陸域防滲墻施工關鍵技術

賁雷

摘 要：本文對陸域防滲墻施工工法進行了闡述，分析槽孔鉆鑿、混凝土澆筑的質量控制重點以及清槽換漿施工工藝的優缺點確定最優施工工藝，以期為陸域防滲墻施工提供相關參考與借鑒價值。

關鍵詞：防滲墻 槽孔建造 混凝土澆筑

1.工程概況

紅沿河核電廠二期排水圍堰及導流堤工程（含防滲墻）工程包括陸域防滲墻、排水導流堤防滲墻及臨時圍堰防滲墻，陸域防滲墻位于紅沿河核電廠場區BA樓附近。陸域防滲墻分東、西兩線，全長1023.78m，寬度為800mm。墻體分為上部結構和下部結構，分別為一般土方和塑性混凝土。上部結構范圍為+2.5m～+8.0m之間，下部結構范圍為+2.5m至設計深度，深度為進入中風化巖≥1.5m。

2.陸域防滲墻施工工藝流程

陸域防滲墻采用鉆劈法進行鉆鑿成槽、掏渣筒撈渣進行清槽換漿、下導管法澆筑混凝土、鉆鑿法進行槽段連接的施工工藝，施工工藝流程見圖1。

3.陸域防滲墻施工方法

3.1導墻施工

陸域防滲墻導墻采用兩種結構，西線采用矩形鋼筋混凝土結構，導墻寬、高均為600mm，鋼筋規格為Φ22、Φ8。東線計劃采用反“L”型鋼筋混凝土結構，導墻頂寬600mm，高1500m，鋼筋規格為Φ18、Φ10。導墻的凈距大于防滲墻的設計寬度200mm，導墻混凝土強度等級為C25。

3.2施工平臺

防滲墻施工平臺由鉆機平臺、倒漿平臺、臨時施工道路組成。在原地面標高約+8.0m的場地上，沿防滲墻軸線兩邊修整施工平臺，以防滲墻軸線為基準，在一側平整不小于4m的平面作為鉆機施工平臺，其上鋪設枕木，枕木間鋪設碎石，枕木上安裝導軌，使鉆機行走靈活，便于施工。在另一側距離導墻2m修筑150mm厚的混凝土倒渣平臺，倒渣平臺向導墻方向設置2-3%的坡度，以便于泥漿向槽內匯集。

3.3泥漿制備及回收利用

①泥漿土料的選擇

本工程選擇粘土進行泥漿制備，應選擇黏粒含量大于45%，塑性指數大于20，含砂量小于5%，二氧化硅和三氧化二鋁含量的比值為3～4的粘土。

②泥漿的制備

在鉆進過程中向孔內填入粘土進行反復沖擊造漿。

③泥漿的回收使用

a 西線防滲墻：

其一，采用撈渣筒將槽內漿液混合物傾倒至振動篩內，經振動分離后，泥漿通過振動篩內預留孔洞直接流入槽內重復利用，沉渣則被分離出來排至路面上，定期采用鏟車進行清理。其二，采用泥漿泵將槽內泥漿抽入泥漿池內，沉淀一段時間后，再由泥漿泵將合格的泥漿導入槽內重復利用。

b 東線防滲墻

采用撈渣筒將漿液混合物直接傾倒至倒渣平臺上，一部分直接流入泥漿溝內，一部分利用壓力水沖擊進泥漿溝內，流入泥漿池內，沉淀一段時間后，采用泥漿泵將合格的泥漿導入槽內重復利用。

3.4槽孔建造

①槽段劃分

槽孔建造宜分期成槽，施工前應將防滲墻劃分為若干個Ⅰ、Ⅱ期槽施工，先施工Ⅰ期槽、后施工Ⅱ期槽。考慮成槽方法、機具性能、墻體材料供應強度、預埋管的位置、澆筑導管的布置以及墻體平面形狀等因素，本工程典型施工階段Ⅰ期槽4.8m、Ⅱ期槽6.8m。

②鉆機定位

鉆機施工前，需進行鉆機定位。根據事先在導軌側面做好的槽段及槽孔的標記，移動鉆機至制定位置。

③造孔成槽

造孔與成槽是防滲墻施工過程中的關鍵工序，根據本工程的特點采用“鉆劈法”造孔成槽。即采用ZZ-6A型沖擊鉆機+筒式鉆具沖擊成孔，主孔沖擊鉆進，副孔劈打。施工時先施工主孔，然后再施工副孔，最后消除槽孔壁中的“小墻”，保持槽寬均勻，槽面平整。鉆劈法流程示意圖2。

④槽孔驗收

巖樣鑒定：每個槽孔鉆至基巖面及終孔時，均需通知地勘單位進行巖樣鑒定，符合要求后進行簽字確認，并留取巖樣。

3.5清槽換漿

槽段施工至設計深度后進行清槽換漿。本工程典型施工階段東線采用撈渣筒直接將漿液混合物傾倒至倒渣平臺上，通過泥漿溝流入泥漿池內。西線采用采用撈渣筒將槽內漿液混合物傾倒至振動篩內，通過振動分離，沉渣由振動篩前端排至地面上，定期由鏟車進行清理，泥漿由振動篩內預留孔流入槽內重復利用。

