壩基混凝土防滲墻施工技術(shù)及質(zhì)量控制

摘 要：混凝土防滲墻在防滲處理中的應(yīng)用越來越廣泛，因此對(duì)其質(zhì)量要求也不斷提高，加強(qiáng)混凝土防滲墻施工質(zhì)量控制就顯得尤為重要。本文結(jié)合某工程實(shí)例，就壩基混凝土防滲墻施工技術(shù)和質(zhì)量控制進(jìn)行了研究，為同類工程的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：混凝土防滲墻；施工技術(shù)；質(zhì)量控制

水利工程是國家重點(diǎn)發(fā)展并用于控制和調(diào)配自然界的地表水和地下水的工程。正是由于水利工程受到國家的重視，其防滲問題便成為了水利工作者必須關(guān)注和研究的一大課題，而防滲墻技術(shù)在興建水庫、堤壩、水利管道中都得到了廣泛運(yùn)用，并很好地發(fā)揮出了保障壩基混凝土防滲的作用。下面結(jié)合實(shí)例，就壩基混凝土防滲墻施工技術(shù)和質(zhì)量控制進(jìn)行研究。

1 工程概況

某水庫混凝土壩段內(nèi)墻厚度為0.8m，墻體最大深度為46m，成墻面積約8000m2；土壩段厚度1.2m，墻體最大深度28m，成墻面積1725m2。

2 防滲墻施工特點(diǎn)

根據(jù)地層特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，該工程防滲墻具有以下特點(diǎn)：

（1）與閘基振沖碎石樁同時(shí)施工，存在一定干擾因素；

（2）汛期施工，河床水位變化大，對(duì)槽孔穩(wěn)定有較大影響；

（3）地質(zhì)條件復(fù)雜，地層結(jié)構(gòu)變化大，存在松散、架空塊石層，造孔中漏漿現(xiàn)象嚴(yán)重；

（4）還可能存在墻底沉渣淤積太厚、墻身夾泥，一期和二期之間接頭滲漏水等影響防滲墻施工質(zhì)量的其它因素。

3 施工工藝流程

該工程防滲墻槽孔分兩期施工。槽孔施工采用傳統(tǒng)的“鉆劈法”，先采用沖擊鉆機(jī)鉆進(jìn)主孔，然后劈副孔，采用泥漿固壁、抽砂桶除渣和清孔，泥漿下直升導(dǎo)管法澆筑混凝土。一、二期槽孔搭接采用“套接法”。防滲墻施工程序見圖1。

圖1 防滲墻施工工藝流程圖

4 關(guān)鍵工序施工技術(shù)及質(zhì)量控制

4.1 特殊地層條件下的造孔技術(shù)措施

4.1.1 孔斜的預(yù)防及處理措施

由于該工程地層結(jié)構(gòu)變化大，部分地層中含有大量的松散塊石，架空現(xiàn)象嚴(yán)重，在鉆孔過程中極易發(fā)生孔斜現(xiàn)象，遇到該情況時(shí)，在漂石邊緣造孔采用勤提鉆、輕打的方法成孔，如效果不明顯，則回填強(qiáng)度較高的碎石，重新沖擊孔段，將回填碎石和探頭石一起沖擊破碎，取得了良好效果。

施工中發(fā)現(xiàn)孔斜超標(biāo)時(shí)，可在鉆頭上加焊耐磨塊，在孔口捆綁方木進(jìn)行強(qiáng)制性修孔。當(dāng)孔斜超標(biāo)較多、修孔不明顯時(shí)，填石塊至孔斜的高程，重新造孔。當(dāng)遇大孤石嚴(yán)重影響孔斜時(shí)，采用爆破進(jìn)行處理。

4.1.2 塊石密集層和架空層的處理

對(duì)于大塊石或孤石含量多且分布較密集的范圍，劃片區(qū)先采用鉆孔預(yù)爆的方式對(duì)直徑大的塊石進(jìn)行分解后再繼續(xù)鉆進(jìn)，個(gè)別部位則采取水下鉆孔或聚能爆破的方式處理漂石。通過以上兩種方式的運(yùn)用，在該工程施工中節(jié)約了大量人工，縮短了施工周期，取得了較好的效果。

對(duì)于施工過程中遇到架空層時(shí)，采取迅速投入現(xiàn)場(chǎng)預(yù)先儲(chǔ)備的粘土球與砂礫石摻和料至一定高度，然后用鉆機(jī)進(jìn)行不排渣鉆進(jìn)，反復(fù)多次沖擊進(jìn)行處理。

