關于防滲墻施工在水庫除險加固中的應用分析

1、    關于防滲墻施工在水庫除險加固中的應用分析    唐樹蘭摘 要：文章根據作者多年工作經驗，并結合工程實例，對混凝土防滲墻施工技術在水庫除險加固中的應用進行了分析探討，希望對從事相同工作的同行有所裨益。關鍵詞：水庫除險加固；防滲墻；應用1工程概況馬莊河水庫是以防洪除澇、灌溉為主，結合居民飲用水等綜合利用的?。ㄒ唬┬退畮欤?977年建成投入使用。集雨面積7.52km2，總庫容105.8萬m3。水庫壩型為粘土斜墻壩，壩頂高程1926.0m，壩頂長244m，壩頂寬5m，最大壩高30m。水庫在建設時是靠人工填筑碾壓修筑而成。該工程運行后由于壩體滲漏，198

2、2年6月對大壩進行了帷幕灌漿處理。水庫在多年運行后主壩存在壩身滲流穩(wěn)定、壩坡穩(wěn)定、壩基滲漏等問題，嚴重威脅壩體安全和正常效益的發(fā)揮，被水利部列為病險庫。本次除險加固工程對主壩壩體、壩基防滲選用了沖擊鉆配合抓斗塑性混凝土防滲墻技術進行加固處理。防滲墻軸線平行于壩軸線，位于上游，距壩軸1.25m，全長194m，墻體有效厚度0.4m，進入基巖0.51.0m，墻頂高程1926m。塑性混凝土防滲墻最大深度為35m左右。壩址區(qū)屬震旦系澄江組砂巖層質地堅硬，沖擊鉆施工造孔時，若基巖孔深較大，施工難以實施。壩基雖有一定程度滲漏，但滲漏量較小，對霸體的影響較小，所以防滲墻主要考慮壩體有滲漏的部分。塑性混凝土防滲

3、墻設計物理力學指標為：滲透系數(shù)k不大于4.184×10-8cm/s；墻體厚度t=0.4m；28d抗壓強度3.55mpa；彈性變形模量25003000mpa，抗?jié)B等級w。2材料準備水泥、粘土等材料采取防潮措施。水泥：本工程選用r32.5礦渣硅酸鹽水泥。水：從水庫中提取，符合混凝土拌和用水標準。粗骨料：本工程選用的石子其最大粒徑應小于40mm，含泥量不大于1.0%，泥塊含量不大于0.5%。細骨料：選用細度摸數(shù)2.43.0范圍的中粗砂，其含泥量應不大于3%，粘粒含量不大于1.0%。3施工方法3.1導向槽施工3.1.1導向槽開挖用全站儀放出防滲墻中心線，在中心線兩側用灰線撒出導向槽的坡腳線及

4、坡頂線。用挖掘機先在坡腳線范圍內開挖基槽，在接近設計底面高程30cm左右時，應及時用水準儀抄平，打上水平樁，以作為挖槽時控制深度的依據；基槽開挖結束后進行削坡，削坡采用挖掘機粗整，人工找補的方法，削坡的坡度為1：1.5。3.1.2導向槽澆筑施工導向槽澆筑的技術指標應滿足下列規(guī)定：(1)平行于防滲墻中心線，其允許偏差為±1cm。(2)導向槽頂面高程(整體)允許偏差為±1cm。(3)導向槽頂面高程(單幅)允許偏差為±0.5cm。(4)導向槽間凈距允許偏差為±0.5cm。3.1.3導向槽兩側基槽回填導向槽施工結束，混凝土達到足夠強度后，導向槽兩側利用導向槽開挖

5、料回填，回填采用打夯機夯實的方法，每層土壓實后的壓實度均要求滿足設計及規(guī)范的要求。3.2槽段劃分結合施工地質資料和防滲墻設備的自身條件，將槽段長度報監(jiān)理工程師批準后進行槽段劃分，用油漆在導墻兩側頂部標記出槽段號及每個槽段施工的槽孔號，槽段的長度宜盡量加長，以減少槽段之間接頭數(shù)目，提高墻體的整體性。但是，受墻基地質條件限制及成槽深度等因素影響，槽段又不宜過長。根據本工程的特點將防滲墻槽段劃分為32個槽段，每個槽段長度劃分為6m，施工時先施工前期槽再施工后期槽。3.3防滲墻施工3.3.1成槽施工(1)成槽采用“抓取法”施工工藝，根據抓斗斗體的開度，合理確定主孔和副孔長度，施工中先抓取主孔，再抓取副

