鄭州龍湖引黃調蓄工程塑性混凝土防滲墻的質量控制

□王 勇 □白家澤 □李 鵬 □呂俊男（河南東龍控股有限公司）

鄭州龍湖引黃調蓄工程塑性混凝土防滲墻的質量控制

□王 勇 □白家澤 □李 鵬 □呂俊男（河南東龍控股有限公司）

龍湖引黃調蓄工程塑性混凝土防滲墻施工質量控制是事關在沙質含量高，通氣透水性好，排水通暢，不易產生滯澇且防滲面積長達23.6km的情況下進行的，防滲成敗被列入龍湖施工中的重點質量控制部分。龍湖塑性混凝土防滲墻施工質量控制的核心是施工過程控制，嚴把每道施工工序質量關，嚴格控制混凝土原材料質量及混凝土拌和物質量；質量檢測手段為現場CT檢測、抽芯取樣及檢查孔注水。龍湖塑性混凝土防滲墻施工質量控制在監理部、建管部、施工單位及第三方跟蹤監測的共同努力下，形成了一套完整的質量控制體系。混凝土質量決定了工程結構的質量，確保混凝土質量在龍湖防滲墻施工中的重要性是顯而易見的。

鄭州龍湖調蓄工程；塑性混凝土；防滲墻施工；質量控制

1.工程簡介

鄭州引黃灌溉龍湖調蓄工程是一項為鄭州市農業灌溉調節水量為主，兼顧生態、景觀的綜合性水利工程。位于鄭州市鄭東新區—東風渠北、魏河南、中州大道以東、107國道輔道以西。

工程等別為Ⅲ等，按50年一遇洪水設計，100年一遇洪水校核，調蓄池總庫容2680萬m3，建成后水域面積5.6km2，正常蓄水位85.5m，平均水深4.5m，最大水深7m。在調蓄池中心地帶設一占地約1.4km2的橢圓形湖心島，在中間區域布置一個橢圓形的中心湖（即副CBD中心湖），其水域面積約0.32km2。副CBD中心池通過出口河道及運河與龍湖調蓄池主池區以南的CBD中心池相連接，通過出口河道與東風渠、魏河相連，從而使龍湖主池區成為鄭州市鄭東新區生態水系的主體水域。主要工程量：成湖開挖和回填工程：總開挖約2500萬m3；總回填約560萬m3；湖周邊及中心湖塑性混凝土防滲墻總長23.6km，平均厚度40cm，平均深度約40m；總成墻面積約78萬m2，其中混凝土約7.6萬m3

2.塑性混凝土防滲墻的施工質量控制

2.1 施工過程中的質量控制

2.1.1 各工序質量控制

混凝土防滲墻屬隱蔽性工程，在防滲墻施工流程的各工序中，防滲墻造孔、清孔、墻體材料拌制和澆筑屬于關鍵工序，是質量控制的關鍵點，施工中應加以重點控制。其中，混凝土澆筑屬特殊過程，施工中應按特殊過程的控制要求加以控制。特殊過程及參數控制按公司《特殊過程及參數控制規定》（QM/7.5/4）的具體要求執行。

施工過程中，項目部質檢人員經常對孔位、孔斜、孔徑、孔深等進行檢查，使造孔各項指標控制在有效范圍以內，做好終孔和清孔驗收工作。混凝土澆筑是施工的最后一環，也是最關鍵的一環，要嚴格控制混凝土質量，實行“三口”控制，即拌和站出料口、混凝土運輸車卸料口、分料斗下料口，保證混凝土澆筑的連續性。

施工機組及各職能部門，互相配合，為搞好施工質量打下了良好基礎。機班組質量控制采用邊施工邊檢查的方法，保證各項指標滿足設計、規范要求。施工過程控制嚴格執行“三檢制”，做到施工班組“自檢”，施工機組“復檢”，工區質檢員“終檢”，合格后會同監理進行“驗收”。參加初檢、復檢、終檢人員嚴格履行簽字手續，并對檢查結果負責。對質量檢查中發現的問題，各責任單位責任人應及時、無條件進行整改，并在項目部質檢員驗證合格后方可繼續施工。

