shí)間，以確保泥漿質(zhì)量；

3）加強(qiáng)泥漿技術(shù)性能的檢測(cè)，在循環(huán)使用過(guò)程中，每班組進(jìn)行兩次泥漿質(zhì)量檢測(cè)，以便有效地控制好泥漿質(zhì)量；

4）在成槽過(guò)程中，不間斷的向槽內(nèi)補(bǔ)充新泥漿，確?？變?nèi)泥漿面始終保持在導(dǎo)墻頂面以下30cm左右，避免孔內(nèi)因水頭不夠而坍孔；

5）施工過(guò)程中，考慮降低成本，可以根據(jù)不同地層透水情況，調(diào)整泥漿濃度。

3 砼防滲墻成槽施工

槽段劃分，在保證不塌孔的前提下槽段應(yīng)盡量加長(zhǎng)，以減少槽段之間接頭，提高墻體的整體性?？紤]本工程不入巖，抓斗施工效率高，成槽速度快及規(guī)范對(duì)澆筑導(dǎo)管間距的要求，槽長(zhǎng)設(shè)為9m，在部分防滲墻軸線處新筑的平臺(tái)上，土體穩(wěn)定性差，宜塌槽，槽長(zhǎng)適當(dāng)縮短，設(shè)為7m或更短。

槽孔成孔后，具體控制以下指標(biāo)：槽孔孔壁平整垂直，孔位中心偏差不大于3cm、孔斜率不大于0.4%、對(duì)于一、二期槽孔接頭套接孔的兩次孔位中心任一深度的偏差值不大于墻厚的1/3，并保證設(shè)計(jì)厚度。

槽孔終孔驗(yàn)收合格后進(jìn)行清孔換漿。冬季因泥漿制備要求高，成槽時(shí)間短，沉渣不多，本工程成槽后，采用抓斗撈取槽孔內(nèi)大部分淤積和大顆粒沉渣進(jìn)行清孔，再采用泵吸法清孔，直至淤積厚度滿足要求，以減少清孔換漿時(shí)間，提高施工效率。清孔1小時(shí)后要求達(dá)到下列標(biāo)準(zhǔn)：孔底淤積厚度不大于10cm、含砂量不大于10%，粘度不大于30s、密度不大于1.15g/cm3。

Ⅱ期槽孔清孔結(jié)束前，利用鋼絲刷刷洗Ⅰ期槽孔段砼孔壁上所吸附的泥皮，采用自上而下分段刷洗，標(biāo)準(zhǔn)是刷子鉆頭上不再帶泥屑，孔底淤泥不再增加。

成槽施工為防滲墻施工環(huán)節(jié)的重中之重，具體保證措施：

1）槽孔施工前，導(dǎo)墻內(nèi)注入泥漿至導(dǎo)墻頂以下0.3m左右，并在整個(gè)成槽過(guò)程中漿面不得低于導(dǎo)墻頂以下0.3m；

2）在成槽施工時(shí)，在開(kāi)孔時(shí)要保證斗體與防滲墻軸線平行，斗體的中心線與導(dǎo)墻的中心線重合，其下放的速度要平緩、穩(wěn)定；

3）成槽過(guò)程中，禁止大行程快速升降斗體，以防抽吸或沖擊而引起坍孔和大壩裂縫；

4）成槽過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)液面下降并伴隨泛氣泡的現(xiàn)象，證明有漏漿現(xiàn)象。一般情況填粘土、水泥,稍嚴(yán)重填鋸末、草球，較嚴(yán)重時(shí)槽孔填死，等兩邊槽孔結(jié)束后再開(kāi)挖，根據(jù)具體情況開(kāi)挖時(shí)可分為兩個(gè)小槽段；

5）成槽過(guò)程中，因故停止時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，為避免泥漿沉淀，防止孔壁坍塌，在停工期間，用氣鼓法（即下排氣管，通壓縮空氣）攪拌槽孔內(nèi)泥漿；

6）本工程防滲墻要求澆筑到導(dǎo)墻頂，在Ⅰ期槽孔澆筑完成后，槽孔邊緣夾雜泥漿的砼極易流進(jìn)二期槽內(nèi)，因?yàn)槎練鉁氐?，凍結(jié)而形成具有一定抗壓強(qiáng)度的砼，在Ⅱ期槽孔施工時(shí)易被當(dāng)做Ⅱ期槽孔的邊緣，所以Ⅱ期槽孔開(kāi)槽前應(yīng)重新測(cè)量確定槽孔邊界，確保墻體間不存在漏抓墻段。