4.1.3 漏失地層的處理

在施工過程中，特別是一期混凝土防滲墻施工過程中遇到漏漿情況較多，地層松散，大空隙、架空層是漏漿的主要原因。為防止泥漿發(fā)生大量漏失，在施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)先準(zhǔn)備了足夠數(shù)量的粘土、水泥、鋸末、膨脹粉等堵漏材料。發(fā)生漏失時(shí)，按照以下方法和原則進(jìn)行了處理：

①在一般漏失地層中造孔時(shí)，適當(dāng)提高泥漿粘度，向孔內(nèi)間斷投入粘土，并隨時(shí)注意漿面變化，及時(shí)補(bǔ)充泥漿。

②在強(qiáng)漏失地層中造孔時(shí)，向槽孔內(nèi)分層（0.5～1m）投入粘土、鋸末、水泥或膨脹粉等堵漏材料，用重鑿沖擊擠密改變地層結(jié)構(gòu)以改善漏失情況，而后再行鉆進(jìn)。

③堵漏要及時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)槽內(nèi)漿面快速下降，發(fā)生漏漿時(shí)應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，及時(shí)進(jìn)行處理，以防槽內(nèi)漿液大量漏失后發(fā)生更嚴(yán)重的事故。

④在槽孔上部開孔時(shí)，要控制鉆進(jìn)速度，進(jìn)尺不要過快。主要擠壓孔壁，以利保持上部孔口的穩(wěn)定。

⑤舍棄不符合泥漿指標(biāo)的泥漿，嚴(yán)格控制回收泥漿的質(zhì)量，確?？變?nèi)泥漿的技術(shù)指標(biāo)符合造孔要求。

⑥造孔完成后，做好后續(xù)工序的銜接和統(tǒng)籌安排，盡快澆筑混凝土，以減少槽孔空置時(shí)間。

⑦盡量控制孔口清水的使用量，以免稀釋泥漿。

4.1.4 塌孔的處理

該工程復(fù)雜的地質(zhì)條件決定了沖擊鉆成孔必然會(huì)出現(xiàn)很多問題，塌孔現(xiàn)象在成孔過程中時(shí)有發(fā)生，個(gè)別槽孔在成孔后還出現(xiàn)了大面積塌孔，導(dǎo)致測(cè)量孔深時(shí)與設(shè)計(jì)孔深相差較大，處理方法是在成槽后并經(jīng)檢測(cè)判斷是塌孔時(shí)，采取回填粘土，重新鉆進(jìn)，成槽后盡快澆筑混凝土的措施。雖因塌孔致澆筑方量增大，但槽孔質(zhì)量得到了保證。

在造孔過程中或槽孔完成后應(yīng)注意觀察槽孔內(nèi)的泥漿液面，塌孔的前期征兆往往會(huì)出現(xiàn)冒氣泡，漿位突然升高，此時(shí)就應(yīng)停止造孔，檢查判斷是否可能塌孔，早發(fā)現(xiàn)，早處理，可以將出現(xiàn)重大事故的概率降到最低。

4.2 清孔和孔底淤積控制

槽孔鉆掘完成后，泥漿中的鉆渣都沉淀在槽底，沉渣如果埋置在防滲墻底部，將影響接觸部位的防滲能力，在高水頭作用下將可能產(chǎn)生集中滲流；沉渣過多還會(huì)增大墻體的沉陷變形，沉渣在泥漿中會(huì)不斷沉積在混凝土表面，甚至?xí)牖炷羶?nèi)，形成墻體中的薄弱部分，沉積在混凝土表面的沉渣會(huì)降低混凝土的流動(dòng)性，使混凝土表面不良部分加厚。

在該工程施工過程中，前期主要采取抽筒抽砂的方法進(jìn)行清渣，該法操作簡(jiǎn)便，但效率低，泥漿損耗較大，操作過程中應(yīng)多上下提動(dòng)抽筒，將孔底沉渣攪動(dòng)，再將砂抽至干凈為止。但由于此方法清渣的局限性，清孔時(shí)間不僅長，而且還不易達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，后逐步改為氣舉反循環(huán)法清孔，這種方法清孔結(jié)束后1h，在距孔底0.5～1m處，通過對(duì)槽孔內(nèi)的泥漿進(jìn)行取樣檢查，結(jié)果完全達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 接頭孔的處理

