塑性砼防滲心墻施工技術在水庫加固中的應用與實踐研究

彭兆強

摘 要：塑性防滲心墻作為成熟可靠、效果突出的防滲技術，近年來在全國各地病險水庫除險加固中得到大量應用。文章針對塑性心墻在水庫加固中的相關施工方法和流程，提出簡化導槽布置方案，槽孔內預埋灌漿管的優化布置方案，并成功運用在工程實踐中，為塑性砼心墻施工技術提供了可行的實踐方案。

關鍵詞：塑性砼防滲心墻；施工技術；水庫加固；應用實踐

中圖分類號：TV52 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）20-0144-02

引言

近些年來，城鄉建筑工程的整體規模都在迅速擴大。在現階段的水庫施工中，開展水庫加固的目標在于防控水庫滲漏等不良現象，對于水庫本身的穩定性進行了全面提高[1]。塑性砼制作成的防滲心墻已經運用于現階段的水庫加固，通過這種措施來提升加固施工的整體質量，消除施工流程中的安全隱患。

1 工程概況

土橋水庫于1958年開工建設，經1962年、1973年和1974年三次加高擴建，形成現在的規模。土橋水庫控制集雨面積134.1km2，總庫容達3600×104m3，是一個以城市及工業供水為主，兼顧防洪、灌溉及發電效益的中型水庫，樞紐建筑物包括主壩、副壩、輸水設施、溢洪道等，大壩壩型為均質土壩。2015年對土橋水庫進行除險加固，加固內容為：主壩及副壩防滲加固、溢洪道續建、大壩排水體改造、上壩搶險公路改建、白蟻防治等。大壩防滲加固方案采用塑性砼防滲心墻結合壩基帷幕灌漿，防滲心墻總長812m，心墻厚度為0.6m，心墻最大深度25m，采用C5塑性混凝土來構建墻體。

相比于其他項目施工，本項目體現為如下的特殊性：為滿足設備進場施工，施工平臺寬度要求約為10m，原壩頂寬度為5m，需將壩頂高程降低1.15～1.3m，利用降低壩頂及導墻基礎開挖的土石方填筑至下（上）游壩坡形成施工平臺。為滿足壩基防滲要求，設計在心墻軸線布置了帷幕灌漿，并采用預埋鋼管做心墻灌漿孔，待心墻完建后在施工帷幕灌漿，使帷幕與心墻結合形成防滲體以達到大壩防滲需要。

2 施工方案及存在的問題

壩體塑性砼防滲心墻仍采用常規的“抓斗成槽法”造孔，即抓斗抓取槽孔土方造孔成槽，泥漿護壁，導管法澆筑水下砼成墻。成墻的施工工序：修筑導墻和施工平臺→劃分槽段→一期槽孔開挖→預埋灌漿鋼管→澆筑混凝土→二期槽孔開挖→預埋灌漿鋼管→澆筑混凝土，導槽采用常規現澆砼導槽。塑性砼防滲心墻主要施工方案為修筑導墻、現場調制泥漿、制作泥漿池、開展成槽施工、處理并且清洗接頭等。在上述的各項施工流程中，泥漿施工以及導墻施工應當構成其中的關鍵。此外，施工流程還應當包含混凝土灌注的具體環節，對此可以借助攪拌機來完成水下的攪拌操作。對于砼進行攪拌與灌注處理，對于鋼板可以設計為3毫米，借助直徑200毫米的導管來輔助操作。在水下操作的全過程中，應當借助混凝土制成的隔水栓，然后運用提升架或者吊機來實現導管吊裝的處理。

本項目由于塑性砼心墻施工時，將壩頂降低以形成工作面，造成大壩防洪標準降低，需在一個枯水施工時段完成心墻施工。原設計采用的現澆砼導槽施工方案需待砼達到設計強度后方能開挖槽孔，耗時多，影響工期。預埋灌漿鋼管布置在狹窄的槽孔內，長度大，難以固定，受砼澆筑振搗影響，容易造成鋼管變形、位移，達不到設計孔斜率要求。且本項目工程量大，按常規施工方案施工工期難以滿足，施工難度大。

