某水庫壩體混凝土防滲墻施工技術及質量控制

（云南省水利水電勘測設計研究院昆明市650021）

某水庫壩體混凝土防滲墻施工技術及質量控制

張杙堃

（云南省水利水電勘測設計研究院昆明市650021）

文章結合工程實例，針對某水庫壩體混凝土防滲墻施工技術要點進行深入探討，主要從施工平面布置、防滲墻成槽、清孔換漿及接頭孔清洗、鋼筋籠埋設及導管吊裝、防滲墻混凝土澆筑等幾個方面進行論述，并提出了施工質量控制及特殊問題的處理措施，通過施工實踐表明，防滲墻在壩體除險加固中取得了良好的應用效果。

水庫壩體混凝土防滲墻鋼筋籠下設混凝土澆筑

1 工程概況

北廟水庫是一項綜合利用的水利工程，以農業供水為主，同時兼顧防洪、城市供水、發電等。所在東河是怒江一級支流。控制徑流面積本區119km2，引流區45.4km2；多年平均徑流量本區6936萬m3，引流區2646萬m3；多年平均輸沙量17萬t。北廟水庫建成后經三次除險加固和配套工程建設。

水庫樞紐工程由主壩、副壩、輸水隧洞、泄洪隧洞組成。北廟水庫除險加固工程主要由壩體壩基帷幕灌漿、壩體防滲墻工程、輸水隧洞改造工程、泄洪隧洞改造工程等組成。防滲墻施工包括導向槽、排漿溝、平臺路面等施工，導向槽槽深為1.2m，槽凈寬0.9m。

水庫于1995年主體工程完工，1998年投入使用，水庫現狀最大壩高73m；為均質土壩，壩頂高程1783.63m，總庫容7350萬m3。由于在壩體填筑時采用了易風化的紅砂巖材料，投入使用后，經過長時間的使用，部分壩體出現沉陷，從而引起混凝土面板產生裂縫，并產生了大量的滲漏，經過相關部門多次處理，主壩壩體仍存在大量的滲漏，因此，為了滲漏問題得到徹底的解決，需采用C20混凝土防滲墻對主壩進行除險加固。

2 防滲墻施工

2.1 施工平面布置

在施工前，先在北廟水庫主壩壩頂布置防滲墻施工鉆機，在主壩上游布置泥漿池，同時，按照現場具體位置布置其他設施。

2.2 防滲墻成槽

（1）槽段長度劃分。在槽段長度劃分時，應結合項目總體施工方案，且要根據施工槽和接頭數量對槽段長度進行調整。同時，由于壩體填筑材料為紅砂巖，土質無粘性，易于出現坍塌，因此，為了確保孔壁的質量，兩端較淺處和中間部位的槽段長度均設定為6.6m。

（2）防滲墻成槽。防滲墻成槽工藝主要分為兩種方法，即鉆抓法和鉆劈法。其中，鉆抓法一般適用于成槽深度不大于20m的槽段，具有較高的成槽率，且可以確保槽段平整等優點。而北廟水庫主壩成槽深度為43m，加上地質條件復雜，因此，為了確保工程的質量，本工程決定采用鉆劈法成槽，其施工原理如下：先采用沖擊鉆打設主孔，接著進行劈副孔，最后再掃小墻，最終成槽。

本工程槽段成孔采用“四主三副”的方式，槽段長度6.6m。在深度確定時，應按照設計墻底高程進行。在沖擊鉆鉆進時，其距離要保特與設計墻底基巖面高程的（0.5～1.0）m，機組取樣要按照基巖面高程每（40～50）cm距離進行取樣，每（10～20）cm取樣一次。取樣時，主要采用沖擊鉆機進行抽筒取樣，并采用清水將抽筒沖洗干凈，然后裝入巖樣袋，最后做好槽號、孔號、取樣深度等標志，最后將它放進巖樣箱，同時進行基巖鑒定。

2.3 清孔換漿及接頭清洗

當槽孔終孔以后，施工人員要嚴格檢查孔位、孔深的施工質量，檢查合格以后，要及時上報給相關部門進行后期驗收工作，待后期驗收合格以后，方可進行清孔換漿作業。在清孔換漿時，我們一般采用膨潤土泥漿進行換漿工作。在清孔時，采用沖擊式反循環法，同時將新漿補充到槽內，這樣有利于改善泥漿性能，確保后期混凝土澆筑質量。對槽終孔驗收完畢后，需將接頭孔洗刷干凈，并對接頭孔進行多次施壓。待完成清孔換漿作業以后，要對施工質量進行驗收，驗收合格方可進行下一道工序。

2.4 鋼筋籠埋設及導管吊裝

本工程結合槽段距離及深度對預埋管鋼筋籠架的長度進行調整。其中，灌漿管主要采用鋼管，管徑為Ф114mm。同時，按照設計要求，并在鋼筋籠定位架上焊接鋼管。

在混凝土輸送時，采用Ф300mm輸送泵泵送混凝土，同時在使用導管之前，應對導管的垂直度和圓度、磨損度進行檢查，并做好壓水試驗，檢查合格以后，才能投入使用。在混凝土澆筑過程中，采用沖擊式鉆機鋼絲繩對每個槽段的導管進行吊裝，且要控制好吊裝的速度，在槽段澆筑過程中，要確保導管中心之間的距離為3m，導管末端與孔底之間的高度距離控制在（16～26）cm。

