青山水庫主壩防滲墻施工

艾立偉

（中國水電基礎局有限公司 天津 301700）

1 概 述

青山水庫位于鄂南咸寧市崇陽縣境內幕阜山北麓長江中游右岸一級支流陸水河支流青山河中游，距崇陽縣城15km。是一座以防洪、灌溉為主，兼顧發電、供水和養殖等綜合利用效益的大（2）型水利樞紐工程。青山水庫工程等別為Ⅱ等，永久性主要建筑物級別為2級，次要建筑物級別為3級。

主壩為粘土心墻代料壩，壩頂長383m，壩頂高程127.8m，最大壩高62.55m，壩頂寬6m，降低壩頂高度后形成了滿足防滲墻施工寬度的平臺，施工平臺高程125.7m。沿粘土心墻增設混凝土防滲墻，墻厚0.8m，中心線位于壩軸線上游1m處，墻體入巖按0.5～1.0m控制。防滲墻長363.5m，最大墻體深度60m，實際防滲面積13998m2。

樁號主+369.5～主+350和主+183.5～主+006部分的帷幕采用在混凝土防滲墻內預埋管灌漿的方式，實際預埋灌漿管工程量4235m。

2 工程地質情況

青山水庫位于幕阜山北麓的低山—丘陵區，山體寬厚連錦，總體走向為北東東，山頂高程204.9～355.2m。壩址區現主壩部位青山河流向為南西西，流經主壩后于青山水庫管理處西側逐漸轉為北東向。河床呈U形，正常蓄水位河床寬300m，河床兩岸山丘呈北北東向延伸。

主壩壩體及粘土心墻填筑質量較差，頂部1.2～5.6m厚為碎石土，結構松散，透水性較大，滲透系數達到 6.0×10－3cm/s；中下部粘土心墻壓實度較低，平均滲透系數為（3.0～4.0）×10－4cm/s，均不滿足規范要求。

主壩右側壩基、右壩肩山體、左壩肩山體存在較厚強風化巖層，透水性較大，存在繞壩滲流隱患。

3 防滲墻施工

3.1 設計指標

要求混凝土28天抗壓強度大于7.5MPa，彈性模量小于15000MPa，抗滲等級達到W8。

3.2 槽孔劃分

根據設計施工藍圖提供的地質資料、墻體深度等基本情況，確定帷幕灌漿預埋管孔距為1.5m，為了下設接頭管和預埋管均不受影響，將槽孔劃分為Ⅰ期7.5m、Ⅱ期7.6m（見下圖）。

槽孔劃分示意圖

3.3 主要施工方案

a.通過開挖降低大壩高度，形成寬12m左右的防滲墻施工平臺。

b.采用優質膨潤土泥漿護壁，以GB34型抓斗直接成槽。

c.采用抓斗撈取法清孔。

d.采用混凝土泵輸送、泥漿下直升導管法澆筑混凝土。

e.采用“接頭管法”進行墻段連接。

f.在墻體內下設預埋灌漿管。

3.4 預埋管下設

依據設計要求，樁號主0+006～主+183.5、主+350～主+369.5段采用墻體預埋灌漿管、墻下基巖帷幕灌漿處理，預埋管下設實際工程量為4235m。

管體采用φ110、厚0.6mm鋼管，定位架固定，底口纏過濾網，防止混凝土進入管內。用φ18鋼筋制作定位架。定位架在垂直方向的間距為5m。每段桁架高度應根據槽孔孔深分段制作，下設時，吊車起吊，孔口采用氧氣乙炔焊接。

3.5 接頭管下設與起拔

該工程采用“接頭管法”進行墻段連接。

3.5.1 用“接頭管法”進行墻段連接的工藝

澆筑混凝土前，在槽段的一端將配好的專用接頭管置于槽段的端頭，然后澆筑混凝土；待混凝土初凝后，用專用拔管機起拔接頭管，從而在澆筑墻段的端頭形成接頭孔。該工法能保證墻體間的接縫完整，結合面形狀規則，而且可以節省大量的混凝土和鉆鑿工時。

