水庫除險加固工程壩基塑性砼防滲墻施工技術分析

宋春

（枝江市火山口水庫管護中心，湖北 枝江 443200）

除險加固是水庫工程建設的重要內容之一，加固效果關系著水庫運行過程安全性，及防洪、抗澇及防汛功能的發揮程度，故而應結合水庫建設實際狀況，采用適宜的加工技術方法，并有針對性地進行創新與完善。塑性砼是近年來研發出的一種新型防滲墻技術，其在應用階段重視對細節的處理，施工效果符合國家現行的有關規定要求，能夠為水庫項目的加固工程創造更安全、便捷的建設環境。但當下部分施工人員對該項技術的認識不全面，尚不能規范使用，鑒于此，本文對技術要點與施工質量控制進行探究。

1 工程概況

火山口水庫位于枝江市西北部的安福寺鎮火山口村境內，總庫容1652萬m3，最大壩高25.01m。擬定將火山口水庫大壩設計為黏土均質壩，壩軸線呈東西走向，直線分布，迎水面背水坡分設兩級平臺，由上至下，原設計坡比分別是：迎水面：1：3.25、1：3.5、1：3.75，背水坡：1：2.75、1：3、1：2。結合原始資料，壩基上游未設置防滲鋪蓋；排水棱體頂高程113.00m，頂寬2.0m，坡比為1：2.0。結合灌區的分布狀況，水庫設置了高、低輸水管，分別布設在大壩左、右側，管型均是圓形砼有壓涵管，低輸水管管徑、管長及進水口高程分別為1.2m、115.5m、111.1m，高輸水管依次是1.0m、79.0m、116.0m。

2 塑性砼防滲墻施工技術方法

（1）規劃槽孔與構建成槽。在采用抓斗成槽工藝過程中，需要秉持一定原則，要維持槽孔不坍塌，并確保砼澆筑的速度與設計要求相吻合，槽孔要有足夠的長度，只有這樣，方能加快施工進度，也能較精確地調控不同槽段之間銜接縫的數目。斗體作業過程中，寬度值適宜，因該項指標是規劃槽孔長度的依據。本工程把槽孔施工規劃成兩個不同階段進行，只有在第一個階段施工結束且質量達標后，方可進入下一階段的施工工序中。本工程采用導墻上做好的基準標記控制孔位偏差，使用鋼卷尺進行測量；造孔階段要指派專人隨時檢查孔位、孔斜，認真記錄相關信息，確保工程施工問題發現、解除的時效性。造孔過程中，根據抓斗造孔速度及時供漿，泥漿面保證不低于導墻墻頂30cm。待槽孔造孔工作整體完成后，嚴格依照“三檢制”原則全面檢查造孔質量，包括孔位、孔深、墻厚、孔斜等各項指標，檢查達標后，方可進入清孔換漿工序中。

（2）槽段銜接。采用接頭管法連接槽段，等同于在澆筑第一個階段時，將接頭管增設到槽孔的下半部分，待觀察到槽內的砼開始初凝時，將其向上拔起，進而形成一個接頭孔。本工程施工共劃分為56個槽段，一、二序孔均有28個，槽孔最大、最小深度分別為30.5m、24.32m。

（3）槽孔深度。在規劃設計槽孔時，要確保其深度處于花崗巖之下，并嵌入至花崗巖內，設計要求為嵌入50㎝。但是，在實踐中，應結合具體情況對嵌入深度進行微調整。利用測繩測量孔深；孔寬度為0.31～0.32m，符合規范要求（≥設計寬度30cm）。

（4）固壁泥漿。泥漿對孔壁樣態能起到一定支撐作用，還能維持地層的安穩性，要確保泥漿的物理、流動性能指標均要符合加固工程設計要求，且自身還具備一定抗污染能力。固壁泥漿原材料主要有如下四種。

