莊燕

（臨沂市水利工程處，山東臨沂 276000）

混凝土防滲墻在陡山水庫(kù)除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用

莊燕

（臨沂市水利工程處，山東臨沂 276000）

以陡山水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程為例，從防滲墻臨建、槽段劃分與施工成槽和防滲墻混凝土澆筑三個(gè)方面進(jìn)行了分析，并提出相應(yīng)質(zhì)量控制措施。

水庫(kù)；塑性混凝土；防滲墻；施工分析；質(zhì)量控制

1 工程概述

陡山水庫(kù)位于山東臨沂莒南縣城北17.0 km，大店鎮(zhèn)花園村東1.0 km處，屬淮河水系沭河一級(jí)支流潯河中下游的一座大（2）型水庫(kù)，控制流域面積431.0 km2。大壩0+017～0+038段防浪墻基礎(chǔ)與黏心墻不銜接，坐落于礫石土上，使得該段防浪墻失去作用；加高的心墻與原心墻未銜接，夾有一層厚度0.40 m～0.70 m的礫石層，滲透系數(shù)為3.12E－03～2.20E－01 cm/s，具中等強(qiáng)透水性，加高心墻基本失去防滲作用；原心墻0+000～0+ 450、0+530～0+620段高程123.39～126.94 m以上為礫石壤土填筑，含有大量風(fēng)化巖屑，滲透系數(shù)為1.25E－05～6.81E－04 cm/s，具中等偏低透水性，防滲性稍差?？傮w評(píng)價(jià)，大壩防滲體防滲性能差，需要對(duì)大壩0+045～0+620段采取防滲處理。

2 大壩塑性混凝土防滲墻施工分析

大壩樁號(hào)0+045～0+620段心墻采用C15塑性混凝土防滲墻截滲。防滲墻軸線與防浪墻中心線重合，且與壩軸線平行，墻厚0.4 m，防滲墻頂高程為131.8 m，底部深入壩基巖巖面線以下1.0 m。

2.1 防滲墻臨建工程施工

1）施工平臺(tái)。平臺(tái)布設(shè)于防滲墻軸線背水一側(cè)，原壩頂寬度僅7.5 m，不能滿足抓斗施工需求，需在作業(yè)前先對(duì)壩頂進(jìn)行平整作業(yè)，確保防滲墻中線內(nèi)側(cè)壩面寬度超過(guò)8.0 m。同時(shí)，抓斗施工作業(yè)時(shí)，機(jī)寬部位應(yīng)當(dāng)鋪設(shè)厚度16 mm的鋼板。

2）泥漿制備與輸送。根據(jù)大壩工程地質(zhì)剖面圖并結(jié)合施工工藝，同時(shí)參考施工規(guī)范中建議數(shù)據(jù)，其造孔固壁泥漿性能指標(biāo)選用如表1：

表1 孔固壁泥漿性能指標(biāo)表

同時(shí)考慮縮減泥漿輸送距離的需要，在壩后樁號(hào)0+255處構(gòu)建制漿站，通過(guò)2臺(tái)4.0 m3泥漿攪拌機(jī)制漿，單次攪拌時(shí)間控制在45 min左右，泥漿流入膨化池必須通過(guò)濾網(wǎng)，膨化池內(nèi)的泥漿，要經(jīng)常用高壓空氣噴吹翻動(dòng)，以保持泥漿的均勻性。膨化池內(nèi)漿液先導(dǎo)入供漿池后采用泥漿泵通過(guò)φ150 mm鋼管從儲(chǔ)漿池輸送到各個(gè)槽段。泥漿正常生產(chǎn)時(shí)，每班抽樣三次做比重、黏度、含砂量試驗(yàn)，每10 d做一次泥漿全性能試驗(yàn)以便及時(shí)調(diào)整配合比。

2.2 槽段劃分與施工成槽

1）槽段劃分。防滲墻的起止樁號(hào)為0+045～0+620，長(zhǎng)度575.0 m。劃分槽段長(zhǎng)度為7.0 m，施工中可根據(jù)地層情況，實(shí)際工效進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

合攏段的槽段長(zhǎng)度以短槽為宜，盡量安排在槽深較淺、地質(zhì)條件較好、槽底坡度不大的槽段。

2）鉆機(jī)造孔。在黏土心墻中采用回轉(zhuǎn)式正循環(huán)鉆機(jī)造孔，配置加重導(dǎo)向刮刀新型鉆頭，鉆頭高2.8 m，重2.0 t，具有良好的導(dǎo)向和穩(wěn)定性。

基巖鉆孔選用1.3～2.5 t十字沖擊鉆頭造孔，并根據(jù)巖石的風(fēng)化程度，采用不同的沖程。

3）槽段連接。施工時(shí)槽段的連接選用接頭管法，即澆筑前在前一槽段內(nèi)預(yù)留接頭管，待槽內(nèi)混凝土初凝后再拔出，以形成接頭孔。

4）清孔換漿。清孔換漿作業(yè)采用內(nèi)風(fēng)管空氣吸泥機(jī)清孔，以灌注水下混凝土的導(dǎo)管作為吸泥管，高壓風(fēng)管設(shè)在導(dǎo)管內(nèi)。