3.5.2 主要施工機具與設備

采用本公司研制的YBJ1200型液壓拔管機。

3.6 混凝土配比

3.6.1 墻體材料設計指標

a.入槽坍落度18～22cm，擴散度34～40cm，坍落度保持在15cm以上的時間不小于1h。

b.初凝時間不小于6h，終凝時間不大于24h，混凝土密度不小于2.1g/cm3。

c.墻體材料抗壓強度R28≥7.5MPa，抗滲等級為W8，彈性模量 E≤1.5×104MPa。

d.滲透系數 K≤1×10－7cm/s。

3.6.2 混凝土配合比

混凝土配合比見下表。

混凝土配合比（1m3混凝土材料用量）表 單位：kg

3.7 特殊情況處理

3.7.1 對滲漿、漏漿的處理

滲漏漿主要為基巖部位、壩體橫向和壩體縱向滲漏。

a.基巖部位漏漿。防滲墻造孔過程中在基巖面有明顯的漏漿現象，在壩腳交通路上面能夠清楚地看到泥漿的滲漏點。對于基巖部位滲漏漿主要采用常規的堵漏措施，向孔內添加低標號水泥或膨潤土使得底部泥漿變稠即可。

b.壩體橫向漏漿。主要是泥漿滲透流失，其特點是泥漿量流失速度慢。因為壩體粘土心墻較薄、壩體代料非常松散，在造孔過程中，泥漿從粘土層滲透到代料層的情況很突出。主要采取的措施為：?增加泥漿的粘度，在泥漿攪拌過程中添加增粘劑（CMC），經充分膨化后使用；?加大泥漿回收，并防止在澆筑過程中混凝土對泥漿造成污染。

實踐證明：適合本地層造孔的優質泥漿三項指標為（蘇式漏斗）：密度1.12g/cm3，粘度25s，含沙量4.5%。

c.壩體縱向漏漿。指泥漿沿壩體劈裂的縫隙流失，其特點是泥漿的損失較大且速度較快。主要采取的措施為：在已經劈裂的部位沿劈裂縫隙以預灌濃漿方式進行封堵；在沒有劈裂的部分，采取措施防止壩體劈裂。

3.7.2 防止壩體劈裂措施

a.嚴格控制澆注速度。孔深20m以下將澆注速度控制在2～4m；孔深20m以下將澆注速度控制在4～6m。

b.勤拔導管。規范要求澆注導管混凝土埋深為1～6m，在本項目取其下限值，當混凝土埋深滿足要求時即可起拔導管，以降低混凝土側壓力。

c.“跳躍法”施工。將Ⅱ序改為Ⅲ序施工。在防滲墻Ⅰ期槽造孔時，不施工相鄰的兩個Ⅰ期槽，即在一個Ⅰ期槽孔施工完畢之后，中間預留一個Ⅰ期槽，抓取下一個Ⅰ期槽。

3.7.3 摻加粉煤灰

由于該工程采用的是P.O42.5水泥，為保證澆灌混凝土的性能，在配比中摻加一定量的粉煤灰。粉煤灰采用2個水泥罐儲存，并購入40 t袋裝粉煤灰備用。為防止粉煤灰浪費，混凝土攪拌時采用加大的小推車上料。

3.7.4 薄壁鋼管焊接

該工程帷幕灌漿預留管采用薄壁鋼管，壁厚0.6mm。主壩防滲墻共下設灌漿管4235m，下設要求全部滿足帷幕灌漿施工。薄壁鋼管的應用節約了成本，同時提高了電焊工的焊接技術。

3.8 施工工效

主壩防滲墻于2008年10月16日開工，于2009年2月3日竣工，歷經111天，完成防滲面積13998m2，平均工效為126m2/天，最大工效為254m2/天。

4 施工質量

主壩防滲墻劃分為4個分部、52個單元。單元工程合格率為100%，優良率為92.3%，分部工程質量評定為優良。

5 結 語

青山水庫主壩為土石壩，壩體單薄，粘土心墻及代料層碾壓不密實；其地層雖簡單，但最大墻深60m，對抓斗施工及接頭管下設起拔影響較大；壩頂施工平臺較窄，設備調度及物資擺放受到很大限制；枯水期時間較短，工期壓力大；4個標段同時施工，干擾較大；最大壩高63m，原材料從壩腳進場交通困難。主壩防滲墻的竣工，為本公司類似工程積累了施工經驗，為主壩后續工程的施工贏得了寶貴的時間，為水庫安全度汛創造了有利的條件。