關(guān)于防滲墻施工在水庫(kù)除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用分析

1、    關(guān)于防滲墻施工在水庫(kù)除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用分析    唐樹(shù)蘭摘 要：文章根據(jù)作者多年工作經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)混凝土防滲墻施工技術(shù)在水庫(kù)除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用進(jìn)行了分析探討，希望對(duì)從事相同工作的同行有所裨益。關(guān)鍵詞：水庫(kù)除險(xiǎn)加固；防滲墻；應(yīng)用1工程概況馬莊河水庫(kù)是以防洪除澇、灌溉為主，結(jié)合居民飲用水等綜合利用的小（一）型水庫(kù)，于1977年建成投入使用。集雨面積7.52km2，總庫(kù)容105.8萬(wàn)m3。水庫(kù)壩型為粘土斜墻壩，壩頂高程1926.0m，壩頂長(zhǎng)244m，壩頂寬5m，最大壩高30m。水庫(kù)在建設(shè)時(shí)是靠人工填筑碾壓修筑而成。該工程運(yùn)行后由于壩體滲漏，198

2、2年6月對(duì)大壩進(jìn)行了帷幕灌漿處理。水庫(kù)在多年運(yùn)行后主壩存在壩身滲流穩(wěn)定、壩坡穩(wěn)定、壩基滲漏等問(wèn)題，嚴(yán)重威脅壩體安全和正常效益的發(fā)揮，被水利部列為病險(xiǎn)庫(kù)。本次除險(xiǎn)加固工程對(duì)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(shù)進(jìn)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(zhǎng)194m，墻體有效厚度0.4m，進(jìn)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(zhì)地堅(jiān)硬，沖擊鉆施工造孔時(shí)，若基巖孔深較大，施工難以實(shí)施。壩基雖有一定程度滲漏，但滲漏量較小，對(duì)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(shè)計(jì)物理力學(xué)指標(biāo)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(qiáng)度3.55mpa；彈性變形模量25003000mpa，抗?jié)B等級(jí)w。2材料準(zhǔn)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(kù)中提取，符合混凝土拌和用水標(biāo)準(zhǔn)。粗骨料：本工程選用的石子其最大粒徑應(yīng)小于40mm，含泥量不大于1.0%，泥塊含量不大于0.5%。細(xì)骨料：選用細(xì)度摸數(shù)2.43.0范圍的中粗砂，其含泥量應(yīng)不大于3%，粘粒含量不大于1.0%。3施工方法3.1導(dǎo)向槽施工3.1.1導(dǎo)向槽開(kāi)挖用全站儀放出防滲墻中心線，在中心線兩側(cè)用灰線撒出導(dǎo)向槽的坡腳線及

4、坡頂線。用挖掘機(jī)先在坡腳線范圍內(nèi)開(kāi)挖基槽，在接近設(shè)計(jì)底面高程30cm左右時(shí)，應(yīng)及時(shí)用水準(zhǔn)儀抄平，打上水平樁，以作為挖槽時(shí)控制深度的依據(jù)；基槽開(kāi)挖結(jié)束后進(jìn)行削坡，削坡采用挖掘機(jī)粗整，人工找補(bǔ)的方法，削坡的坡度為1：1.5。3.1.2導(dǎo)向槽澆筑施工導(dǎo)向槽澆筑的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)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(dǎo)向槽頂面高程(整體)允許偏差為±1cm。(3)導(dǎo)向槽頂面高程(單幅)允許偏差為±0.5cm。(4)導(dǎo)向槽間凈距允許偏差為±0.5cm。3.1.3導(dǎo)向槽兩側(cè)基槽回填導(dǎo)向槽施工結(jié)束，混凝土達(dá)到足夠強(qiáng)度后，導(dǎo)向槽兩側(cè)利用導(dǎo)向槽開(kāi)挖

