塑性混凝土防滲墻施工遇到的問題及對策

劉向鳳 ，田茂志 ，張云田

（1.山東水務招標有限公司，山東 濟南 250014；2.山東省水利工程局，山東 濟南 250014）

某水庫大壩防滲墻全長950 m，起止樁號為0+800～1+750，設計成墻面積 28 159 m2，最大墻深33.05 m。壩基防滲采用塑性混凝土防滲墻，墻厚40 cm。本工程的主要技術設計指標：①成墻深度：平均29.68 m，墻底部插入強風化泥質細砂巖l m；②滲透系數：K≤1×10-7cm/s；③彈性模量：E28≤1 000 MPa；④孔位偏差±10 mm，垂直偏斜率≤4‰；一、二期槽孔接頭的兩次孔位中心在任意深度的偏差值不大于設計墻厚的1/3，并采取措施保證設計墻厚。

1 原材料及配合比

原材料的質量控制至關重要。首先原材料要符合規范及設計要求。由于砂石料變異性較大，如各級碎石超粒徑顆粒含量的變化導致混凝土級配的改變，將影響混凝土的和易性等。其次是膨潤土的質量。不同膨潤土的粘粒含量及摻入量反映出不同的抗壓強度值和彈性模量值，對混凝土的性能起到關鍵作用。

本工程中水泥采用P.O42.5水泥，粉煤灰采用Ⅱ級，膨潤土采用濰坊生產的鈣質膨潤土(粘粒含量50%)，石子采用當地生產的5～20 mm石子（一級配），砂子采用天然河砂（細度模數2.3～3.0），外加劑采用DLT-W2高效減水劑。通過對混凝土配合比的設計、試驗和換算最終確定混凝土配合比為：水泥 120 kg/m3、膨潤土 100 kg/m3、粉煤灰 80 kg/m3、砂 905 kg/m3、石子 740 kg/m3、外加劑 4.5 kg/m3、水 270 kg/m3。

2 導墻施工

本項目導墻位于壩腳處，土質較好，承載力高，因此選用倒“L”形，深、寬尺寸各為1 m，采用鋼筋混凝土現澆。槽段之間砌單層磚，便于液壓抓斗開槽定位，磚頂面留出30 cm缺口，便于控制泥漿液面，使多余的泥漿通過此缺口流入鄰近槽段，防止泥漿溢出導墻。

3 試驗段施工

本工程試驗段共3個槽段，一期長6.2 m，二期長7.8 m。沖擊鉆配合液壓抓斗施工，每臺抓斗每天成槽200 m2，即每天成槽一個，能滿足工期要求。在人員配置方面，拌和站4個人一班，兩班8個人，混凝土運輸車兩輛，司機4個人，混凝土澆筑4個人一班，兩班10個人，液壓抓斗及吊車司機2個人一班，兩班4個人，泥漿系統4個人，從運行效果來看，人員配置合理。從現場開挖情況來看，3個槽段的防滲墻墻面平整光滑，一、二期接縫嚴密；從試驗結果來看，混凝土的強度、彈性模量、抗滲系數均符合設計要求并順利通過無損檢測，從而驗證混凝土配合比的合理性，保證防滲墻的質量，達到了防滲墻生產性試驗的目的。

4 拌和系統

拌和站操作人員在上下料操作的同時要時刻注意控制盤上的電流、電壓值是否正常，注意上料的先后順序，定期檢查鋼絲、傳送帶的磨損程度并及時更換，檢查限位器的靈敏性，定期給拌和機軸承及軌道注射潤滑油，安排人員及時清理上料斗及基坑內的余料，清理拌和機內的殘留混凝土等。

在混凝土澆筑過程中因各種原因導致中斷的時間不能超過混凝土的初凝時間，以防形成斷層導致滲水，因此拌和站安裝兩臺同種型號的拌和機，當其中一臺出現故障時，另一臺可以完成澆筑任務。