①水：因為本項目為水庫加固出險工程，故而水庫內存有足夠量的水，能夠滿足加固施工對水量提出的要求，故而選定水庫內的水。

②膨脹土：選用II級鈣基膨潤土。

③分散劑：以碳酸鈉為主。

④增加劑：在工程施工階段，結合具體需求投用適量增加劑，選用的類型為CMC。加強泥漿配合比的設計，用水量為965㎏，膨潤土73㎏，碳酸鈉2.5㎏，最后制得的泥漿的比重為1.05。 針對新制得的泥漿，需要等待24h，待其膨化后方可用于施工中；若施工前復核檢查泥漿質量和設計要求存在出入，則嚴禁用其施工操作，需將其排放到指定地點，以防因隨意排放二污染環境。

圖1 現場施工場景圖

（5）清孔換漿。本工程槽段成槽后利用“抓斗撈取法”清孔，清孔前，貯漿池內貯備足夠置換全槽孔沉漿的新鮮泥漿。“抓斗撈取法”的工法可以做出如下闡述：在槽30min后，由液壓抓斗下至孔底，從一端開始向另端依次撈取孔底沉渣，同時向槽孔內補充部分新制泥漿。清孔換漿工作結束后Ih，從距孔底1.Om的部位取樣試驗，泥漿指標達到標準。在二序槽孔清孔換漿結束前，用鋼絲刷子請除序槽孔砼孔壁上的泥皮。

（6）墻體澆筑。本工程采用泥漿下直升導管法澆筑混凝土。導管內徑20cm，槽孔導管距孔端或接頭管1.0～1.5m；兩個相毗鄰的導管間距要≤5.0m。在具體澆筑過程中，要確保混凝土勻速上升，澆筑過程中，控制高差≤0.5m，上升速度≥2m/h。當檢測到混凝土澆筑到和導墻面平齊時，清除上層0.5m內的浮渣清理以后，再澆筑到導墻面平，導管理入混凝土深度以1～6m為宜，圖1位現場施工圖。

（7）防滲墻混凝上鉆孔取芯。防滲墻在2010年2月8日施工整體結束后，施工方隨機進行了4個部位鉆孔取芯試驗，芯樣歷經90d養護以后送樣并檢測其抗、抗滲及彈性模量。統計檢驗結果如下：抗壓強度4.0～4.5MPa，符合設計要求2～5MPa；抗滲等級滿足設計要求W6；彈性模量最大、最小值分別為1130MPa、1093MPa，均符合設計要求≥400MPa。

3 塑性砼防滲墻施工質量管理與控制

首先，要規避槽壁塌方的情況，故而在施工階段一定要加強泥漿質量控制，合理調整配合比。在成槽時，適當增加泥漿的比重，提升泥漿的黏稠度，并確保泥漿補充操作的時效性，維持泥漿的排出量與補給量兩者的均衡狀態。若工程現場勘測發現地質是較柔軟的土質或流沙層，則建議要減緩施工速度。在槽段成孔結束后，要快速澆筑混凝土，嚴禁出現拖延時間過長的情況，并適當減小單元槽段的長度值。

其次，杜絕出現泥漿滲進混凝土導管內的情況，否則，很可能導致通道滲漏，降低水庫加固工程的施工質量。具體是在首次混凝土澆筑環節中，一定要確保混凝土用量符合相關設計標準，合理調控導管底部與孔底兩者的間距，埋管深度要＞2.0m，這樣方能使工程建設質量得到一定保障。

最后，加強塑性砼防滲墻垂直度的控制，通常推薦采用SG30A型成槽機進行輔助施工，該種器具具備較好的檢測偏斜及糾正能力，因此，在建筑領域中有較廣泛應用。施工階段對槽壁垂直精確度能控制到1/300，明顯優化了除險加固工程的施工效果。

4 結語

塑性混凝土是近年來開發的一種新型材料，和普通混凝土相比較，其在理化性能、施工過程便捷性及質量可控性等諸多方面均占據優勢。合理應用壩基塑性砼防滲墻施工技術，能明顯提升水庫除險加固工程施工質量，延長水庫的使用壽命。因此，在實踐中，在確保施工前期準備工作充分的基礎上，選擇適宜度最高的工藝，嚴格依照工程設計流程作業，始終將質量放在第一位，建立健全質量保證體系，正確處理好了質量、進度、成本三者之間的關系，就能取得良好的施工效果。