堤防深層防滲墻施工質量控制要點——湖北荊江大堤綜合整治工程監利姚圻垴段深防滲墻

馮亦佳 翁月嬌

(長江水利委員會綜合管理中心， 湖北 武漢 430010)

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堤防深層防滲墻施工質量控制要點
——湖北荊江大堤綜合整治工程監利姚圻垴段深防滲墻

馮亦佳 翁月嬌

(長江水利委員會綜合管理中心， 湖北 武漢 430010)

水利水電工程混凝土防滲墻工程是工程建設中一項傳統工藝，應用較廣，近年來隨著工藝水平的不斷提高，逐漸發展并延伸出深層防滲墻，進一步擴大了防滲工程的應用范圍。本文以湖北荊江大堤綜合整治工程為例，分析了深層防滲墻施工質量監督控制要點和效果，對深層防滲墻施工技術、施工措施進行探討，為今后監督類似工程提供思路。

堤防工程； 深層防滲墻； 質量控制

1 工程簡介

2 工程特點與施工方案設計

2.1 工程特點分析

該工程為國家“十三五”期間部署的172項重大水利工程之一，工程工期緊、施工難度大。堤頂公路為監利縣出城交通要道，施工干擾大。堤基土質地層存在較厚的粉細砂層，防滲墻施工易發生塌孔。防滲墻本身設計深度較深，屬于深防滲墻，造墻施工時垂直度難以保證，下部墻體伸入基巖處易出現分叉，混凝土澆筑過程中易產生夾泥現象，影響墻體完整性。

2.2 工程施工方案

混凝土防滲墻設計提出利用“純抓法”成槽[1]，采取“二序孔”施工，分兩期進行，7m為一孔，通過液壓抓斗先施工Ⅰ期槽孔，后施工Ⅱ期槽孔，接頭搭接采用“接頭管”法。在施工試驗段進行生產性試驗時，該工藝成槽時發生大面積塌孔現象，后經參建各方研究，并通過國內基礎處理專家技術討論，將成槽工藝改為“鉆抓法”[2]，槽段的主孔(邊孔)成槽采用沖擊鉆施工，并回填黏土，起到擠密槽段和固壁的作用，副孔成槽采用液壓抓斗抓取。槽段劃分布置見圖1。

圖1 “鉆抓法”槽段劃分布置

2.3 施工程序

Ⅰ期孔施工程序：施工場地平整→導向槽、先導孔施工→水電道路、泥漿站、拌合站制安→沖擊鉆造主孔→抓斗抓副孔→清孔換漿、槽孔驗收→下設接頭管→下澆筑導管→澆筑混凝土→拔接頭管→結束，轉下一槽孔。

Ⅱ期孔施工程序：抓斗抓副孔→刷洗混凝土接頭→清孔換漿、槽孔驗收→下設接頭管→下澆筑導管→澆筑混凝土→拔接頭管→結束，轉下一槽孔。

2.4 施工機械

為確保工程按計劃進行，投入了充足、性能良好的機械設備進行施工。施工機械設備的名稱、數量及進場時間見表1。

表1 投入的主要施工機械設備

2.5 施工技術要求

根據《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術規范》(SL 174—2014)和《荊江大堤綜合整治工程施工技術要求》，工程施工中質量應滿足以下要求：墻體厚度0.6m；墻體深度為入巖不小于0.5m；防滲墻造孔孔位允許偏差不大于0.03m，孔斜率不大于0.4%；槽內泥漿密度不大于1.15g/cm3，馬氏漏斗黏度32～50s，含砂率不大于4%；混凝土墻體材料，入孔坍落度為18～22cm，擴散度為34～40cm，坍落度保持在15cm以上時間應不小于1h，初凝時間不小于6h，終凝時間不大于24h；混凝土的密度不小于2100kg/m3；塑性混凝土防滲墻體滲透系數k≤n×10-7cm/s(1≤n<10)，單軸抗壓強度為R28≥2～3MPa，允許坡降J允>80。