2.1.2 槽孔的孔形控制和檢測

一是采用全斷面開挖后立模澆筑的方法建造鋼筋混凝土導墻，保證導墻結構尺寸準確，其中心線與防滲軸線平行；二是槽壁應平整垂直，不應有梅花孔、小墻等；三是孔位允許偏差≯30mm；四是造孔成槽過程中，采用重錘法進行鉆孔測斜，必要時，采取其它方式輔助測斜。孔斜的質量標準是孔斜率不得大于0.4%。接頭套接孔的兩次孔位中心在任一深度的偏差值，不得大于設計墻厚的1/3。吊放接頭管的端孔孔斜率，應按槽孔建造工藝分別控制，同時應保證接頭管順利吊放和起拔；五是鉆頭的直徑和抓斗的厚度決定了墻的厚度。所以，每一槽段終孔時鉆頭直徑及抓斗寬度均不得小于墻的設計厚度400mm。我們對墻的厚度的檢查方法是使用直徑400mm的鉆頭或寬度400mm的抓斗斗體下入到槽孔內，若在槽孔內任一部位均可順利下放鉆頭或斗體，并且可在槽孔內自由橫向移動，則表明墻體厚度符合設計要求；六是機組每班自檢，并將每班測得的孔斜率記錄在班報上，如發現孔斜超標，立即采取措施修孔；七是各工區質檢員以單孔每4～5m為一個測點，做好測斜記錄；八是項目部質檢員從主孔、副孔、小墻等部位不定時對孔形、孔斜進行抽查。

2.1.3 孔深控制和相對不透水層鑒定

2.1.3.1 孔深驗收是在現場監理的監督下使用專用的孔深測繩進行測量，且使用前應對測繩進行檢查較準。本工程防滲墻要求深入相對不透水層1.0m以上，所以相對不透水層巖樣的鑒定是確定造孔深度達到設計要求的前提。

2.1.3.2 測量前應將抓斗取出的終孔段地層土樣進行妥善保存并做好相應記錄，然后交監理鑒定檢查并鑒定巖樣是否與相對不透水層巖性相符。孔底巖樣鑒定十分重要。要準確的鑒定相對不透水層頂面，保證混凝土防滲墻確實深入該層需按下列規定施工。一是施工前應組織各級技術人員熟悉施工圖紙、工程地質資料以及先導孔成果資料；二是嚴格區分相對不透水層取樣時與該層巖性相同的其他地層的巖樣，防止對相對不透水層頂面的誤判；三是相對不透水層鑒定不僅要參考設計提供的地質剖面圖，鑒別抓槽時取得的巖樣，還要研究本工程的地質條件，包括覆蓋層的巖性特點，綜合作出決定。地層條件較為復雜的情況下，要補充勘探鉆孔取樣，以判斷相對不透水層頂面及其走向，鉆孔入相對不透水層的深度為3～5m；四是選派有經驗的機械操作手進行終孔段的鉆進或抓取操作，這樣可以根據其豐富的經驗對鉆頭或斗體是否進入相對不透水層作出判斷，以便及時取樣并作保存記錄；五是當鉆孔接近設計相對不透水層深度時，即開始不間斷地追蹤檢查巖樣，詳細記錄其頂面的深度并做好相應巖樣的保存，并根據巖樣分析判斷孔底到達位置的巖性，最后經設計單位的現場地質工程師和監理認可在相應的位置終孔。

2.1.4 泥漿質量控制

一是新制膨潤土泥漿需存放24h經過充分水化溶脹后使用，儲漿池內泥漿應經常攪動，保持均勻，避免沉淀離析；二是天然粘土使用前，應將混雜在土中的石塊、草根等雜物揀凈，大塊的土塊應破碎成<10cm的小土塊；三是試驗人員每天要對漿站制漿質量（主要性能指標見表1）進行檢測，包括粘度、含砂量、密度等，其它性能指標每月檢測一次；四是新制泥漿每班至少檢測1次；槽孔內施工泥漿每班至少檢測1次，混凝土澆筑前檢測1次。

表1 新制膨潤土泥漿性能指標表

2.1.5 清孔換漿

一是本工程采用振動篩清孔，清孔時按照施工步驟，由吊車（鉆機）提升排渣管在槽孔主、副孔依次進行，一般是從遠離回漿管的一端清至靠近回漿管的一端，如果槽孔沉淀太多，則反復清孔，當槽底高差太大時，清孔應由高端向低端推進；二是用膨潤土漿液或正電膠泥漿置換槽內的混合漿液，換漿量一般為槽孔容積的1/3～1/2；三是清孔換漿結束1h后，槽孔內淤積不得>10cm，當使用膨潤土泥漿時，槽內泥漿密度≤1.15g/cm3，馬氏漏斗粘度32～50s，含砂量≤6%；當使用黏土泥漿時，槽內泥漿密度≤1.30g/cm3，500/700ml漏斗粘度≤30s，含砂量≤10%；四是值班工程師依據槽孔清孔換漿情況，每個槽孔至少在不同孔位，距離孔底0.5～1.0m取樣2～3次，對泥漿性能（粘度、含砂量、密度）進行檢驗，并做好記錄，連同清孔驗收申請單一并作為復檢資料，由質檢工程師會同監理、設計單位進行清孔驗收；五是清孔檢驗合格后，應于4h內開澆混凝土。若因吊放其它埋設件不能在4h內開澆混凝土的槽孔，則應重新對槽內泥漿取樣作試驗，直至滿足要求為止；六是接頭孔的刷洗采用鋼絲刷子，使用螺栓將鋼絲刷子固定在抓斗斗瓣上，在槽內打開斗瓣將鋼絲刷子壓緊在接頭孔壁上并上下活動斗體自上而下分段刷洗，從而達到對孔壁進行清洗的目的。結束的標準是刷子鉆頭基本不帶泥屑，并且孔底淤積不再增加。