4 砼澆筑

防滲墻砼澆筑采用直升式導(dǎo)管法進(jìn)行泥漿下的砼澆筑，一般要求為：

1）導(dǎo)管下設(shè)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行，當(dāng)槽底部的高差大于250mm時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)布置在其控制范圍的最低處。槽孔澆筑應(yīng)嚴(yán)格遵循先深后淺的順序，即從最深的導(dǎo)管開(kāi)始，由深到淺連續(xù)澆筑。澆筑前先下入可浮起的隔離塞球，經(jīng)過(guò)計(jì)算，準(zhǔn)備好足夠量的砼，保證導(dǎo)管底端有足夠的尺寸被砼埋住，保證澆筑質(zhì)量；

2）導(dǎo)管下設(shè)前應(yīng)做密封實(shí)驗(yàn)，在砼澆筑后期，因?yàn)轫艣_擊力小、下料慢，容易堵管，所以導(dǎo)管要勤提勤放，保證砼面達(dá)到設(shè)計(jì)要求；

3）澆筑時(shí)導(dǎo)管埋入砼深度為1.0～6.0m；保持槽孔內(nèi)砼面均勻上升，上升速度不小于2m/h，每30min測(cè)定一次砼面的深度，保證砼面高差控制在0.5m范圍內(nèi)；澆筑砼時(shí)，孔口設(shè)蓋板，以防雜物掉入槽孔內(nèi)。砼防滲墻終澆高程按超過(guò)設(shè)計(jì)墻頂高程0.5m控制。

4）砼澆筑質(zhì)量是保證成墻質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，具體保證措施如下：

（1）冬季拌制砼，需采用溫水拌合，砼運(yùn)輸車輛需采取保溫措施以保證砼的和易性；

（2）冬季施工，砼流動(dòng)性相對(duì)差一些，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求的間距下設(shè)三副導(dǎo)管，保證砼充分頂起泥漿，不致使泥漿擠到槽孔兩端而在兩槽段接頭處形成泥漿夾雜砼的漏斗區(qū)；

（3）澆筑過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管漏漿或砼中混入泥漿，立即停止?jié)仓?，利用抽筒進(jìn)行清孔換漿，清到設(shè)計(jì)墻底高程為止；

（4）砼澆筑要連續(xù)進(jìn)行，不得中斷，以保證砼的均勻性。間歇時(shí)間一般應(yīng)控制在15min內(nèi)，任何情況下不得超過(guò)45min，否則槽孔及導(dǎo)管內(nèi)砼流動(dòng)性喪失，使?jié)仓o(wú)法繼續(xù)進(jìn)行，造成斷墻事故，為此應(yīng)配備應(yīng)急電源及相應(yīng)設(shè)備；

（5）澆筑時(shí)要保持槽內(nèi)砼面均衡上升，導(dǎo)管不能作橫向運(yùn)動(dòng)，否則會(huì)使泥渣泥漿混入砼內(nèi)。各導(dǎo)管處的砼面高差不宜大于0.5m。導(dǎo)管提升速度控制與砼的上升速度相適應(yīng)，不能使砼溢出漏斗或流進(jìn)槽內(nèi)，污染泥漿；

（6）攪拌好的砼宜在1.5h內(nèi)澆筑完畢，否則應(yīng)摻加緩凝劑，砼澆筑到距離頂部3～4m時(shí)，可在槽段內(nèi)放水適當(dāng)稀釋泥漿，或盡量減小導(dǎo)管的埋深深度，或適當(dāng)放慢澆筑速度，以減小砼排出泥漿的阻力，保證澆筑順利進(jìn)行；

（7）當(dāng)砼澆到墻頂層時(shí)，如果砼不易流出，則采取如下措施：降低澆筑速度；將導(dǎo)管的埋入深度減為1m左右；使導(dǎo)管上下運(yùn)動(dòng)，但上下運(yùn)動(dòng)的高度控制在30cm以內(nèi)。

5 墻體連接

本工程為保證防滲墻的連續(xù)，Ⅰ期槽澆筑前，下設(shè)接頭管，這種方法相比鉆鑿法優(yōu)點(diǎn)在于增加了Ⅰ、Ⅱ期砼的接觸面積，施工方便，無(wú)需增加沖擊鉆，并能節(jié)約砼，加快施工進(jìn)度（薄墻，沖擊鉆施工效率低），墻體連接保證措施：

1）接頭管本身必須具備足夠的強(qiáng)度和剛度，在安放過(guò)程中必須緊靠槽孔邊緣且保持豎直，確保垂直度、下設(shè)深度，并保證其澆筑過(guò)程中的穩(wěn)定性；

2）待砼初凝后用液壓拔管機(jī)起拔，將鋼管徐徐拔出,拔出的接頭管要及時(shí)保養(yǎng)。

以上是根據(jù)筆者的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)平原地區(qū)地下防滲墻冬季施工過(guò)程中幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的一些粗淺看法。