為此，經與設計單位和監理單位協商，并報業主批準后，本項目施工采用了鋼模板導槽代替常規現澆砼導槽方案，預埋鋼管采用定位桁架三管埋設法施工。

3 鋼模板導墻施工

針對本工程防滲墻的槽孔深度不大，槽孔最大深度25m，每槽孔的施工時間短，從開始成槽至澆筑槽孔砼完成一般不超過24小時，采用鋼模板導墻能節約成本，加快施工進度。在深槽開挖前，按照施工圖紙沿防滲墻縱軸線位開挖導溝，在兩側安裝鋼模板導墻，鋼模板加工成角鋼形狀，采用鋼板的厚度為20mm，平面寬1.1m，立面高1.5m，即導墻深度1.5m。鋼模板導墻的安裝劃分100米為一個施工段，剩余不足100米的也作為一個施工段，一個施工段施工完成后，拆除該段鋼模板搬運到下一個施工段進行導墻安裝。

鋼模導墻和防滲墻中心線應平行，豎向面必須保持垂直，這是保證防滲墻垂直精度的重要環節，安裝時用紅外線檢測器校準并與撓固件及相鄰鋼模板焊接牢固。導墻與縱軸線允許偏差為10mm，內外導墻凈距允許偏差為5mm，導墻上表面應水平，全長范圍內高差應小于10mm，單幅高差應小于5mm。鋼模板導墻施工主要施工步驟如下：場地平整→測量定位、放線→導槽土方開挖→導墻鋼模板安裝→在鋼模板導墻上標記槽孔號。

該方案較原現澆砼導槽方案大大節省了施工工期，且能滿足項目要求。

4 預埋灌漿管施工

為滿足灌漿管定位和孔斜率控制要求，施工采用將預埋灌漿管（φ150mm鋼管）用定位桁架固定，定位桁架由50*5mm角鋼制作而成，橫向間距2000mm，桁架高度根據槽孔孔深度而定。

4.1 預埋灌漿管的布設

根據槽段深度，預埋灌漿管的下設采用三管埋設的方法，盡量消除因管體自身的垂直度及混凝土澆筑時沖擊力的作用，對管體定位的影響。預埋灌漿管孔距2.0m，位于防滲墻中心軸線上，平面上的允許偏差不大于±5cm，預埋鋼管直徑為150mm。

根據槽孔深度調整角鋼橫向數量保持預埋管桁架的整體性，防止桁架在施工過程中彎曲變形，確保相鄰的灌漿管間距為2.0m。并隨時注意調整一期槽孔與二期糟孔端頭部位相鄰兩灌漿管的間距為2.0m。

4.2 預埋灌漿管的起吊、安裝

預埋管鋼桁架采用吊車起吊，整體下設。下設時要安全、平穩，遇到阻力時不得強行下放，以免桁架變形，造成管體移位，影響下設精度。

預埋灌漿管在槽口固定在導墻上。灌漿管間采用焊接連接，底部管口用2mm鋼板焊接封閉，防止混凝土進入管內。

5 結束語

按上述優化后的工程施工方案，項目于第一年10月上旬開工，至第二年3月全部完工，順利的按計劃在汛前完成壩體防滲施工任務。經檢測，除極少量槽段預埋灌漿鋼管的孔斜率超過設計要求，需局部加密鉆孔增補帷幕灌漿外，絕大部分預埋孔定位位置及孔斜率均滿足設計要求，證明優化后的施工方案是能滿足項目要求的。因此，本項目塑性砼防滲心墻施工方案獲得成功，說明對不同的工程項目情況，有針對性的提出工程施工方案能加快施工進度，保證工程質量，節約投資。

參考文獻：

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[4]黃波，宋智靜.淺談塑性砼防滲心墻施工技術在水庫加固中的應用[J].企業科技與發展，2014（15）：62-63.