水庫塑性混凝土防滲墻的施工技術

常繼才

（中國水利水電第十一工程局有限公司，河南 鄭州 450001）

目前在很多水利工程中，由于地基或者壩體具有松散及透水等特點，在施工過程中都開始采用塑性混凝土防滲墻，這種防滲方法相對于其他混凝土防滲墻來說，強度、彈性模量都比較低，而且應變能力較好，受到了各施工方的青睞。在塑性混凝土防滲墻施工中，一定要做好設計工作，并控制各個施工要點的施工質量，確保水利工程在既定工期內高效完成。

1 工程概況

某水庫壩址以上的控制流域面積一共有57km2，總庫容達到了598萬m3，其主要功能為防洪，并在此基礎上進行農(nóng)業(yè)灌溉。該水庫大壩的兩端和壩肩之間接觸的坡度相對較陡，大壩左端還存在一定的裂縫，下游壩坡存在陰濕及滲水等問題，另外大壩右端還發(fā)生了一定程度的塌陷，近幾年這些問題明顯加重。在此次大壩除險加固施工中主要采用了塑性混凝土防滲墻，壩體左岸的總長度達到了70m，右岸的總長度一共有92m。另外還將防滲墻設置成為槽形孔混凝土防滲墻，墻體厚度大約81cm，槽孔的長度大約9.0m，平均孔深達到了26m。

2 庫區(qū)塑性混凝土防滲墻的具體設計情況

該工程設計要求墻體混凝土的抗壓強度要在2.5MPa，滲透系數(shù)不得超出1×10-6cm /s，彈性模量要控制在2000MPa以內，另外塑性防滲墻混凝土的配合比要求如下表1所示，最終將其變形模量規(guī)定為1040MPa。除此之外，在工程設計中對相關的施工技術做出了下述規(guī)定。

（1）將塑性混凝土的入孔坍落度盡可能的控制在18～22cm之間，將擴散度保持在34～40cm之間，要求坍落度在15cm以上時的持續(xù)時間不得低于1h。

（2）施工中混凝土初凝時間要求在6h以上，終凝時間則要控制在24h以內。

（3）要求將混凝土的密度提高到2200 kg/m3以上。

3 庫區(qū)塑性混凝土防滲墻主要施工要點

3.1 做好施工準備工作

在該水庫施工中，導向槽主要是由上、下排鋼筋混凝土導墻共同構成的，槽口的寬度要求超出設計規(guī)定的塑性混凝土防滲墻厚度大約10～15 cm，而且導墻的高度還應該控制1.5～2.0 m之間，確保泥漿達到規(guī)定壓力，避免廢漿以及廢水等出現(xiàn)倒流回槽孔的現(xiàn)象，以便于確定塑性混凝土防滲墻所在位置、墻體深度以及混凝土澆筑高程等。

此外，要做好施工平臺的建設工作，其中鉆機工作平臺主要采用了枕木進行鋪設，要求該平臺要與防滲墻的軸線相互平行，并在鋪設好的軌道上將鉆機平臺車安裝在指定位置；采用人工砌石墊層來完成倒?jié){平臺和排漿溝的施工，利用水泥砂漿完成抹面工作，要求兩者之間要形成一定的坡面，將坡比控制在1∶5。確保棄漿能夠全部流入到排漿溝中。在塑性混凝土防滲墻的施工現(xiàn)場，為實現(xiàn)自流可以在地勢相對較高的地方設置泥漿和供水系統(tǒng)，距離不得過遠。

3.2 完成槽孔的劃分工作

在該水庫塑性混凝土防滲墻施工中，主要分為Ⅰ期槽孔施工和Ⅱ期槽孔施工。在進行槽孔劃分時要充分考慮工程施工順序、施工過程中采用的主要工藝、防滲墻軸線位置上的地質條件、施工采用的具體造孔機械設備、槽孔的實際深度、設計成槽周期以及混凝土的澆筑能力等各方面因素。

在采用較長槽段時，要確保槽孔具有良好的穩(wěn)定性，減少墻體接頭的總數(shù)，以便于加快工程的施工進度。在該水庫防滲墻施工中將Ⅰ期和Ⅱ期槽長度分別確定為8.0m、8.7m。槽段劃分的具體情況如下圖1所示。

表1 塑性混凝土配合比 (m3/kg)

