混凝土防滲墻在陡山水庫除險加固中的應用

莊燕

（臨沂市水利工程處，山東臨沂 276000）

混凝土防滲墻在陡山水庫除險加固中的應用

莊燕

（臨沂市水利工程處，山東臨沂 276000）

以陡山水庫除險加固工程為例，從防滲墻臨建、槽段劃分與施工成槽和防滲墻混凝土澆筑三個方面進行了分析，并提出相應質量控制措施。

水庫；塑性混凝土；防滲墻；施工分析；質量控制

1 工程概述

陡山水庫位于山東臨沂莒南縣城北17.0 km，大店鎮花園村東1.0 km處，屬淮河水系沭河一級支流潯河中下游的一座大（2）型水庫，控制流域面積431.0 km2。大壩0+017～0+038段防浪墻基礎與黏心墻不銜接，坐落于礫石土上，使得該段防浪墻失去作用；加高的心墻與原心墻未銜接，夾有一層厚度0.40 m～0.70 m的礫石層，滲透系數為3.12E－03～2.20E－01 cm/s，具中等強透水性，加高心墻基本失去防滲作用；原心墻0+000～0+ 450、0+530～0+620段高程123.39～126.94 m以上為礫石壤土填筑，含有大量風化巖屑，滲透系數為1.25E－05～6.81E－04 cm/s，具中等偏低透水性，防滲性稍差。總體評價，大壩防滲體防滲性能差，需要對大壩0+045～0+620段采取防滲處理。

2 大壩塑性混凝土防滲墻施工分析

大壩樁號0+045～0+620段心墻采用C15塑性混凝土防滲墻截滲。防滲墻軸線與防浪墻中心線重合，且與壩軸線平行，墻厚0.4 m，防滲墻頂高程為131.8 m，底部深入壩基巖巖面線以下1.0 m。

2.1 防滲墻臨建工程施工

1）施工平臺。平臺布設于防滲墻軸線背水一側，原壩頂寬度僅7.5 m，不能滿足抓斗施工需求，需在作業前先對壩頂進行平整作業，確保防滲墻中線內側壩面寬度超過8.0 m。同時，抓斗施工作業時，機寬部位應當鋪設厚度16 mm的鋼板。

2）泥漿制備與輸送。根據大壩工程地質剖面圖并結合施工工藝，同時參考施工規范中建議數據，其造孔固壁泥漿性能指標選用如表1：

表1 孔固壁泥漿性能指標表

同時考慮縮減泥漿輸送距離的需要，在壩后樁號0+255處構建制漿站，通過2臺4.0 m3泥漿攪拌機制漿，單次攪拌時間控制在45 min左右，泥漿流入膨化池必須通過濾網，膨化池內的泥漿，要經常用高壓空氣噴吹翻動，以保持泥漿的均勻性。膨化池內漿液先導入供漿池后采用泥漿泵通過φ150 mm鋼管從儲漿池輸送到各個槽段。泥漿正常生產時，每班抽樣三次做比重、黏度、含砂量試驗，每10 d做一次泥漿全性能試驗以便及時調整配合比。