6、孔，抓斗按1、2、3抓順序施工至基巖。該施工方法的優(yōu)點是施工速度快，適用于槽孔深度不大的地層，孔斜控制方便，成槽質量高。施工順序為先施工前期槽段，再施工后期槽段。開槽前，導墻內注入泥漿至導墻壁頂以下0.30.5m，并在整個成槽過程中漿面不得低于導墻頂以下0.30.5m。(2)為準確鑒定基巖面高程，前期槽段抓出的土質和巖芯均需經過鑒定，并按要求留樣裝箱，以分析地層情況，如發(fā)現(xiàn)巖面高程與設計不符，應及時報請監(jiān)理工程師確認?；鶐r巖樣妥善保存，便于監(jiān)理工程師檢查確認。(3)槽孔寬度40cm，孔壁平整垂直，孔位中心允許偏差不大于3cm，孔斜率不大于0.4%；對于前后段槽孔接頭套接孔的兩次孔位中心任一深度

7、的偏差值應不大于施工圖紙規(guī)定墻厚的1/3即13.3cm，并應采取措施保證設計厚度。(4)固壁泥漿。混凝土防滲墻施工過程中，固壁泥漿是決定性的因素，因為它直接影響工程的施工進度和槽壁的穩(wěn)定，防止塌孔的作用。在施工中泥漿的各項性能指標符合下列要求：較小的失水量即不大于30ml/min；適當?shù)撵o切力即每分鐘2.05.0n/m2；良好的穩(wěn)定性即小于或等于0.03；較低的含砂量即小于或等于5%；密度為1.11.2g/cm2;膠體率大于或等于96%；泥餅厚24mm；ph值79。3.3.2終孔驗收及清孔換槳槽段施工結束，經自檢合格后報請監(jiān)理工程師對孔位、孔深、孔斜、槽段的長度、寬度等進行全面檢查驗收，合格后

8、進行清孔換漿。槽段清孔換漿結束后1h應達到下列標準：孔底淤積厚度不大于10cm；孔內泥漿密度不大于1.15g/cm3，黏度不大于30s，含砂量不大于10%；i后期槽孔清孔換漿結束前，分段刷洗槽段接頭混凝土孔壁的泥皮，刷洗標準為刷子鉆頭不再帶有泥屑、槽底淤積厚度不再增加。清孔換漿結束后4h內澆筑混凝土，否則重新清孔換漿。3.3.3墻體的連接墻體連接方法有鉆鑿接頭孔法和下設端頭管法。鉆鑿接頭孔即在前期槽孔澆筑完畢且混凝土初凝后，用沖擊鉆沖鑿槽孔兩端混凝土，鉆鑿直徑與槽寬相符，形成接頭孔，該方法施工工藝簡單，便于現(xiàn)場安排；下設端頭管法為在前期槽孔澆筑前，在槽孔兩端下設直徑略小于槽寬的鋼制接頭管，孔口

9、固定后澆筑混凝土，澆筑過程中隨時松動接頭管，待混凝土初凝后起拔接頭管，形成接頭孔。接頭管分節(jié)制作，插銷連接，采用液壓拔管機起拔，可減少混凝土損耗。考慮到本工程的實際情況，墻體連接選用端頭管法。3.3.4墻體混凝土澆筑(1)混凝土攪拌。對材料的要求分別如下：水泥采用標號大于32.5r的礦渣硅酸鹽水泥；細骨料選用細度模數(shù)2.43.0范圍的中粗砂，其含泥量不小于3%，豁粒含量不小于1.0%；粗骨料選用的石子，其最大粒徑應不大于40mm，含泥量不大于1%，泥塊含量不大于0.5%。(2)導管下設。導管下設要求為：導管間距不大于3.5m；前期槽導管距孔端或接頭管間距為1.01.5m，后期槽導管距孔端為1.

10、0m；當槽底高差大于0.25m時，應將導管置于控制范圍的最低處；導管底口距槽底距離應控制在1525cm范圍內。(3)混凝土運輸。本工程混凝土采用泵送運輸?shù)姆椒ǎ炷恋陌韬?、輸送保證連續(xù)進行，如因故中斷，中斷時間不得超過40min。(4)混凝土澆筑。采用直升式導管法進行泥漿下的混凝土澆筑。澆筑時導管埋入混凝土深度應保持在0.6m1.0m；保持槽孔內混凝土面均勻上升，上升速度應不小于2m/h，每30min測定一次混凝土面的深度，保證混凝土面高差控制在0.5m范圍內；澆筑混凝土時，孔口設蓋板，以防雜物掉入槽孔內。槽孔澆筑嚴格遵循先深后淺的順序，即從最深的導管開始，由深到淺連續(xù)澆筑。澆筑前先下入可浮起的隔離塞球，經過計算，準備好足夠的混凝土，保證導管底端有足夠的尺寸被混凝土埋住，保證澆筑質量。在澆筑過程中，應保證連續(xù)供料，一氣呵成，保持導管埋入混凝土的深度不小于1.0m，但不超過6m，以防泥漿混摻或埋管。澆筑過程中，應隨時測量，做好混凝土面上升記錄，防止堵管、埋管、導管漏漿和泥漿混摻事故的發(fā)生。至少每隔30min測量一次槽孔內的混凝土面深度，并及時填繪混凝土澆筑指示圖，以便校對澆筑方量。