圖1 槽段劃分情況示意圖

3.3 造孔施工操作

在該水庫塑性混凝土防滲墻造孔施工過程中主要采用了液壓抓斗，在油缸壓力的作用下利用斗齒以及斗刃等對土體進行切削，然后把產(chǎn)生的土渣全部放置到斗體當中，將其從槽孔中提取出來，進行重復挖掘操作最終完成造孔施工操作。在進行基巖的鉆進施工時，需要在斗體重量的作用下對基巖進行反復沖擊，將沖擊時產(chǎn)生的破碎巖塊及時排出，直到深度滿足設計規(guī)定為止。在造孔操作中并不需要將土體全部擊碎，因此可以避免嚴重的環(huán)境污染，提高造孔施工效率。另外，在采用液壓抓斗進行造孔的過程中還需要做好孔斜的控制工作，通過采用重錘法對孔斜進行精確測量，一旦出現(xiàn)偏斜等問題時要及時進行糾正，確保造孔垂直度能夠滿足施工設計要求。該水庫塑性混凝土防滲墻造孔孔位的偏差要控制在3cm以內，孔斜率不得超出4%。

3.4 做好護壁泥漿的拌制以及回收施工工作

根據(jù)該水庫施工過程中的相關施工規(guī)范要求進行防滲墻護壁泥漿的拌制作業(yè)。在進行膨潤土泥漿拌制的過程中可以摻加適量的工業(yè)堿，并要求膨潤土泥漿的濃度要在4.5%以上，密度不得超出1.1 g/cm3。在本工程基漿的拌制中主要采用了膨潤土，在對泥漿進行回收循環(huán)使用的基礎上有效提高了泥漿性能，可以確保工程施工質量。

另外在進行泥漿攪拌時通過采用高壓泥漿泵，提高了拌制效率，新拌制的泥漿在進入到膨化池之后需要經(jīng)過24h 的水化膨脹之后才可以使用。對于從槽孔當中置換出來的廢漿，如果其上部性能仍然滿足施工要求則可以將其繼續(xù)存入到儲漿池當中進行使用。施工中產(chǎn)生的廢渣要集中堆放在指定地點，避免發(fā)生嚴重的環(huán)境污染。

3.5 清孔換漿施工工作

在進行清孔換漿施工作業(yè)時，主要采用了氣舉反循環(huán)法，該方法主要是在空壓機輸出高壓風的作用下，進入到排渣管當中利用混合器將液體進行混合，由于排渣管內外之間會形成一定的密度差，可以通過該密度差排出泥漿以及沉渣等。

在造孔驗收工作結束之后，通過采用抓取法將一些較大塊的巖石全部清理出來，再通過氣舉反循環(huán)法進行清孔，與此同時向槽孔當中補充新的漿液，要求新鮮的漿液和槽孔當中漿液之間的置換量不得少于槽孔方量的三分之一。

3.6 完成混凝土的澆筑施工

在該水庫工程施工中，選擇了內徑大小為220mm的塑性混凝土防澆筑無縫導管，按照槽孔的實際孔深確定了導管的具體長度，要求將導管底部和孔底之間的距離保持在15～25cm之間，并根據(jù)設計規(guī)定順序組裝導管。要求每個槽段都應該安裝三組導管，將導管之間的間隔距離控制在3.0m，并將導管和槽孔兩端之間的距離控制在1.4m，確保導管的安裝具有較好的牢固性，保證導管連接密封性良好。在塑性混凝土防滲墻施工中還應該做好接頭孔處理工作，以此來提高墻體的施工質量。

由于塑性混凝土在早期的強度相對較低，所以需要在完成Ⅰ期槽孔澆筑工作的24h之后才可以在其1號以及9號孔處進行Ⅰ期和Ⅱ期接頭孔的施工操作。另外在Ⅱ期槽孔清孔工作完成之前，還應該利用鋼絲刷鉆頭徹底清洗接頭孔，清理完成之后才可以開始澆筑混凝土。

在澆筑的過程中主要采用了直升導管法，先在進料漏斗當中加入一定量的水泥砂漿，并儲存適量的混凝土，然后在一次進料的過程中一定要擠出隔離球，同時將導管的底部位置全部埋好。要保持混凝土的澆筑操作連續(xù)進行，將導管在混凝土中的埋深控制在1～6m 之間。澆筑過程中每隔30分鐘需要檢測一次混凝土頂面深度，在距離孔口大約10m時，由于沉積泥漿的稠度會不斷增大，導致混凝土澆筑的壓差逐漸降低，增加了澆筑施工的難度，所以需要在孔口位置安裝排污泵，及時將泥漿排除，確?；炷粮叨葷M足施工規(guī)定。

4 結 語

塑性混凝土防滲墻具有較低的彈性模量，可以產(chǎn)生較大的應變能力，能夠有效降低防滲墻內的應力以及應變等，確保了該水庫防滲墻體具有的穩(wěn)定性，簡化了施工操作，并減少了水泥用量，節(jié)省了工程施工成本。而且從力學特性上來看，塑性混凝土相比于剛性混凝土具有更多的優(yōu)點，在實際施工過程中可以取得更大的效益，值得在同類工程施工中進行推廣應用。

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