5、料回填，回填采用打夯機(jī)夯實(shí)的方法，每層土壓實(shí)后的壓實(shí)度均要求滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求。3.2槽段劃分結(jié)合施工地質(zhì)資料和防滲墻設(shè)備的自身?xiàng)l件，將槽段長(zhǎng)度報(bào)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后進(jìn)行槽段劃分，用油漆在導(dǎo)墻兩側(cè)頂部標(biāo)記出槽段號(hào)及每個(gè)槽段施工的槽孔號(hào)，槽段的長(zhǎng)度宜盡量加長(zhǎng)，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(zhì)條件限制及成槽深度等因素影響，槽段又不宜過(guò)長(zhǎng)。根據(jù)本工程的特點(diǎn)將防滲墻槽段劃分為32個(gè)槽段，每個(gè)槽段長(zhǎng)度劃分為6m，施工時(shí)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(jù)抓斗斗體的開(kāi)度，合理確定主孔和副孔長(zhǎng)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(diǎn)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(zhì)量高。施工順序?yàn)橄仁┕で捌诓鄱危偈┕ず笃诓鄱?。開(kāi)槽前，導(dǎo)墻內(nèi)注入泥漿至導(dǎo)墻壁頂以下0.30.5m，并在整個(gè)成槽過(guò)程中漿面不得低于導(dǎo)墻頂以下0.30.5m。(2)為準(zhǔn)確鑒定基巖面高程，前期槽段抓出的土質(zhì)和巖芯均需經(jīng)過(guò)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(shè)計(jì)不符，應(yīng)及時(shí)報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師確認(rèn)。基巖巖樣妥善保存，便于監(jiān)理工程師檢查確認(rèn)。(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(duì)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(yīng)不大于施工圖紙規(guī)定墻厚的1/3即13.3cm，并應(yīng)采取措施保證設(shè)計(jì)厚度。(4)固壁泥漿?；炷练罎B墻施工過(guò)程中，固壁泥漿是決定性的因素，因?yàn)樗苯佑绊懝こ痰氖┕みM(jìn)度和槽壁的穩(wěn)定，防止塌孔的作用。在施工中泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)符合下列要求：較小的失水量即不大于30ml/min；適當(dāng)?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(yàn)收及清孔換槳槽段施工結(jié)束，經(jīng)自檢合格后報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師對(duì)孔位、孔深、孔斜、槽段的長(zhǎng)度、寬度等進(jìn)行全面檢查驗(yàn)收，合格后

8、進(jìn)行清孔換漿。槽段清孔換漿結(jié)束后1h應(yīng)達(dá)到下列標(biāo)準(zhǔn)：孔底淤積厚度不大于10cm；孔內(nèi)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(jié)束前，分段刷洗槽段接頭混凝土孔壁的泥皮，刷洗標(biāo)準(zhǔn)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(jié)束后4h內(nèi)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(shè)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(jiǎn)單，便于現(xiàn)場(chǎng)安排；下設(shè)端頭管法為在前期槽孔澆筑前，在槽孔兩端下設(shè)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(guò)程中隨時(shí)松動(dòng)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(xiāo)連接，采用液壓拔管機(jī)起拔，可減少混凝土損耗?？紤]到本工程的實(shí)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(duì)材料的要求分別如下：水泥采用標(biāo)號(hào)大于32.5r的礦渣硅酸鹽水泥；細(xì)骨料選用細(xì)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(yīng)不大于40mm，含泥量不大于1%，泥塊含量不大于0.5%。(2)導(dǎo)管下設(shè)。導(dǎo)管下設(shè)要求為：導(dǎo)管間距不大于3.5m；前期槽導(dǎo)管距孔端或接頭管間距為1.01.5m，后期槽導(dǎo)管距孔端為1.

10、0m；當(dāng)槽底高差大于0.25m時(shí)，應(yīng)將導(dǎo)管置于控制范圍的最低處；導(dǎo)管底口距槽底距離應(yīng)控制在1525cm范圍內(nèi)。(3)混凝土運(yùn)輸。本工程混凝土采用泵送運(yùn)輸?shù)姆椒?，混凝土的拌和、輸送保證連續(xù)進(jìn)行，如因故中斷，中斷時(shí)間不得超過(guò)40min。(4)混凝土澆筑。采用直升式導(dǎo)管法進(jìn)行泥漿下的混凝土澆筑。澆筑時(shí)導(dǎo)管埋入混凝土深度應(yīng)保持在0.6m1.0m；保持槽孔內(nèi)混凝土面均勻上升，上升速度應(yīng)不小于2m/h，每30min測(cè)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(nèi)；澆筑混凝土?xí)r，孔口設(shè)蓋板，以防雜物掉入槽孔內(nèi)。槽孔澆筑嚴(yán)格遵循先深后淺的順序，即從最深的導(dǎo)管開(kāi)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(jīng)過(guò)計(jì)算，準(zhǔn)備好足夠的混凝土，保證導(dǎo)管底端有足夠的尺寸被混凝土埋住，保證澆筑質(zhì)量。在澆筑過(guò)程中，應(yīng)保證連續(xù)供料，一氣呵成，保持導(dǎo)管埋入混凝土的深度不小于1.0m，但不超過(guò)6m，以防泥漿混摻或埋管。澆筑過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)測(cè)量，做好混凝土面上升記錄，防止堵管、埋管、導(dǎo)管漏漿和泥漿混摻事故的發(fā)生。至少每隔30min測(cè)量一次槽孔內(nèi)的混凝土面深度，并及時(shí)填繪混凝土澆筑指示圖，以便校對(duì)澆筑方量。