3.6槽段驗收

槽段施工完成后，先由班組QC1自檢，自檢合格后通知項目部QC2檢查，QC2檢查合格后通知業主工程師QC3進行驗收槽段，驗收主要檢驗項目有槽深、沉渣厚度及泥漿性能指標。

3.7預埋管安裝

預埋管的起吊、安裝

預埋管采用20t汽車吊起吊，單根或整體下設。下設時要安全、平穩，遇到阻力時不得強行下放，以免鋼管變形，造成管體移位，影響下設精度。在吊裝前應檢查預埋管是否鉛垂，管接頭處焊接是否密實，如有必要時應做壓水實驗。

3.8混凝土導管安裝

①根據槽段劃分長度，一期槽段設置2根澆注導管，二期槽段設置3根澆筑導管，一期槽段的導管距槽壁兩端距離為1.0～1.5m，二期槽段的導管距槽壁兩端距離為1.0m左右。

②導管采用圓形螺旋快速接頭，導管內經為φ250mm，采用20t汽車或25t汽車吊起吊、人工輔助安裝，導管最終通過井架固定在導墻上。

③導管底口距槽底應控制在150mm～250mm范圍內。當槽底高差大于250mm時，導管應布置在其控制范圍的最低處。

3.9混凝土澆筑

混凝土澆筑方法如下：

①混凝土澆筑在清槽檢驗合格后4h內開澆，采用水下導管法澆筑。導管上端接儲料漏斗，并由吊車懸吊，以便灌注及起拔時，導管可作上下垂直移動。

②開澆前，管內置入可浮起的隔離塞球，保持初灌量，在開始澆筑時澆入足夠量的混凝土，擠出塞球并埋住導管底端。

③澆筑過程中，導管埋入混凝土的深度不得小于1m，不宜大于6m，以方便起拔，嚴禁將導管拔出混凝土面。

④混凝土面上升速度控制在2m/ h以上，并保證其均勻上升，同時有效控制好各處高差，各處高差應控制在500mm以內。

⑤混凝土面均勻上升，各處高差控制在500mm以內。

3.10回填土方

防滲墻混凝土澆筑完畢，終凝后方可進行土方回填。本工程采用裝載機進行土方回填，回填至原地面標高。由于混凝土頂標高為+3.0m，原地面標高在+7.0m左右，欠澆4m。為了避免沖擊鉆機在施工時，臨近槽段上方回填土方流失，待防滲墻澆筑至少五個槽段后，方可進行土方回填。

4.陸域防滲墻工藝總結

4.1導墻形式合理性及工藝可行性

本工程在導墻開挖過程中，發現該區域回填土層較松散，塊石較多，用反鏟挖掘機開挖時很難形成“反L”型導墻截面，通過典型施工段現場實際觀察，“反L”型導墻形式在本工程并不具有實用性。另通過沉降位移觀測結果可知，從槽孔建造開始到混凝土澆筑完成，導墻沉降位移幾乎沒有變化，滿足鉆機承載力要求，因此導墻結構形式合理。

4.2混凝土澆筑的質量控制重點

①坍落度檢測

混凝土澆筑前，需在槽口進行混凝土坍落度檢測，確保坍落度在 180mm～220mm，以免坍落度過低，初凝時間過快，造成埋管事故；坍落度過高，混凝土發生離析，造成堵管事故。

②導管底口距槽底的距離

導管底口局槽底的距離應控制在15cm～25cm。若小于15cm不利于導管內泥漿的排出，易發生塞管事故，超過25cm，在混凝土供應不上時，會造成返漿、混漿事故。實際操作方法是：先將導管放置槽底，然后向上提升150～250mm，將導管安放在槽口的井架上。

③開罐混凝土

開澆前，導管內要放入可被泥漿浮起的隔離塞球，有效的隔離導管內的泥漿和混凝土，防止發生混漿事故，同時保持初灌量，在開始澆筑時澆入足夠量的混凝土，擠出塞球并埋住導管底端。

④混凝土澆筑速度

混凝土的澆筑速度應控制不小于2m/h。若混凝土澆筑速度太慢，槽內混凝土發生初凝現象，易發生埋管現象。混凝土應連續澆筑，若因故中斷，其中斷時間不大于40min。

5.結束語

紅沿河核電廠二期排水圍堰及導流堤工程（含防滲墻）工程中防滲墻施工質量良好，說明上述施工工藝的合理性。防滲墻導墻設計合理，既節約成本又提高施工效率。混凝土澆筑采用集中料斗分料的形式，對于保證槽內混凝土面均勻上升，防止槽內混凝土因上升不均出現“包餃子”現象，對保證混凝土成墻施工質量有著十分重要的作用。為今后防滲墻施工提供一定的分析和借鑒經驗。