張?jiān)核畮?kù)大壩塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)

何任倉(cāng)

摘 要：廬江縣張?jiān)核畮?kù)大壩采用液壓抓斗法造塑性砼防滲墻進(jìn)行防滲處理，有效控制了壩身、壩基滲漏，防滲效果明顯。本文通過(guò)該技術(shù)在張?jiān)核畮?kù)除險(xiǎn)加固工程中的應(yīng)用，介紹混凝土防滲墻的施工技術(shù)及注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：薄壁液壓抓斗;導(dǎo)墻;槽孔;合攏槽孔;墻段

中圖分類(lèi)號(hào)：TV62 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006—7973（2019）11-0118-02

當(dāng)今深墻技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，先進(jìn)、高效機(jī)械裝備的廣泛應(yīng)用，特別是薄型成槽機(jī)的應(yīng)運(yùn)而生，更使薄型防滲墻技術(shù)對(duì)于水庫(kù)低水位時(shí)防滲處理效果好，具有廣闊的發(fā)展前景。這種方法對(duì)地層的適應(yīng)性強(qiáng)，可在巖石中成槽，遭到塊石、卵飄石時(shí)可以輔以重錘沖擊破碎。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的各種抓斗挖掘?qū)挾葹?0～145cm，最大深度可達(dá)110m，墻體連續(xù)性好，也適宜在水庫(kù)低水位時(shí)（施工時(shí)騰空水庫(kù)庫(kù)容）地基防滲處理中的應(yīng)用。

1工程概況及存在問(wèn)題

張?jiān)核畮?kù)位于廬江縣境內(nèi)東南部，合銅公路西側(cè)的羅河鎮(zhèn)鮑店村，壩址在張家老院，距廬江縣城33.0km，壩址以上控制流域面積15.25km2，總庫(kù)容1366萬(wàn)m3。張?jiān)核畮?kù)是一座以農(nóng)業(yè)灌溉為主，結(jié)合防洪、集鎮(zhèn)供水、養(yǎng)殖等綜合利用中型水庫(kù)。

水庫(kù)建始于1966年，1969年堵口蓄水，加固前大壩存在的主要問(wèn)題如下：①大壩清基不徹底，壩身填筑質(zhì)量差;②正常溢洪道底板多處出現(xiàn)漏水現(xiàn)象;③水庫(kù)放水涵兩道，均為漿砌石圬工結(jié)構(gòu);④大壩存在白蟻危害。

水庫(kù)大壩經(jīng)安全鑒定，被評(píng)定為三類(lèi)壩。安徽省發(fā)展改革委員對(duì)張?jiān)核畮?kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)進(jìn)行批復(fù)，同意對(duì)張?jiān)核畮?kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固。

2水庫(kù)大壩防滲處理施工技術(shù)

2.1水庫(kù)主要加固內(nèi)容

張?jiān)核畮?kù)除險(xiǎn)加固工程主要內(nèi)容：①大壩防滲加固，大壩土方加培及迎水坡砼預(yù)制塊護(hù)坡等;②西放水涵拆除重建，改建東放水涵控制段;③正常溢洪道拓寬重建;④加高非常溢洪道并護(hù)砌堰頂;⑤相關(guān)附屬設(shè)施施工。

2.2水庫(kù)大壩防滲加固設(shè)計(jì)

大壩壩基存在碎石土層，為滲流通道，采用砼防滲墻進(jìn)行加固。防滲墻沿壩軸線(xiàn)布置，范圍為測(cè)量樁號(hào)0+030～0+518段，墻體深入強(qiáng)風(fēng)化安山巖層內(nèi)1米，設(shè)計(jì)墻厚0.5m，墻頂高程49.8m，墻底高程29.4～39.0m。防滲墻為塑性砼，可摻入適量粘土和膨潤(rùn)土，要求：抗壓強(qiáng)度R28≥5MPa;彈性模量E≤3000MPa;滲透系數(shù)K≤3×10-7cm/s。

2.3防滲墻成槽

2.3.1挖槽準(zhǔn)備

（1）布置施工平臺(tái)及導(dǎo)向設(shè)施。

（2）施工順序及槽段劃分。可先在槽孔頂部做砼導(dǎo)墻，然后進(jìn)行槽段劃分，一二期槽孔間隔布置，先施工一期槽孔，后施工一期槽孔之間的二期槽孔，邊接成地下連續(xù)墻。

（3）泥漿制備。泥漿用于支承孔壁，穩(wěn)定地層，懸浮沉渣，同時(shí)向槽兩側(cè)地層滲透的泥巴漿及槽兩側(cè)邊壁形成的泥皮還起到輔助截滲作用。

2.3.2泥漿固壁

（1）泥漿制作。泥漿首先具有良好的穩(wěn)定性、較強(qiáng)的抑制性、較大的懸浮性及攜帶巖屑能力、較小的失水量以及適當(dāng)?shù)南鄬?duì)密度等物理性能，以形成薄而致密的泥皮。

