塑性混凝土大壩截滲墻施工質量控制

王廣全，高前進，李延芳

戴老家水庫工程位于山東省曹縣鄭莊街道辦事處班莊村西側，工程建設任務主要以提供曹縣城鎮居民生活用水為主，兼顧家庭散養牲畜用水。設計庫容1285萬m3，庫區占地182.85hm2，年入庫引水量2931萬m3，年供水量2673萬m3。水庫的興建，可集中蓄存引黃水，優化當地水資源配置，實現“優水優用”，為解決人飲安全提供高保證率的優質水源。該工程由圍壩、出庫泵站、入庫泵站、土塘節制閘及大壩混凝土防滲墻工程等組成。

戴老家水庫為一半挖半填式水庫，圍壩軸線長5287m，設計壩頂高程為59.50m，庫區原始地面高程為53.60m，設計水庫底高程為48.10m。即水庫從原地面下挖5.50m，再從原地面以上填筑6.0m。經地質勘探，在庫區原地面下埋深17m處存在一層黏性土相對不透水層。設計沿水庫大壩布置一周混凝土截滲墻,使截滲墻底部均插入相對不透水層不小于1.00m，設計截滲墻頂部高程為57.10m，截滲墻高度約20.50m。這樣，庫區底部的相對不透水層與混凝土截滲墻共同形成了一桶狀相對不透水層結構，以有效防止庫水的地層下滲及大壩的側滲，同時，也降低了大壩的庫水浸潤線，保證大壩壩坡的穩定。

1 混凝土截滲墻的布置及設計參數

截滲墻材料采用塑性混凝土，采用液壓抓斗式防滲墻施工機械施工，水庫大壩頂寬6.00m，截滲墻布置在上游壩肩處、離壩頂軸線2.85m處，截滲墻頂部高程為57.10m，截滲墻頂部壩頂埋深2.40m。墻體厚度的設計取決于其承受的水頭、防滲材料、使用年限和投資經濟性。同時，也考慮槽孔施工垂直度對截滲墻施工槽之間的連結，經綜合考慮，截滲墻的厚度設計為0.30m。截滲墻接頭處最小厚度不小于0.20m。截滲墻抗壓強度設計值為3.0～5.0MPa，彈性模量不大于 1000MPa，滲透系數不大于 1×10－7cm/s。

塑性混凝土原料選取P.C32.5強度等級的優質水泥、膨潤土、5～20mm小石子、中砂、HPCGYJ型高效引氣減水劑。在監理工程師的見證下，在料場現場選取原材料，送達具有相應資質的實驗室作出塑混凝土配合比為：水泥∶膨潤土∶中砂∶石子∶水∶外加劑=172∶128∶886∶720∶255∶6.0。

2 施工工藝及施工管理

2.1 導墻施工

水庫大壩首先填筑至57.6m高程，等截滲墻施工完成并驗收合格后，再進行剩余壩體土方的填筑。導墻建在堅實的地基上，外側夯實，以防止導墻位移，導墻頂部高程高出壩頂10cm。導墻軸線與截滲墻軸線重合，導墻采用C25塑性混凝土，導墻高度1.00m，導墻內側間距40cm（比截滲墻寬10cm）。

2.2 造孔

造孔采用兩序孔施工，每序孔的長度7m，當一序孔混凝土終凝后，方可進行二序孔的施工。兩序孔之間采用接頭管，保證兩序孔之間的連結良好。造孔泥漿材料采用膨潤土，造孔過程中的泥漿密度一般控制在1.15～1.25g/m3，以能高效地攜帶地層土和流動順暢為目的。造孔孔位偏差不大于3cm。造孔深度，以插入相對不透水層大于1.0m的標準控制，在造孔的過程中，詳細進行地質編錄，終孔時，需要監理工程師對造孔插入相對不透水層情況進行確認并簽字認可。為保證兩序孔之間的良好連結，造孔空斜率控制在小于0.4%。