2.5 防滲墻混凝土澆筑

（1）混凝土攪拌。在防滲墻混凝土澆筑時，選用摻粉煤類C20混凝土，這種材料具有較低的水化熱，且初凝時間較長，采用攪拌機進行攪拌。

（2）混凝土澆筑。在本工程防滲墻混凝土澆筑時，其澆筑方法為壓球法，即在防滲墻澆筑前，先將1個小球塞入根導管末端，開始澆筑時，要將拌砂漿攪拌2～3次，同時將它注入導管內部，同時對大部分混凝土進行攪拌，以擠出導管末端的小球，確保混凝土的密實性。另外，還要將導管底端埋進混凝土內，埋入深度一般為（1～6）m，旨在為了避免泥漿流入導管內部，以確保防滲墻的總體質量。

3 施工中質量控制措施

3.1 清孔換漿的質量控制

在清孔換漿施工中，需要加強以下幾個方面的質量控制：首先要做好施工設備的保養工作，確保設備的正常工作，避免施工事故的發生，同時確保每個槽孔施工完畢后及時進行澆筑。另外，在施工過程中要確保制漿站有足夠的漿液供給，以免發生漏漿現象。如果發生漏漿，要及時采取堵漏措施。例如，在漏漿封堵時，采用粘土、水泥等材料進行堵漏和回填，回填后再進行造孔。若出現塌孔事故，我們也可以采用混凝土回填方式，待具備一定的強度以后再開始造孔。在施工中，禁止直接將清水注入槽孔內，以防止漿液對孔壁的壓力達不到要求而發生塌孔現象。

清孔是保證防滲墻混凝土澆筑質量的前提條件。由于土壩防滲墻具有一定的防滲作用，因此對墻體的整體性要求較高，避免梅花孔。在工程成槽過程串，要保證接頭孔位中心的深度偏差小于防滲墻厚度的1/3。在孔形成型以后，方可開始清孔換漿作業。在清孔換漿作業中，可以大大降低孔內的泥漿比重、粘度等指標，確保混凝土澆筑作業的正常進行。

3.2 防滲墻混凝土澆筑的質量控制

在防滲墻混凝土澆筑前，要嚴格檢查加強含水量、骨料粒徑等，看是否滿足施工要求；在混凝土澆筑時，要按照一定的配合比進行配料，確保每種拌料滿足標準要求，拌和時間不能小于1h，在混凝土澆筑中，要按照相關規范要求加強摻和料的檢測，并對骨料含水量進行檢測，以確保混凝土澆筑質量。

3.3 防滲墻混凝土的質量檢測

為了確保防滲墻混凝土的質量，需要對混凝土抽樣進行抗拉強度、抗壓強度和彈性模量及滲透系數進行檢測，檢測方法為圓柱體法，通過檢測結果分析，上述指標均滿足施工要求。

4 特殊情況處理

（1）在成槽過程中，施工人員需要對固壁泥漿漏失量進行測試，以及時發現問題和查明原因，同時采取堵漏措施。

另外，還要結合工程的實際施工情況，在滿足固壁泥漿性能指標要求下，對泥漿配比進行合理的調整，同時控制好挖槽的速度，以確保成槽的質量。

（2）在施工中如果發現清孔時出現塌孔，應大量補充泥漿，以確保孔壁的穩定性；此外，在孔內適當回填一些渣土，并加入適量的水泥和粘土，以確保槽孔的安全性。

5 結論及建議

通過對北廟水庫大壩防滲墻施工技術及質量控制的分析，總結出以下幾點結論，并提出相應的建議：

（1）在防滲墻澆筑之前，要按照材料設計要求進行混凝土配合比試驗，以滿足混凝土性能指標。

（2）水庫除險加固工程承擔著下游工農業用水的任務，因此，要加強壩體施工質量控制，以確保下游農業用水。通過北廟水庫的現狀分析，在滿足工程質量運行的情況下，應將混凝土防滲墻施工與下游反濾體的改造工程分開施工，避免影響到壩下游壩坡穩定性。

（3）在防滲墻施工前，施工人員要合理安排和分配好施工機械，采用先進的施工技術，確保混凝土防滲墻施工的順利進行，以如期完成施工任務。

（4）水庫除險加固工程具有投入資金量大、施工周期短等特征，因此，為了確保工程施工質量，要加強與監理單位、設計單位的溝通。如在施工過程中遇到問題，要及時將問題反饋給監理單位，并加強與設計單位溝通，以便能夠結合現場實際情況調整施工內容，確保工程的質量和進度。

[1]白慧杰，周明杰.淺談水庫壩體混凝土防滲墻的施工技術要點[J].民營科技，2016，（07）：128.

[2]夏志敏.水庫堤壩施工工程中的防滲墻技術[J].建材與裝飾，2015，（52）：285-286.

2017-03-09）

張杙堃（1983-），男，云南會澤人，大學本科，工程師，從事水利水電施工組織設計工作。