淺談泥漿技術(shù)在置換式塑性混凝土防滲墻施工中的應(yīng)用

□肖 偉（江西省水利水電建設(shè)有限公司）

1 工程概況

油羅口水庫位于章江上游，大余嶺山脈北麓之中低山丘，為構(gòu)造侵蝕面貌。壩址位于大余縣浮江鄉(xiāng)一較為狹窄的河谷地段。大余縣油羅口水庫大壩分為主壩和副壩，主壩施工樁號為0+000～0+172，全長約172m，副壩施工樁號為0+440～0+540，全長約100m。設(shè)計要求為：混凝土防滲墻墻體厚度0.60m，墻底伸入基巖以下0.50～1.00m，墻體滲透系數(shù)K≤i×10-7cm/s(1＜i＜9)，抗壓強(qiáng)度R28＞7.5MPa，抗?jié)B等級為W8，彈性模量<15000 MPa。設(shè)計工程量為：防滲墻平均深度31m左右，最大墻深約37m，防滲墻設(shè)計工程量約為8500m2左右。

2 具體的施工工藝

2.1 工藝流程

①施工準(zhǔn)備工作；②造孔成槽；③清孔換漿；④墻體混凝土澆筑

2.2 施工準(zhǔn)備工作

首先要保證堅固以及平整的防滲墻施工平臺，要保證運輸車輛以及重型的設(shè)備能夠在上面行走。在防滲墻正式施工之前，首先要對導(dǎo)墻進(jìn)行修筑，承受臨時荷載、施工機(jī)械的荷載以及防滲墻施工機(jī)械導(dǎo)向是導(dǎo)墻的主要作用，要以施工機(jī)械荷載、土質(zhì)情況以及防滲墻的厚度和深度為根據(jù)綜合確定導(dǎo)墻的尺寸和結(jié)構(gòu)形式。在具體的施工過程中必須要嚴(yán)密的監(jiān)測到導(dǎo)墻的位移以及沉降情況。

對防滲墻施工所需要的泥漿進(jìn)行拌制是泥漿站的主要作用，泥漿站拌制的泥漿必須要具備良好的抗水泥污染性能、穩(wěn)定性、流變性能以及物理性能，可以選擇粘土或者膨潤土作為拌制泥漿的土料，要嚴(yán)格地以經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、成槽工藝以及施工條件等為根據(jù)進(jìn)行綜合性的選擇，要以泥漿的用途、成槽方法以及地層特性等為根據(jù)最終確定泥漿的性能指標(biāo)和配合比。根據(jù)本工程的具體特點，泥漿系統(tǒng)分別布置在主壩的右岸壩頂樁號0-030處和副壩迎水面坡腳灘地，總占地面積約400m2，由泥漿池、制漿平臺、膨潤土倉庫等構(gòu)成。泥漿池采用坑池，每個漿池容積約150m3，3PNL泥漿泵集中供漿，滿足成槽的需要。

2.3 造孔成槽

2.3.1 造孔方法

“三抓法”成槽，即先抓兩端主孔，后抓中間副孔至終孔成槽。抓斗抓挖作業(yè)時，采用黏土(膨潤土)泥漿護(hù)壁。抓斗抓挖的棄料直接卸至大壩下游側(cè)出渣平臺，然后再利用自卸汽車或裝載機(jī)裝運至監(jiān)理工程師指定的棄渣場。

2.3.2 固壁泥漿

固壁采用黏土或優(yōu)質(zhì)膨潤土制作泥漿，其各項性能指標(biāo)應(yīng)符合下列要求：較小的失水率；適當(dāng)?shù)撵o切力；良好的穩(wěn)定性；較低的含砂量。

2.4 清孔換漿

用抓斗配合提砂筒直接清孔，將槽內(nèi)的石渣和泥塊等沉渣抓出，然后用提砂筒抽取黏稠物，直至滿足設(shè)計要求。一般要求清孔換漿結(jié)束后，槽內(nèi)泥漿比重≤1.20，粘度≥20S，含砂量<5%，孔底沉渣厚度≤10 cm。

II期槽孔清孔時，清洗接頭孔可直接用特制的鋼絲刷子配以吊車，利用吊車上下活動進(jìn)行刷洗，以刷子不帶泥屑和孔內(nèi)沉淀不再增加為止。

2.5 墻體混凝土澆筑

2.5.1 澆筑前的準(zhǔn)備工作

測量孔底沉渣厚度，沉渣厚度≤10 cm，方可準(zhǔn)備澆筑混凝土。安裝、焊接帷幕灌漿管，采用吊車吊裝、下設(shè)焊接成鋼筋籠的帷幕灌漿管。安裝澆筑導(dǎo)管：導(dǎo)管接頭外徑190mm，管外徑170mm，內(nèi)徑164mm，要求導(dǎo)管必須密封可靠，管腳距槽孔底部控制在0.20～0.30m左右。混凝土澆筑導(dǎo)管間距≤4.00m，兩端的導(dǎo)管距孔端≤1.50m。

2.5.2 混凝土拌和與運輸

嚴(yán)格按施工配合比計量上料，混凝土施工配合比、拌和時間等經(jīng)現(xiàn)場施工試驗驗證并報監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后確定。拌制的混凝土達(dá)到：入孔時的塌落度為18~24 cm，擴(kuò)散度35~40 cm；初凝時間≤6 h，終凝時間≤24 h。混凝土運輸泵送混凝土。