2.2 槽段劃分與施工成槽

1）槽段劃分。防滲墻的起止樁號為0+045～0+620，長度575.0 m。劃分槽段長度為7.0 m，施工中可根據地層情況，實際工效進行適當調整。

合攏段的槽段長度以短槽為宜，盡量安排在槽深較淺、地質條件較好、槽底坡度不大的槽段。

2）鉆機造孔。在黏土心墻中采用回轉式正循環鉆機造孔，配置加重導向刮刀新型鉆頭，鉆頭高2.8 m，重2.0 t，具有良好的導向和穩定性。

基巖鉆孔選用1.3～2.5 t十字沖擊鉆頭造孔，并根據巖石的風化程度，采用不同的沖程。

3）槽段連接。施工時槽段的連接選用接頭管法，即澆筑前在前一槽段內預留接頭管，待槽內混凝土初凝后再拔出，以形成接頭孔。

4）清孔換漿。清孔換漿作業采用內風管空氣吸泥機清孔，以灌注水下混凝土的導管作為吸泥管，高壓風管設在導管內。

清孔換漿結束后1 h，應達到下列清孔標準：

①孔底淤積厚度不大于10 cm；

②使用黏土泥漿時，孔內泥漿的密度不大于1.30 g/cm3，黏度不大于30 s，含砂量不大于10%。2.3防滲墻混凝土澆筑

1）導管布置。混凝土澆筑采用“直升導管法”，導管內徑為φ230 mm，壁厚4.0 mm，導管布置間距可根據實際情況，按規范要求確定。導管組裝后，要進行密閉承壓試驗，提升導管采用20 t汽車吊機作業。一期槽孔澆筑導管距離孔端距離不超過1.5 m；二期槽孔澆筑導管距離孔端距離不超過1.0 m，兩導管間隔不超過3.5 m，導管底部與槽孔底端間隔不超過250 mm。

2）防滲墻混凝土的配制和施工。防滲墻混凝土的配合比由試驗室根據設計指標通過前期試驗，分析試驗成果，在滿足設計要求的前提下確定。其配合比如下表2所示：

表2 防滲墻塑性混凝土配比參數表kg

3）混凝土的運輸和澆筑強度。混凝土從攪拌站出料后，用混凝土罐車直接輸送到施工平臺的儲料斗里，通過儲料斗的卸料槽流入導管漏斗。混凝土澆筑強度以槽內混凝土面上升速度不小于2.0 m/h為宜，澆筑時混凝土面高差不大于5.0 cm，混凝土終澆面高程控制在132.3 m左右，高于設計高程50 cm。

3 防滲墻施工質量控制措施

3.1 成墻質量控制

施工中隨時對造孔的成槽質量進行檢查，尤其是在二期槽的混凝土接頭鉆孔時，放慢鉆進速度，“勤測慢放”，發現孔斜及時糾偏，以避免因孔斜過大造成墻體底部不連續。主副孔鉆孔結束后，采用壓鉆法，鑿除兩孔間殘留的小墻、半牙等。

3.2 清孔質量控制

采用優質黏土制備固壁泥漿，用內風管空氣吸泥機清孔，并用泥漿凈化機對泥漿進行凈化處理，盡可能地排除漿液中的細砂顆粒。對二期槽的接頭孔采用專用的刷子進行刷洗，每次刷洗段長不大于10.0 m，刷洗的搭接長度不小于2.0 m。

3.3 混凝土澆筑質量控制

1）按要求進行各種原材料的檢驗，搭建滿足要求的混凝土拌和站，保證配料準確，配置足夠排量的混凝土泵送設備，確保澆筑的上升速度。

2）澆筑前，對擬用的導管進行密封壓水，檢查導管是否漏水，防止導管在澆筑過程中發生漏漿、混漿現象。

3）混凝土澆筑過程中，嚴格控制混凝土面的高差。每2 h時測量一次機口混凝土的坍落度和擴散度；每隔半小時測量一次混凝土面高程（開澆及終澆時應適當縮短測量間隔時間）。

4 結語

塑性混凝土是選用黏土和膨潤土替代常規混凝土中大部分水泥而形成的一種柔性工程材料，由于減小了水泥使用量，其彈性模量顯著降低，極限應變增強的同時對不同圍土的適用性也顯著提升，不僅抗滲性優良，而且在施工時不易出現假凝和堵管事故。此外，降低了防滲墻工程造價，成墻質量也優于傳統混凝土墻，在病險水庫的除險加固中有著較大的應用推廣價值。

[1]謝武，黎龍鳳，王楠.黏土塑性混凝土在防滲墻施工中的應用[J].水利建設與管理，2016，(04):9－13.

[2]王培壽，惠帥先.海南水庫除險加固設計方案優化措施[J].水利規劃與設計，2015，(12):103－105.

[3]宋帥奇.塑性混凝土強度和變形性能及其計算方法[D].鄭州大學，2015.

（責任編輯 遲明春）

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1009-6159（2017）-08-0022-02

2017-03-29

莊燕（1975—），女，工程師