（2）泥漿的拌制。泥漿的制作需通過(guò)試驗(yàn)確定。

（3）泥漿處理。泥漿需經(jīng)過(guò)制漿池、沉淀池及儲(chǔ)存池三級(jí)處理。

2.3.3槽段劃分

單元槽段長(zhǎng)度的劃分根據(jù)地質(zhì)條件、抓頭尺寸、砼防滲墻壁結(jié)構(gòu)、砼供應(yīng)能力等要求確定。在施工過(guò)程中，成槽條件較差時(shí)，槽孔分段長(zhǎng)度應(yīng)相應(yīng)減少。根據(jù)防滲墻軸線(xiàn)布置，防滲墻墻軸非直線(xiàn)段，將利用接頭孔采取折線(xiàn)連接，并根據(jù)大壩軸線(xiàn)曲率半徑的大小，適當(dāng)調(diào)整槽孔的長(zhǎng)度，有利于防滲墻槽孔平順連接。槽孔寬度和槽孔分段長(zhǎng)度見(jiàn)下圖1。

2.3.4成槽方法

砼成槽是防滲墻施工關(guān)鍵工序之一，既控制施工工期又影響施工質(zhì)量。抓斗成槽采用三抓法，沖擊鉆面槽采用二序法施工。成槽順序見(jiàn)下圖2。

2.3.5防滲墻成墻

（1）墻體砼澆筑。砼攪拌：采用JS-1000型強(qiáng)制式攪拌機(jī)兩臺(tái)。砼拌和、運(yùn)輸設(shè)備均為兩套，互為備用?；炷吝\(yùn)輸：為保證運(yùn)至孔口的砼具有良好的和易性，砼運(yùn)輸采用砼輸送泵輸運(yùn)送砼至孔口。砼澆筑：澆筑混凝土采用泥漿下直升導(dǎo)管法，導(dǎo)管內(nèi)徑Ф250mm，澆筑前，導(dǎo)管進(jìn)行密閉承壓試驗(yàn)。

（2）一期槽孔兩端的導(dǎo)管距孔端小于1.5m，二期槽孔兩端的導(dǎo)管距孔端小于1.0m，導(dǎo)管間距不得大于4.5m。當(dāng)孔底高差大于25cm時(shí)，導(dǎo)管中心放在該導(dǎo)管控制范圍內(nèi)的最低處。

（3）安裝導(dǎo)管時(shí)，導(dǎo)管底部出口與孔底距離不大于25cm。

2.3.6相鄰槽孔接頭

一、二期槽孔間混凝土套接處理，采用接頭管法，接頭管表面應(yīng)平滑，管體邊接方式應(yīng)可靠、易操作。接頭管起拔的時(shí)間應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定，起拔接頭管的過(guò)程中應(yīng)及時(shí)向接頭孔內(nèi)充填泥漿。

3混凝土防滲成墻施工中應(yīng)注意事項(xiàng)

（1）導(dǎo)墻嚴(yán)重變形時(shí)，影響成槽施工時(shí)，可采用處理：①局部加固支撐;②改善導(dǎo)墻地基條件;③重新修筑導(dǎo)墻或在變形破壞部位補(bǔ)貼一段導(dǎo)墻。

（2）塌孔、漏漿處理。當(dāng)導(dǎo)墻底部塌孔時(shí)用優(yōu)質(zhì)粘土（含20%水泥）回填到坍塌處以上1～2m;槽孔中下部坍塌時(shí)，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充濃漿。

（3）導(dǎo)管堵塞。成墻灌注砼過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)管堵塞。將事故導(dǎo)管全部拔出，清洗檢查導(dǎo)管;核對(duì)砼面高度及導(dǎo)管長(zhǎng)度，重新下設(shè)導(dǎo)管，確認(rèn)導(dǎo)管插入砼深度不小于1.0m。

（4）防滲墻體發(fā)生斷墻或砼嚴(yán)重混漿時(shí)，可采取如下處理：①鑿除已澆筑砼，重新成槽、清孔、砼澆筑。②在需要處理的墻段迎水側(cè)補(bǔ)貼一段新墻。③在需要處理的墻段迎水面采用水泥灌漿或高壓噴射灌漿。

（5）防滲墻頂部欠澆未達(dá)到設(shè)計(jì)高程，應(yīng)清除頂部混合物至新鮮砼，采用現(xiàn)澆砼方式至設(shè)計(jì)高程。

4結(jié)束語(yǔ)

薄型砼防滲墻對(duì)地層變化的適應(yīng)能力強(qiáng)，墻厚和墻深的適應(yīng)范圍大，防滲效果和耐久性好，工程質(zhì)量可靠;由于塑性混凝土中摻加粘土或膨潤(rùn)土，成本相對(duì)較低，因此，在理論不斷完善和經(jīng)驗(yàn)不斷豐富的情況下，塑性砼防滲墻必將廣泛應(yīng)用于水利水電工程基礎(chǔ)防滲中。