張院水庫大壩塑性混凝土防滲墻施工技術

何任倉

摘 要：廬江縣張院水庫大壩采用液壓抓斗法造塑性砼防滲墻進行防滲處理，有效控制了壩身、壩基滲漏，防滲效果明顯。本文通過該技術在張院水庫除險加固工程中的應用，介紹混凝土防滲墻的施工技術及注意事項。

關鍵詞：薄壁液壓抓斗;導墻;槽孔;合攏槽孔;墻段

中圖分類號：TV62 ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號：1006—7973（2019）11-0118-02

當今深墻技術取得了長足的進步，先進、高效機械裝備的廣泛應用，特別是薄型成槽機的應運而生，更使薄型防滲墻技術對于水庫低水位時防滲處理效果好，具有廣闊的發展前景。這種方法對地層的適應性強，可在巖石中成槽，遭到塊石、卵飄石時可以輔以重錘沖擊破碎。目前國內外生產的各種抓斗挖掘寬度為40～145cm，最大深度可達110m，墻體連續性好，也適宜在水庫低水位時（施工時騰空水庫庫容）地基防滲處理中的應用。

1工程概況及存在問題

張院水庫位于廬江縣境內東南部，合銅公路西側的羅河鎮鮑店村，壩址在張家老院，距廬江縣城33.0km，壩址以上控制流域面積15.25km2，總庫容1366萬m3。張院水庫是一座以農業灌溉為主，結合防洪、集鎮供水、養殖等綜合利用中型水庫。

水庫建始于1966年，1969年堵口蓄水，加固前大壩存在的主要問題如下：①大壩清基不徹底，壩身填筑質量差;②正常溢洪道底板多處出現漏水現象;③水庫放水涵兩道，均為漿砌石圬工結構;④大壩存在白蟻危害。

水庫大壩經安全鑒定，被評定為三類壩。安徽省發展改革委員對張院水庫除險加固工程初步設計進行批復，同意對張院水庫進行除險加固。

2水庫大壩防滲處理施工技術

2.1水庫主要加固內容

張院水庫除險加固工程主要內容：①大壩防滲加固，大壩土方加培及迎水坡砼預制塊護坡等;②西放水涵拆除重建，改建東放水涵控制段;③正常溢洪道拓寬重建;④加高非常溢洪道并護砌堰頂;⑤相關附屬設施施工。

2.2水庫大壩防滲加固設計

大壩壩基存在碎石土層，為滲流通道，采用砼防滲墻進行加固。防滲墻沿壩軸線布置，范圍為測量樁號0+030～0+518段，墻體深入強風化安山巖層內1米，設計墻厚0.5m，墻頂高程49.8m，墻底高程29.4～39.0m。防滲墻為塑性砼，可摻入適量粘土和膨潤土，要求：抗壓強度R28≥5MPa;彈性模量E≤3000MPa;滲透系數K≤3×10-7cm/s。

2.3防滲墻成槽

2.3.1挖槽準備

（1）布置施工平臺及導向設施。

（2）施工順序及槽段劃分。可先在槽孔頂部做砼導墻，然后進行槽段劃分，一二期槽孔間隔布置，先施工一期槽孔，后施工一期槽孔之間的二期槽孔，邊接成地下連續墻。

（3）泥漿制備。泥漿用于支承孔壁，穩定地層，懸浮沉渣，同時向槽兩側地層滲透的泥巴漿及槽兩側邊壁形成的泥皮還起到輔助截滲作用。

2.3.2泥漿固壁

（1）泥漿制作。泥漿首先具有良好的穩定性、較強的抑制性、較大的懸浮性及攜帶巖屑能力、較小的失水量以及適當的相對密度等物理性能，以形成薄而致密的泥皮。

（2）泥漿的拌制。泥漿的制作需通過試驗確定。

（3）泥漿處理。泥漿需經過制漿池、沉淀池及儲存池三級處理。

2.3.3槽段劃分

單元槽段長度的劃分根據地質條件、抓頭尺寸、砼防滲墻壁結構、砼供應能力等要求確定。在施工過程中，成槽條件較差時，槽孔分段長度應相應減少。根據防滲墻軸線布置，防滲墻墻軸非直線段，將利用接頭孔采取折線連接，并根據大壩軸線曲率半徑的大小，適當調整槽孔的長度，有利于防滲墻槽孔平順連接。槽孔寬度和槽孔分段長度見下圖1。

2.3.4成槽方法

砼成槽是防滲墻施工關鍵工序之一，既控制施工工期又影響施工質量。抓斗成槽采用三抓法，沖擊鉆面槽采用二序法施工。成槽順序見下圖2。

2.3.5防滲墻成墻

（1）墻體砼澆筑。砼攪拌：采用JS-1000型強制式攪拌機兩臺。砼拌和、運輸設備均為兩套，互為備用。混凝土運輸：為保證運至孔口的砼具有良好的和易性，砼運輸采用砼輸送泵輸運送砼至孔口。砼澆筑：澆筑混凝土采用泥漿下直升導管法，導管內徑Ф250mm，澆筑前，導管進行密閉承壓試驗。

（2）一期槽孔兩端的導管距孔端小于1.5m，二期槽孔兩端的導管距孔端小于1.0m，導管間距不得大于4.5m。當孔底高差大于25cm時，導管中心放在該導管控制范圍內的最低處。

（3）安裝導管時，導管底部出口與孔底距離不大于25cm。

2.3.6相鄰槽孔接頭

一、二期槽孔間混凝土套接處理，采用接頭管法，接頭管表面應平滑，管體邊接方式應可靠、易操作。接頭管起拔的時間應通過實驗確定，起拔接頭管的過程中應及時向接頭孔內充填泥漿。

3混凝土防滲成墻施工中應注意事項

（1）導墻嚴重變形時，影響成槽施工時，可采用處理：①局部加固支撐;②改善導墻地基條件;③重新修筑導墻或在變形破壞部位補貼一段導墻。

（2）塌孔、漏漿處理。當導墻底部塌孔時用優質粘土（含20%水泥）回填到坍塌處以上1～2m;槽孔中下部坍塌時，應及時補充濃漿。

（3）導管堵塞。成墻灌注砼過程中會出現導管堵塞。將事故導管全部拔出，清洗檢查導管;核對砼面高度及導管長度，重新下設導管，確認導管插入砼深度不小于1.0m。

（4）防滲墻體發生斷墻或砼嚴重混漿時，可采取如下處理：①鑿除已澆筑砼，重新成槽、清孔、砼澆筑。②在需要處理的墻段迎水側補貼一段新墻。③在需要處理的墻段迎水面采用水泥灌漿或高壓噴射灌漿。

（5）防滲墻頂部欠澆未達到設計高程，應清除頂部混合物至新鮮砼，采用現澆砼方式至設計高程。

4結束語

薄型砼防滲墻對地層變化的適應能力強，墻厚和墻深的適應范圍大，防滲效果和耐久性好，工程質量可靠;由于塑性混凝土中摻加粘土或膨潤土，成本相對較低，因此，在理論不斷完善和經驗不斷豐富的情況下，塑性砼防滲墻必將廣泛應用于水利水電工程基礎防滲中。