2.5.3 混凝土澆筑

首次澆筑時，采用“壓球滿管法”按先深后淺的順序開澆，即從最深的導(dǎo)管開始，由深到淺逐導(dǎo)管依次開澆，直到槽底混凝土面澆平后再全槽均衡上升。開始喂料要連續(xù)、均勻、迅速，使混凝土能立即充滿漏斗，并用導(dǎo)注塞堵住管口；之后混凝土滿管下落，推出管內(nèi)的泥漿柱，落到孔底，迅速充滿孔底并埋住導(dǎo)管管腳；一般初灌時，保證導(dǎo)管進(jìn)入混凝土的深度為0.40m左右，這樣，管外的泥水不會進(jìn)入管內(nèi)，就不會產(chǎn)生斷樁。正常澆筑時，嚴(yán)格控制喂料速度，保持混凝土面均勻連續(xù)上升，上升速度≥2m/h，并控制相鄰導(dǎo)管間混凝土面高差≤0.50m。導(dǎo)管埋入混凝土的深度最大不宜超過6m，最小不小于1m。當(dāng)澆筑的混凝土溢出孔口，即可終灌，立即起拔澆筑導(dǎo)管，清洗澆筑機(jī)具，轉(zhuǎn)入下一槽孔澆筑。

2.6 特殊情況處理

在抓斗施工過程中，如果發(fā)生漏漿，要即時停抓并采取可行的堵漏措施（孔底漏漿，填粘土；孔口漏漿，填粘土粉和鋸末），待漿面穩(wěn)定后再抓挖；如果嚴(yán)重漏漿，要將抓斗迅速撤離該部位；如出現(xiàn)大面積漏漿則采取預(yù)灌濃漿堵漏。

混凝土澆筑過程中，如發(fā)生槽壁坍塌，可采取以下措施進(jìn)行處理：如槽壁坍塌發(fā)生在開澆后不久，澆筑的混凝土方量很小，則可終止?jié)仓郾诜€(wěn)定后，用抓斗重新成槽、清孔，然后重新澆筑混凝土。如槽壁坍塌發(fā)生在澆筑臨近終了時，立即停止?jié)仓⒃敿?xì)記錄坍塌部位，用抓斗對坍塌面進(jìn)行抽渣清孔，直至孔內(nèi)泥漿指標(biāo)達(dá)到清孔要求，然后繼續(xù)澆筑至設(shè)計墻頂高程；等墻體混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，在墻頂采取巖芯鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，采用灌漿方法對坍塌部位進(jìn)行接觸、補(bǔ)強(qiáng)灌漿。

2.7 質(zhì)量檢測

2.7.1 成槽質(zhì)量檢測

以單槽為一個單元，每單元造孔結(jié)束時，通知監(jiān)理工程師到場，對槽孔的深度、偏斜率、孔底沉渣厚度、孔內(nèi)泥漿等質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行檢查驗收，驗收合格后方可進(jìn)行水下混凝土澆筑。

2.7.2 在防滲墻澆筑時

由試驗人員進(jìn)行機(jī)口取樣，每個槽段抽取抗壓、抗?jié)B試件各一組，養(yǎng)護(hù)28 d后，送有相應(yīng)資質(zhì)的試驗室作物理力學(xué)性能試驗。

2.7.3 成墻質(zhì)量檢測

在防滲墻澆筑28 d后，采用鉆孔取芯、壓水試驗；開挖墻體兩側(cè)揭露墻體進(jìn)行直觀檢測；芯樣室內(nèi)物理力學(xué)性能試驗等方法。

3 質(zhì)量保證措施

3.1 造孔

抓斗停放平穩(wěn)，根據(jù)槽口板上測量放樣準(zhǔn)確定位后，開始抓挖。對可能影響成槽質(zhì)量的地層要嚴(yán)加控制。采取慢抓、勤檢測等方法，及時糾偏，保證成槽質(zhì)量。保證泥漿的質(zhì)量，造孔泥漿比重應(yīng)達(dá)到1.05～1.30，粘度18～25 s。終孔孔深不得小于設(shè)計孔深。

3.2 混凝土澆筑

造孔完畢后，必須提出澆筑申請并校核和批準(zhǔn)后方可澆筑槽孔混凝土。水泥、砂、骨料和水的計量必須檢驗合格方可進(jìn)行攪拌。為防止孔內(nèi)泥漿與混凝土混合而影響澆筑質(zhì)量，澆筑過程中每2盤料測記一次澆筑導(dǎo)管埋設(shè)深度。避免導(dǎo)管埋設(shè)太深。澆筑過程中隨時抽查混凝土拌和料的坍落度(18～22 cm)和擴(kuò)散度(35～44 cm)。孔內(nèi)混凝土澆筑至孔口后，必須比設(shè)計墻頂高程多澆50 cm，以確保設(shè)計標(biāo)高處的墻體質(zhì)量。根據(jù)抓槽法混凝土防滲墻施工工藝特點，編制和完善造孔、澆筑記錄表、單元槽孔質(zhì)量評定表、混凝土拌和物質(zhì)量評定表、混凝土拌和質(zhì)量評定表、混凝土試塊質(zhì)量評定表、砂石料質(zhì)量評定表等表格，實現(xiàn)施工記錄規(guī)范化。

4 結(jié)語

泥漿技術(shù)在置換式塑性混凝土防滲墻施工中具有十分重要的作用，但是人們沒有完全的認(rèn)識到泥漿的重要作用，在具體的施工中也沒有對泥漿性能進(jìn)行充分的研究，因此經(jīng)常出現(xiàn)槽孔坍塌的情況。文章對泥漿技術(shù)在置換式塑性混凝土防滲墻施工的具體應(yīng)用進(jìn)行了介紹，希望能夠?qū)δ酀{技術(shù)的應(yīng)用具有一定的參考價值。

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