淺談新建平原水庫中塑性砼防滲墻施工幾個關鍵環節控制要點

陳濤李偉李灝

（山東水利工程總公司，山東 濟南 250014）

高唐南王水庫為圍壩型平原水庫。水庫設計最高蓄水水位33.5m，設計死水位23.00m，相應最大庫容為1404.6萬m3，死庫容171.1萬m3。水庫年入庫水量3970.5萬m3，年供水量3726.1萬m3，入庫泵站設計流量16.0m3/s，出庫泵站設計流量1.431m3/s。本工程圍壩壩基采用塑性砼防滲墻工藝進行垂直防滲處理，防滲墻厚30cm，防滲墻施工平臺高程25.70m，最大深度24.95m，平均深度為24.04m，施工軸線長度4589.44m，防滲墻底部入（15）層粘土1.65m。墻體材料為C10塑性砼。

通過該工程的施工與探索，針對平原水庫中地下塑性砼防滲墻冬季施工過程中的幾個關鍵環節，淺談如下：

1 砼導墻施工

本工程地基承載力差，導墻采用現澆鋼筋砼結構。形狀設計成正“L”型,導墻深度為1.0米，厚度為20cm，鋼筋間距25cm，因為地表來水很少，墻頂與施工平臺齊平。導墻主要作用是：保證地下連續墻設計的幾何尺寸和形狀；容蓄部分泥漿，保證成槽施工時液面穩定；承受抓斗等機械的荷載，保護槽口土壁不破壞，并作為挖槽時控制深度的基準。導墻施工保證措施：

1）導墻的施工一定要在冬季來臨前完成，確保砼的澆筑強度，且回填壓實必須采取分層壓實，壓實工具宜采用羊角碾；

2）導墻應分段施工（本工程每段20m），導墻分段與防滲墻的分段接頭錯開；

3）在導墻砼達到設計強度之前，禁止重型機械和運輸設備在旁邊行駛或停留，并避免在導墻周圍堆土或其它物品，以防導墻受壓變形。

2 泥漿護壁及泥漿制作

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，保持壁面的穩定，在施工中起到冷卻、潤滑鉆具，同時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土制備。在透水率大的砂礫層中成槽時可采用木屑、蛭石等擠塞劑防止漏漿。泥漿拌制保證措施：

1）該地區地下水含有硫酸根離子，用普通的膨潤土拌制泥漿，膨潤土不膨化，泥漿指標達不到要求，采用抗酸性膨潤土；

2）冬季水溫低，應嚴格保證泥漿的攪拌時間，使之攪拌均勻，拌制好后，在儲漿池內至少存放24h，以便于膨潤土顆粒充分水化、膨脹。若直接使用，則須延長一半的攪拌時間，以確保泥漿質量；

3）加強泥漿技術性能的檢測，在循環使用過程中，每班組進行兩次泥漿質量檢測，以便有效地控制好泥漿質量；

4）在成槽過程中，不間斷的向槽內補充新泥漿，確保孔內泥漿面始終保持在導墻頂面以下30cm左右，避免孔內因水頭不夠而坍孔；

5）施工過程中，考慮降低成本，可以根據不同地層透水情況，調整泥漿濃度。

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盡量加長，以減少槽段之間接頭，提高墻體的整體性。考慮本工程不入巖，抓斗施工效率高，成槽速度快及規范對澆筑導管間距的要求，槽長設為9m，在部分防滲墻軸線處新筑的平臺上，土體穩定性差，宜塌槽，槽長適當縮短，設為7m或更短。

槽孔成孔后，具體控制以下指標：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，并保證設計厚度。

槽孔終孔驗收合格后進行清孔換漿。冬季因泥漿制備要求高，成槽時間短，沉渣不多，本工程成槽后，采用抓斗撈取槽孔內大部分淤積和大顆粒沉渣進行清孔，再采用泵吸法清孔，直至淤積厚度滿足要求，以減少清孔換漿時間，提高施工效率。清孔1小時后要求達到下列標準：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，標準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節的重中之重，具體保證措施：

1）槽孔施工前，導墻內注入泥漿至導墻頂以下0.3m左右，并在整個成槽過程中漿面不得低于導墻頂以下0.3m；

2）在成槽施工時，在開孔時要保證斗體與防滲墻軸線平行，斗體的中心線與導墻的中心線重合，其下放的速度要平緩、穩定；

3）成槽過程中，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）成槽過程中，發現液面下降并伴隨泛氣泡的現象，證明有漏漿現象。一般情況填粘土、水泥,稍嚴重填鋸末、草球，較嚴重時槽孔填死，等兩邊槽孔結束后再開挖，根據具體情況開挖時可分為兩個小槽段；

5）成槽過程中，因故停止時間較長時，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）攪拌槽孔內泥漿；

6）本工程防滲墻要求澆筑到導墻頂，在Ⅰ期槽孔澆筑完成后，槽孔邊緣夾雜泥漿的砼極易流進二期槽內，因為冬季氣溫低，凍結而形成具有一定抗壓強度的砼，在Ⅱ期槽孔施工時易被當做Ⅱ期槽孔的邊緣，所以Ⅱ期槽孔開槽前應重新測量確定槽孔邊界，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管法進行泥漿下的砼澆筑，一般要求為：

1）導管下設應嚴格按照規范要求進行，當槽底部的高差大于250mm時，導管應布置在其控制范圍的最低處。槽孔澆筑應嚴格遵循先深后淺的順序，即從最深的導管開始，由深到淺連續澆筑。澆筑前先下入可浮起的隔離塞球，經過計算，準備好足夠量的砼，保證導管底端有足夠的尺寸被砼埋住，保證澆筑質量；

2）導管下設前應做密封實驗，在砼澆筑后期，因為砼沖擊力小、下料慢，容易堵管，所以導管要勤提勤放，保證砼面達到設計要求；

3）澆筑時導管埋入砼深度為1.0～6.0m；保持槽孔內砼面均勻上升，上升速度不小于2m/h，每30min測定一次砼面的深度，保證砼面高差控制在0.5m范圍內；澆筑砼時，孔口設蓋板，以防雜物掉入槽孔內。砼防滲墻終澆高程按超過設計墻頂高程0.5m控制。

4）砼澆筑質量是保證成墻質量的關鍵環節，具體保證措施如下：

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

（2）冬季施工，砼流動性相對差一些，應嚴格按規范要求的間距下設三副導管，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；

（3）澆筑過程中，若發現導管漏漿或砼中混入泥漿，立即停止澆筑，利用抽筒進行清孔換漿，清到設計墻底高程為止；

（4）砼澆筑要連續進行，不得中斷，以保證砼的均勻性。間歇時間一般應控制在15min內，任何情況下不得超過45min，否則槽孔及導管內砼流動性喪失，使澆筑無法繼續進行，造成斷墻事故，為此應配備應急電源及相應設備；

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

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

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

5 墻體連接

本工程為保證防滲墻的連續，Ⅰ期槽澆筑前，下設接頭管，這種方法相比鉆鑿法優點在于增加了Ⅰ、Ⅱ期砼的接觸面積，施工方便，無需增加沖擊鉆，并能節約砼，加快施工進度（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度和剛度，在安放過程中必須緊靠槽孔邊緣且保持豎直，確保垂直度、下設深度，并保證其澆筑過程中的穩定性；

2）待砼初凝后用液壓拔管機起拔，將鋼管徐徐拔出,拔出的接頭管要及時保養。

以上是根據筆者的施工經驗，對平原地區地下防滲墻冬季施工過程中幾個關鍵環節的一些粗淺看法。