水庫大壩防滲加固中塑性混凝土防滲墻施工技術分析

吳政隆

摘 要： 當前，全國范圍內的病險水庫除險加固工程正處在集中建設的高峰時期。加固過程中，對壩體和壩基進行防滲處理是大壩加固的關鍵環節之一，尤其是土石壩防滲問題更為突出。防滲處理中，塑性混凝土防滲墻可以很好地滿足大壩防滲加固的要求，又便于就地取材，且成本低廉，適用范圍廣，其諸多優越性能可以在大壩防滲工程中發揮很好的作用。為此，本文主要對塑性混凝土的概述、施工工藝及質量控制措施進行了探討。

關鍵詞： 水庫大壩；防滲加固；塑性混凝土

近二十年來，水庫的防洪安全越來越受到各級黨委政府的重視，政府利用多種資金渠道對全國大、中、小型水庫進行除險加固工作。可是，畢竟我國病險水庫的數量較多，資金缺口很大，如何利用好有限的資金來消除水庫的病險已成為一個不得不思考的問題。自1957年意大利阿亞水電站運用塑性混凝土作為防滲墻體材料以來，至今在世界各地塑性混凝土防滲墻得到了非常廣泛的應用。與剛性混凝土相比，塑性混凝土具有初始彈模低，極限應變大，能適應較大變形，有利于改善防滲墻體的應力狀態等特點；同時它能節省水泥，降低工程造價；另外，它還能就地取材，便于施工。因此在我國水利工程中也得到了廣泛應用。

一、塑性混凝土的概述

塑性混凝土是一種水泥用量較低，并摻加較多的膨潤土、粘土等材料的大流動性混凝土，它具有低強度、低彈模和大應變等特性，由于彈性模量可達2000以下，是一種柔性材料，可以很好的與較軟的基礎相適應，同時又具有很好的防滲性能，在水利工程的防滲中應用較多。混凝土拌合物坍落度為10～90mm的混凝土 。塑性混凝土在配合比方面的特點是水泥用量較少，一般約為80～170kg/m3，此外還需摻加 部分黏土或（和）膨潤土（塑性指標較高），對其它材料用量的要求與一般混凝土基本相同。

二、塑性混凝土防滲墻施工工藝

某水庫工程的主要功能是防洪灌溉，同時兼顧發電及城鄉工業用水，壩址區流域面積為5807km2，總庫容5.72億m3，采用RCC碾壓混凝土重力壩，壩體最大高度為119.14m。綜合考慮施工現場實際地質、水文條件，近年來實測最大流量為6230m3/s，水位變幅在9.71m以內，河床覆蓋層厚度為7.0—20m。本工程防滲系統設計為塑性混凝土防滲墻，墻頂高程578.50m，墻體厚度為0.8m。具體施工工藝如下：

1、施工材料準備

為保證工程建設質量，必須在充分掌握施工現場實際情況的基礎上選取各項材料。水泥對混凝土的強度。彈性模量有直接影響，應根據工程性質確定水泥標號，以滿足工程建設需求，每一批次材料進場前，必須進行嚴格的質量驗收，禁止應用不達標材料。在塑性水泥混凝土中，膨潤土和粘土是關鍵材料，能夠有效降低其彈性模量，要求其膠粒含量及黏粒應當達到相關標準，將含黏量控制在50%以上，同時還可摻入適量的粉煤灰，增強混凝土抗侵蝕性。通過添加適量的外加劑，能夠有效提升塑性混凝土的強度，加大密實度，根據工程實際情況選取相應的外加劑，常用的由引氣劑、減水劑等。

2、臨時設施布置

塑性混混凝土防滲墻施工中需要采用吊裝、鉆孔等大型機械設備，為保證施工順利進行，必須布設施工平臺，保證設備安全運轉，同時修建導向槽，為后期施工提供積極指導。防滲墻的中心線應與導墻中心線保持一致，便于檢查防滲墻的平面位置，通過導墻頂面高程，可控制混凝土澆筑面標高。將測量基準點設置在導墻附近，在施工中定期檢測導向槽沉陷情況，避免出現變位現象。現階段，鋼筋混凝土導墻應用相對廣泛，不僅施工操作相對簡便，主要斷面形狀有兩種，一是倒L型，即為“ ”，在適用于表土強度高的工程，降低沖蝕影響。二是正L型，即為“ ”，此類墻體不僅承載能力強，且底面積大，具有良好的穩定性，不易產生變形問題。此外，導墻還能夠保護槽段主體，避免出現坍塌現象，提升孔口的穩定性。