3 施工質量控制要點

3.1 質量監督對施工質量的一般性檢查重點

3.1.1 原材料質量控制

塑性混凝土防滲墻原材料有水泥、砂石骨料、膨潤土和水。原材料在入場前對其指標進行控制，對廠家提供的出廠合格證及檢驗報告進行嚴格檢查，并通過取樣檢驗合格后方能入場。混凝土墻體材料在投入使用前，委托有資質的檢測單位進行混凝土配合比試驗，保證墻體材料各項性能指標符合施工技術要求。

3.1.2 工序過程質量控制

各工序質量檢查實行班組初檢、施工隊復檢、項目部終檢的“三檢制”。質量監督單位重點對施工現場原始記錄、質檢員終檢情況和監理單位旁站記錄進行檢查。工序質量控制的主要檢查項目和內容見表2。

表2 各工序重點質量檢查項目和內容

3.2 深層防滲墻質量控制重點

姚圻垴堤段深層防滲墻隱蔽工程施工時，存在墻體薄、墻體較深、原堤土質較差等諸多特點。質量檢測手段一般限于對其混凝土試塊抗壓、抗滲指標進行檢測分析，并輔以實體注水試驗分析墻體滲透性。而針對這類深層防滲墻而言，目前對其下部墻體的滲透性和強度檢測存在技術難題，因此，這類深層防滲墻施工只能通過更加嚴格的工序質量和施工過程質量控制，才能保證墻體質量。

質量監督工作開展時，除按照前文所提到的一般性質量控制方法外，應結合深層防滲墻造孔成槽、清孔換漿、混凝土澆筑三道工序依據深層混凝土防滲墻施工的特點進行控制。

3.2.1 造孔成槽質量控制重點

a.工序特點。造孔成槽施工，采用的是沖擊鉆機和液壓抓斗相結合的“鉆抓法”工藝。目前使用的液壓抓斗造孔(副孔)要求自帶自動化的測深、測斜裝置，能保證垂直度指標要求。但沖擊鉆機造孔(主孔)時，沖擊鉆頭不受機械本身約束，鉆槽和液壓抓斗抓出的槽段間易出現分叉，無相應的控制孔斜率裝置，孔斜率難以控制。

b.質量監督重點。 對沖擊鉆形成的鉆槽(主孔)應要求在造孔過程中每間隔5～10m深度使用重錘法測量孔斜率，保證在孔位不偏斜情況下施工，當孔斜率發生較大變化時對沖擊鉆機進行糾偏，主孔孔位形成后布設測斜儀進一步復核垂直度，若測斜結果不滿足要求應在孔內充填黏土重新造孔。

3.2.2 清孔換漿質量控制重點

a.工序特點。該工程地層復雜、槽孔深，并且深層防滲墻所需的固壁泥漿用量較一般防滲墻更大，在施工過程中需選擇適宜的固壁泥漿材料，嚴格控制泥漿配合比。深槽段清孔是為了保證泥漿的質量，清孔方法采取先用抓斗抓取底部淤積，再用“氣舉反循環法”進行泥漿凈化?！皻馀e反循環法”是借助空壓機輸出的高壓風進入排渣管經混合器將液氣混合，利用排渣管內外的密度差及氣壓來升揚排出泥漿并攜帶出孔底的沉渣，見圖2[3]。

圖2 氣舉反循環法示意圖

b.質量監督重點。在主、副槽孔內不斷提升排渣管，反復清孔，采用吊錘測量槽底淤積厚度不大于10cm。將槽底含砂量較高的泥漿經泥漿凈化機進行處理后返回槽孔，直到凈化機的出渣口不再明顯篩分出砂粒且泥漿指標符合技術要求為止。

3.2.3 混凝土澆筑質量控制重點

a.工序特點。防滲墻澆筑時采用直升導管法澆筑(見圖3)，深墻需要下設澆筑導管較深，給施工造成很多難題，一方面要避免澆筑時發生堵塞，另一方面要保證第一倉混凝土不發生離析并能擠出隔離塞球。