清孔換漿結(jié)束后1 h，應(yīng)達(dá)到下列清孔標(biāo)準(zhǔn)：

①孔底淤積厚度不大于10 cm；

②使用黏土泥漿時(shí)，孔內(nèi)泥漿的密度不大于1.30 g/cm3，黏度不大于30 s，含砂量不大于10%。2.3防滲墻混凝土澆筑

1）導(dǎo)管布置?；炷翝仓捎谩爸鄙龑?dǎo)管法”，導(dǎo)管內(nèi)徑為φ230 mm，壁厚4.0 mm，導(dǎo)管布置間距可根據(jù)實(shí)際情況，按規(guī)范要求確定。導(dǎo)管組裝后，要進(jìn)行密閉承壓試驗(yàn)，提升導(dǎo)管采用20 t汽車吊機(jī)作業(yè)。一期槽孔澆筑導(dǎo)管距離孔端距離不超過(guò)1.5 m；二期槽孔澆筑導(dǎo)管距離孔端距離不超過(guò)1.0 m，兩導(dǎo)管間隔不超過(guò)3.5 m，導(dǎo)管底部與槽孔底端間隔不超過(guò)250 mm。

2）防滲墻混凝土的配制和施工。防滲墻混凝土的配合比由試驗(yàn)室根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)通過(guò)前期試驗(yàn)，分析試驗(yàn)成果，在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下確定。其配合比如下表2所示：

表2 防滲墻塑性混凝土配比參數(shù)表kg

3）混凝土的運(yùn)輸和澆筑強(qiáng)度?；炷翉臄嚢枵境隽虾?，用混凝土罐車直接輸送到施工平臺(tái)的儲(chǔ)料斗里，通過(guò)儲(chǔ)料斗的卸料槽流入導(dǎo)管漏斗?；炷翝仓?qiáng)度以槽內(nèi)混凝土面上升速度不小于2.0 m/h為宜，澆筑時(shí)混凝土面高差不大于5.0 cm，混凝土終澆面高程控制在132.3 m左右，高于設(shè)計(jì)高程50 cm。

3 防滲墻施工質(zhì)量控制措施

3.1 成墻質(zhì)量控制

施工中隨時(shí)對(duì)造孔的成槽質(zhì)量進(jìn)行檢查，尤其是在二期槽的混凝土接頭鉆孔時(shí)，放慢鉆進(jìn)速度，“勤測(cè)慢放”，發(fā)現(xiàn)孔斜及時(shí)糾偏，以避免因孔斜過(guò)大造成墻體底部不連續(xù)。主副孔鉆孔結(jié)束后，采用壓鉆法，鑿除兩孔間殘留的小墻、半牙等。

3.2 清孔質(zhì)量控制

采用優(yōu)質(zhì)黏土制備固壁泥漿，用內(nèi)風(fēng)管空氣吸泥機(jī)清孔，并用泥漿凈化機(jī)對(duì)泥漿進(jìn)行凈化處理，盡可能地排除漿液中的細(xì)砂顆粒。對(duì)二期槽的接頭孔采用專用的刷子進(jìn)行刷洗，每次刷洗段長(zhǎng)不大于10.0 m，刷洗的搭接長(zhǎng)度不小于2.0 m。

3.3 混凝土澆筑質(zhì)量控制

1）按要求進(jìn)行各種原材料的檢驗(yàn)，搭建滿足要求的混凝土拌和站，保證配料準(zhǔn)確，配置足夠排量的混凝土泵送設(shè)備，確保澆筑的上升速度。

2）澆筑前，對(duì)擬用的導(dǎo)管進(jìn)行密封壓水，檢查導(dǎo)管是否漏水，防止導(dǎo)管在澆筑過(guò)程中發(fā)生漏漿、混漿現(xiàn)象。

3）混凝土澆筑過(guò)程中，嚴(yán)格控制混凝土面的高差。每2 h時(shí)測(cè)量一次機(jī)口混凝土的坍落度和擴(kuò)散度；每隔半小時(shí)測(cè)量一次混凝土面高程（開(kāi)澆及終澆時(shí)應(yīng)適當(dāng)縮短測(cè)量間隔時(shí)間）。

4 結(jié)語(yǔ)

塑性混凝土是選用黏土和膨潤(rùn)土替代常規(guī)混凝土中大部分水泥而形成的一種柔性工程材料，由于減小了水泥使用量，其彈性模量顯著降低，極限應(yīng)變?cè)鰪?qiáng)的同時(shí)對(duì)不同圍土的適用性也顯著提升，不僅抗?jié)B性優(yōu)良，而且在施工時(shí)不易出現(xiàn)假凝和堵管事故。此外，降低了防滲墻工程造價(jià)，成墻質(zhì)量也優(yōu)于傳統(tǒng)混凝土墻，在病險(xiǎn)水庫(kù)的除險(xiǎn)加固中有著較大的應(yīng)用推廣價(jià)值。

[1]謝武，黎龍鳳，王楠.黏土塑性混凝土在防滲墻施工中的應(yīng)用[J].水利建設(shè)與管理，2016，(04):9－13.

[2]王培壽，惠帥先.海南水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)方案優(yōu)化措施[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2015，(12):103－105.

[3]宋帥奇.塑性混凝土強(qiáng)度和變形性能及其計(jì)算方法[D].鄭州大學(xué)，2015.

（責(zé)任編輯 遲明春）

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2017-03-29

莊燕（1975—），女，工程師