3、槽段施工

（1）槽段劃分。根據相關技術標準的要求，應將塑性混凝土防滲墻劃分為若干個單元，并鉆孔挖槽形成連續槽孔。由大量獨立的鉆孔相連形成槽孔，為便于后期施工，需對鉆孔進行編號，為1、2……N，采用間隔分序的施工方式，先進行奇數號單孔施工，屬于主孔，待其施工完畢后在進行副孔施工，二者相間布置。在劃分槽段時必須充分考慮實際情況，綜合考慮混凝土供給能力，澆筑上升速度保持在2m/h以上。

（2）鉆孔成槽。通常情況下，在施工之前應選取主河床部位的槽段進行試驗施工，確定防滲墻底部高程，為后期施工提供參考。試驗施工過程中，應詳細記錄各項施工參數，劃分土層情況，選取適宜的鉆進速度。正式施工時，將鉆機安放至指定位置，核對孔號及孔位，明確主孔及副孔的具體位置，主孔采用沖擊鉆進成孔的施工方式，副孔劈打成孔。嚴格控制鉆進速度，避免對周邊鉆孔造成影響。

4、槽段澆筑

待清孔作業完成后，檢驗孔底沉渣厚度，將其控制在10cm以內，并按照規定標準驗收成孔質量，采取必要的糾偏措施。隨后將導管下放至指定位置，與孔底保持15—25cm左右的距離，將籃球或排球作為隔水塞，并檢查導管的形狀、焊縫等，避免在澆筑過程中出現密閉性不足的問題。通常采用直升導管法進行混凝土澆筑，導管間距控制在3.5m以內，埋入混凝土的深度不宜大于6m，以免后期難以拔出。定期測量槽孔內部混凝土面標高，直至達到設計要求后方可停止施工。

三、塑性混凝土防滲墻施工質量控制措施

1、鉆孔成槽質量控制

鉆孔施工過程中若遇到障礙物，可采取增加錘頭落距的方式處理，避免影響正常施工進度。如果基巖傾斜程度過大，在鉆進時出現飄滑現象，應及時回填片石或者水泥，保證孔底平整程度。必須嚴格按照施工方案要求進行鉆孔作業，其位置偏差控制在3cm左右，傾斜程度控制在0.5%以內。在鉆孔時可能會出現孔壁坍塌的問題，應采取相應預防措施，將鉆進速度保持在合理范圍之內，禁止重車通行。一旦出現坍塌問題，應及時回填塊石、黏土等材料，填筑高度略高于地面1—2m，并適當壓實以提高填筑材料穩定性，待處理完成之后才能繼續施工。其次，在成槽階段，應將合理控制內部泥漿面高度，在導墻頂面下部300—500mm左右。槽段開挖深度與泥漿面下降速度應保持一致，一旦出現下降速度過快的現象，可能是內部存在漏失地層，應采取堵漏處理的措施。

2、塑性混凝土澆筑質量控制

施工單位應根據水利工程實際情況建立起完善質量保證體系，尤其加強重點施工環節的控制。塑性混凝土澆筑直接影響了防滲墻的性能，必須嚴格按照相關標準進行操作，規范施工人員行為，盡量減少質量隱患。同時針對工程難點加強施工人員技術培訓，使其充分掌握塑性混凝土防滲墻施工的技術標準，從根本上提高施工質量。由于在塑性混凝土澆筑時通常采用導管直升法，因此混凝土材料應具有良好的和易性及流動性，以免出現導管堵塞現象。在塑性混凝土材料運送至施工現場之后，檢查其坍落度，以20—24cm為宜，若材料質量無法達到相關標準，禁止應用在防滲墻施工中。混凝土澆筑上升速度控制在2m/h以內，隨著澆筑高度的增加逐漸提升導管。在此過程中，導管速度不宜提升過快，否則會影響墻體連續性，進而降低防滲性能。待澆筑砼面達到設計高度之后，應在導墻上進行立模澆筑，高度保持在0.5m左右，提高墻體穩定性。

四、結束語

綜上所述，塑性混凝土防滲墻施工在水利工程施工中應用較為廣泛，該項技術具有良好整體性和防滲性能，可大幅提高水利工程施工質量。在具體施工操作中應充分掌握工程的水文地質條件，制定科學、合理的施工方案，確保塑性混凝土防滲墻施工質量。如出現滲漏水問題，必須對此類問題加以重視，分析問題出現的原因，及時采取相應的修復措施，提高水利工程整體質量。

參考文獻

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