該工程墻段接頭采用了“接頭管”法施工，由于接頭管本身直徑與墻體寬度(接頭孔)存在偏差，槽底清孔時存在部分淤積，會影響接頭管整體的鉛直度，使接頭管發生傾斜，最終混凝土澆筑后下部出現滲透縫隙。

b.質量監督重點。嚴格控制混凝土配合比，保證和易性，在澆筑第一倉混凝土時，通過測量下設導管距槽孔底的距離和槽底墻體寬度值，計算填至導管下沿時所需的混凝土方量，使第一倉混凝土澆筑時達到該方量，保證第一倉混凝土澆筑時的連續性，以掩埋導管底端時擠出塞球，保證下部墻體連續。

圖3 直升導管法澆筑

在接頭孔形成后通過重錘法和測斜儀量測孔斜率，下管時及時糾偏，使接頭管垂直落位，保證后續墻體成墻連續性。

4 施工質量監督控制效果

墻體澆筑完成后，選取生產性試驗段三個連續槽段(共計21m)以及施工過程中任意兩個連續槽段(共計14m)，檢查其墻體垂直度、泥漿指標、墻體連續性以及抗滲指標。

4.1 墻體垂直度

墻體垂直度時主要通過分析攻擊鉆生成的三個主孔的測斜情況，副孔主要通過液壓抓斗的自動化測斜裝置進行控制(見表3)。

表3 孔斜率測斜記錄(垂直墻身方向)

4.2 泥漿濃度

泥漿濃度通過對每一槽孔清孔換漿后的泥漿進行二次測量，分別測量泥漿密度、泥漿黏度和泥漿含砂量3項指標(見表4)。

表4 泥漿指標檢查記錄

4.3 墻體連續性

墻體連續性和完整性主要通過聲波透射法測量部分墻體接頭質量以及通過注水試驗測量部分墻體滲透系數，并輔以部分上部墻體開挖檢查情況進行綜合評價(見表5、表6及圖4)。

表5 聲波透射法接頭質量完整性檢測結果記錄

表6 現場注水試驗結果記錄表

圖4 生產性試驗段和兩個連續槽孔開挖檢查情況

5 結 論

防滲墻屬于隱蔽工程，一旦出現任何質量問題，很難補救，因此，防滲墻施工設計標準高，施工質量要求十分嚴格。尤其是地層粉細砂層極厚、設計深度極深等深防滲墻，必須嚴格監督控制其施工過程質量，才能保證工程整體質量。

質量監督代表政府對工程整體質量進行強制性監督管理，是工程能否順利驗收的關鍵。本文涉及的深防滲墻施工建設，關系到荊江大堤總體安全以及周圍大量人口與耕地的防洪安全，在其建設過程中，對墻體垂直度、泥漿指標、墻體連續性等方面進行嚴格監督，對于深層防滲墻質量保證十分重要，有助于提升整體施工控制質量。

在姚圻垴堤段深層防滲墻的施工后，參建各方結合國家相關法規、規程規范和設計要求，對其各項指標進行了檢測以及效果綜合評價，均達到了設計要求。

[1] 蔣振中.薄型抓斗防滲墻施工技術[J].人民長江，2002，33(8)：42-44.

[2] SL 174—2014水利水電工程混凝土防滲墻施工技術規范[S].北京：中國水利水電出版社,2014.

[3] 王滿興，王造根，李學躍.深層攪拌樁防滲墻在長江堤防工程中的應用[J].人民長江，2002，33(8)：40-41.

The keys of levee deep cut-off wall construction quality control:The deep cut-off wall of Jianli Yaoqinao section in Hubei Jingjiang Levee Comprehensive Improvement Project

FENG Yijia, WENG Yuejiao

(General Management Center of Changjiang Water Resources Commission of The Ministry of Water Resoures,Wuhan430010,China)

Water conservancy and hydropower engineering concrete cut-off wall project is a traditional process in project construction with wider application. Deep cut-off wall is gradually developed and extended with the constant improvement of process level in recent years, thereby further expanding the application scope of anti-seepage project. In the paper, Jianli Yaoqinao section in Hubei Jingjiang Levee Comprehensive Improvement Project is adopted as an example for analyzing keys and effect in deep cut-off wall construction quality supervision and control. Deep cut-off wall construction technology and construction measures are discussed, thereby providing ideas for supervising similar projects in the future.

levee project; deep cut-off wall; quality control

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.12.017

TV871

A

1005-4774(2016)12- 0064- 06