各單元墻段由接頭連接整體，墻段間的接縫是薄弱環(huán)節(jié)，如果施工質(zhì)量不好，有可能在某些接頭縫處產(chǎn)生集中滲漏，嚴(yán)重者會(huì)引起墻后地基土的流失，造成塌陷。

在該工程施工中采用的是鉆鑿法連接，這是國內(nèi)廣泛采用的一種接頭方法，其優(yōu)點(diǎn)在于工藝簡(jiǎn)單，不需要專門的設(shè)備，形成的接縫可靠；缺點(diǎn)是損耗10%左右的墻體材料和部分工時(shí)。

鉆鑿法的施工質(zhì)量主要取決于以下兩個(gè)方面：一是接頭孔的造孔質(zhì)量，接頭孔的空間位置要盡量與一期槽孔原主孔的位置保持一致；二是二期槽孔施工時(shí)清孔泥漿對(duì)一期槽孔端面的刷洗質(zhì)量，如果泥漿黏度太小，懸浮力差，含砂量過多，沉積的泥沙會(huì)擠到端頭接縫；如果刷洗不完全，則會(huì)形成接縫夾泥，所以，在施工中采用優(yōu)質(zhì)泥漿，接頭刷洗次數(shù)足夠才能保證形成連續(xù)的墻壁體。

4.4 混凝土澆筑

4.4.1 導(dǎo)管的選擇和下設(shè)

（1）在槽孔澆筑之前，應(yīng)根據(jù)槽孔的深度，認(rèn)真合理地進(jìn)行澆筑用導(dǎo)管的搭配，一般要求所選用的導(dǎo)管內(nèi)壁應(yīng)光滑圓順，內(nèi)徑一致且接口嚴(yán)密。

（2）在導(dǎo)管下設(shè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)澆筑槽段的長度，對(duì)導(dǎo)管下設(shè)的套數(shù)及導(dǎo)管在槽孔內(nèi)下設(shè)的位置做出準(zhǔn)確的判斷。當(dāng)槽孔內(nèi)使用兩套以上導(dǎo)管時(shí)，中心距不得大于4m，當(dāng)采用一級(jí)配混凝土澆筑時(shí)，導(dǎo)管中心距也不得大于5m。槽端的導(dǎo)管距孔端或接頭管宜為1～1.5m，二期槽端的導(dǎo)管距孔端宜為1m。當(dāng)槽底高差大于25cm時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)布置在其控制范圍的最低處。在導(dǎo)管的下設(shè)過程中，應(yīng)按一短一長的要求下設(shè)，在漏斗下及底管上應(yīng)主要下設(shè)長度為0.5～1m的澆筑導(dǎo)管，避免在澆筑過程中當(dāng)澆筑無法進(jìn)行時(shí)，能夠在保證導(dǎo)管埋深的前提下進(jìn)行導(dǎo)管的拆除。

4.4.2 澆筑用混凝土的質(zhì)量控制

澆筑開始時(shí)，應(yīng)根據(jù)澆筑槽段長度、澆筑槽段各孔孔深情況及槽孔淤積情況，在澆筑開始時(shí)，向澆筑槽孔內(nèi)注入一定量的砂漿，沖散或稀釋導(dǎo)管底部的淤積。澆筑用的混凝土應(yīng)具有良好的和易性、塌落度及擴(kuò)散度，且嚴(yán)格按照混凝土配合比進(jìn)行澆筑用混凝土的拌制。

4.4.3 澆筑過程中的質(zhì)量控制

在澆筑過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制各導(dǎo)管混凝土的入孔速度，至少每隔30min測(cè)量一次孔內(nèi)混凝土面的深度，每隔2h測(cè)量一次導(dǎo)管內(nèi)混凝土面的深度，以保證將各導(dǎo)管的混凝土面高差控制在50cm以內(nèi)，避免因混凝土澆筑時(shí)高差過大、墻體出現(xiàn)局部夾泥的質(zhì)量問題。

5 結(jié)語

毫無疑問，混凝土防滲墻技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于推動(dòng)我國水利工程的發(fā)展具有舉足輕重的作用。防滲墻技術(shù)不僅具有能有效解決水庫、河壩壩體和壩基的滲漏問題，還具有施工速度快、工程造價(jià)低、防滲效果好等特點(diǎn)，因此，筆者相信其應(yīng)用前景將十分光明。

參考文獻(xiàn)

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