2.2 混凝土材料及澆筑

水泥標號應不低于P.O42.5。粗骨料采用小石，其粒徑5～10mm，其含泥量≤1%，細骨料選用當地天然特細砂，其含泥量≤3%。膨潤土的粘粒含量≥30%；外加劑：減水劑、防水劑和引氣劑等的質量和摻量應經試驗，并參照DL/T5100-1999的有關規定執行；施工用水按JGJ63-2006的規定執行。

混凝土墻體材料的入孔坍落度應為180～220mm，擴散度為340～400mm，坍落度保持150mm以上的時間應≥1h。混凝土的初凝時間應≥6h，終凝時間不宜>24h。

值班工程師應對入倉混凝土進行檢驗并做好記錄，入倉混凝土頭盤必須檢驗坍落度、擴散度，以后每2h檢測1次。

導管澆筑時，中心距≤3.5m。一期槽端導管距孔端或接頭管外壁1～1.5m，二期槽端導管距孔端1.0m，當槽孔底部高差>250mm時，導管中心應置放在該導管控制范圍內的最低處。

導管的連接和密封必須可靠，開澆前，導管底口距槽底應控制在150～250mm范圍內。開澆前，導管內應放入可浮起的隔離塞球或其他適宜的隔離物。開澆時先注入少量的水泥砂漿，隨即注入足夠的混凝土，擠出塞球并埋住導管底端。

導管埋入槽孔內混凝土的深度≥1m，不宜>6m，在混凝土面上升較快時，可適當加大，但不宜超過8m。槽孔內各處混凝土面高差應控制在50cm以內。混凝土面上升速度≥2m/h，并連續上升至高于設計規定的墻頂高程以上0.5m。

混凝土澆筑時，在機口或槽孔口入口處隨機取樣，檢驗混凝土的物理力學性能指標，由試驗室專人負責。

現場值班工程師應該根據導管下設套數選擇2～3個測點，每30min測量1次混凝土面深度，每隔2h測量1次導管內混凝土面深度，并及時繪制混凝土澆筑指示圖。

在每個槽孔混凝土澆筑量的1/6、3/6、5/6時應分別做現場坍落度試驗，混凝土終澆高程應滿足設計要求；防滲墻墻體應均勻完整，不得有混漿、夾泥、斷墻、孔洞等。

值班工程師要對澆筑過程加以記錄，特別是異常情況的處理要做詳細、真實的記錄。

混凝土澆筑參數控制要求。混凝土澆筑參數控制要求具體見表2。

表2 混凝土澆筑參數控制要求表

2.3 墻段連接

本工程墻段連接采用接頭管法。一是接頭管吊放時要準確定位，控制偏斜率；二是澆筑過程中應經常微動接頭管，拔管應在管底端混凝土初凝前進行，開始拔管的時間通過試驗確定，接頭管拔出的過程中應及時向接頭孔內充填泥漿，起拔接頭管過程中，應做好混凝土澆筑和起拔記錄；三是設專職人員負責接頭管起拔，責任人員應隨時觀察接頭管的起拔力，避免人為因素發生鑄管事故。接頭管的下設和起拔記錄在澆筑指示圖上或另表記錄。

3.塑性混凝土質量檢測

塑性混凝土的質量檢測包括28d的抗壓強度、劈裂抗拉強度、三軸彈性模量、滲透系數等。經黃河水利委員會水利水電建設工程質量檢測中心站在施工現場進行機口取樣9組進行跟蹤抽檢，自然養護到齡期后，進行塑性混凝28d的抗壓強度、劈裂抗拉強度、三軸彈性模量、滲透系數室內試驗及CT檢測防滲墻體完整性、連續性均能達到設計標準。

2012-02-21