在造孔過程中，如果發生漏漿現象，應及時地采用向孔內拋投黏土球的方法，對漏漿處進行封堵，并詳細記錄漏漿部位、漏漿程度及封堵處理的情況。混凝土澆筑前先進行洗孔，使孔內泥漿的密度小于1.15g/m3，二序孔清孔換漿結束之前，清除接頭槽壁上的泥皮，清除泥皮采用鋼絲刷分段清洗。清洗合格的條件是：刷子鉆頭上基本不帶泥漿，孔底淤積不再增加。混凝土澆筑前，孔內淤積不大于10cm。清空合格后，在4h之內進行混凝土澆筑施工。

2.3 成墻施工

澆筑混凝土材料的入孔坍落度控制在18～22cm之間，坍落度保持15cm以上的時間不小于1h，初凝時間不小于6h，終凝時間不大于24h。混凝土的拌和及運輸能力，不小于最大計劃澆筑強度的1.5倍。混凝土的拌和、運輸應保證澆筑能連續進行。若因故中斷，時間不宜超過40min。必須保證運至孔口的混凝土具有良好的和易性。

澆筑混凝土采用直升導管法，導管內徑采用250cm。槽孔內使用兩套導管，間距不得大于3.50m。當槽底澆筑混凝土高差大于25cm時，導管應布置在其控制范圍的最低處，導管的連接和密封必須可靠。應在每套導管的頂部和底節管以上設置數節長度為0.3～1.0m的短管。導管底口距槽底應控擬在15～25cm范圍內。開澆前，導管內置入可浮起的隔離塞球。開澆時，先注入水泥砂漿，隨即澆入足夠的混凝土，擠出塞球并埋住導管底端。

此截滲墻工程屬于薄混凝土截滲墻，按照規范要求，每5個施工槽段選取一組抗壓強度試塊，檢測墻體的抗壓強度。

3 工程實施效果

戴老家水庫大壩混凝土截滲墻工程于2015年10月14日開工，經過參建各方的共同努力，澆筑塑性混凝土防滲墻108874m2，于2016年5月21日順利完工。混凝土防滲墻在施工完成28d后，用鉆孔取芯法對截滲墻的強度、連結情況、抗滲性能進行質量檢查。每15個孔選取一個檢查孔，檢查孔選在相鄰兩序孔的接頭處。檢查孔長度、寬度均為15m，厚度1.5m。

從檢查孔開挖的情況來看，發現防滲墻混凝土骨科分布均勻，未見蜂窩麻面，接頭混凝土連接緊密，沒有夾泥現象，特別是在接頭管施工范圍內接頭連接沒有明顯接縫，截滲墻的厚度滿足設計要求。截滲墻接頭處最小厚度均大于0.2m。

在截滲墻上截取試塊送實驗室做性能試驗，試驗表明：截滲墻抗壓強度在3.7～4.8MPa，彈性模量大于1000MPa。通過注水試驗檢查，截滲墻滲透系數均小于1×10-7。在單位工程驗收后，移交運行管理單位，水庫在運行管理過程中，檢查壩后滲水情況，未發現任何的滲漏點。

4 結語

混凝土截滲墻工程屬隱蔽工程，工程一旦完成，如果存在較嚴重質量問題的話，解決起來將非常困難。在施工管理過程中，首先要做到職責分明、責任到人并建立相應的獎懲措施,建立行之有效的質量保證體系和質量控制體系。

另外，在施工過程中，承包方的技術人員及監理人員必須全過程的旁站控制。在截滲墻施工中造孔垂直度的控制和接頭管的埋置深度控制容易被淡化。而造孔垂直度合格與否，直接關系到截滲墻下部能否連接成墻，事關工程的成敗。接頭管的埋置，可以使二序孔造孔時，抓斗沿著接頭管形成的溝槽下行，也是關系到主副孔混凝土是否能有效連接的重要控制技術指標。因此，造孔垂直度和接頭管的埋置技術指標的控制，必須引起高度的重視并進行嚴格控制。