5 基巖面的鑒定及高程的測量

施工圖紙中要求防滲墻入強風化泥質細砂巖1 m。顏色現場容易確定，強風化問題需要通過兩個途徑來解決：一是通過查閱相關資料，泥質砂巖屬于軟巖，其定性鑒定描述為錘擊聲啞，無回彈，在凹痕，易擊碎，浸水后手可掰開。二是聘請地質專家到現場對所取樣本進行鑒定。對所鑒定為強風化泥質細砂巖的樣本進行密封保存，作為后續判定巖面的標準。

基巖面鑒定要進行深度測量，從而進行高程換算。由于每個槽段分成3孔來抓，每孔都要進行基巖面鑒定及測量，影響施工進度。通過三方協商確定：一期槽段只鑒定和測量兩側的兩孔，二期兩側兩孔的鑒定和測量參照一期，二期槽段只鑒定和測量中間的一孔。

6 接頭管起拔時間

接頭管起拔須掌握好時機，關鍵是掌握住混凝土的脫管齡期。起拔太早混凝土尚未初凝，會造成孔壁坍塌；起拔太晚，混凝土對接頭管黏結力、摩擦力增加，容易造成起拔困難，發生“鑄管”事故，甚至危及孔口的安全；終凝后再起拔的做法要堅決禁止。

當底管混凝土的齡期達到確定的脫管齡期后，就可以按照一定的速度逐步起拔。起拔時密切關注壓力表的變化情況，發現起拔阻力有異常的增大，不管混凝土是否達到脫管齡期都應立即起拔，使壓力降至控制壓力范圍內，合理使用大、小泵起拔，當起拔壓力超過正常起拔壓力范圍，立即使用大泵迅速起拔直至壓力降低至最小起拔壓力為止。在起拔施工的最后階段應注意及時向管內續漿，并適當降低拔管速度，最后一節管在孔內應停留較長時間，以防止孔口坍塌。

7 滲漏及坍孔

7.1 滲漏

本項目地層分為3層：壤土、卵礫石、泥質細砂巖，其中卵礫石位于地面以下15 m左右，厚度達5～10 m。當液壓抓斗抓到卵礫石層時，由于卵礫石層的易透水性，導致泥漿液面急劇下降，給施工造成一定的困難。結合工程實際情況，當抓斗抓到卵礫石時，從地面抓一抓粘土，慢慢放到槽底，在底部來回開合斗體，把粘土擠到卵礫石縫隙中，對滲漏層面進行封堵，然后繼續再往下抓。這樣每抓出兩抓卵礫石即進行回填一抓黏土，直到全部抓通卵礫石層。進度雖然緩慢，但在本項目中效果極佳。

7.2 坍孔

本項目個別槽段出現坍孔的原因主要有以下幾種：槽內泥漿漏失未能及時補充泥漿；地層松散、軟弱；單元槽段過長；槽孔施工時間過長。在出現坍孔后，抓槽設備要立即遠離孔口，防止塌陷。塌陷的槽段全部用粘土塊回填，待沉降半個月后重新開挖，這時要加大泥漿的比重、粘稠度，及時清孔、驗收、澆筑混凝土。后續槽段要采取預防措施：重新劃分槽孔，縮短槽孔長度；采用適當的泥漿性能指標，保證泥漿的質量，儲備足夠的泥漿和堵漏材料，發生大量漏漿時，及時堵漏和補漿，避免槽內漿面下降過多。

8 結語

防滲墻施工技術是水利工程大壩施工中的一個重要組成部分，是整個大壩建設的質量保障，該技術能有效截斷各類滲水通道，處理大部分存在滲透穩定問題的地基。因而，若要使大壩防滲墻施工具有良好的施工質量，必須充分運用各種有效的施工策略，就遵循好的科學的施工方法，提高施工科技含量，才能切實地做好防滲墻的施工，進而保證整個水利工程的質量。