防滲墻接頭處夾渣原因分析及處理

范志軍，張 歡

（內(nèi)蒙古引綽濟(jì)遼供水有限責(zé)任公司樞紐分公司，內(nèi)蒙古 烏蘭浩特137400）

1 問(wèn)題基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

防滲墻槽孔設(shè)計(jì)。1號(hào)槽孔，2號(hào)槽孔。

問(wèn)題設(shè)計(jì)。1號(hào)槽孔與2號(hào)槽孔接頭處出現(xiàn)夾渣現(xiàn)象。

問(wèn)題詳細(xì)描述。防滲墻下部不設(shè)鋼筋籠，只在防滲墻頂部下設(shè)預(yù)埋鋼筋籠。

在澆筑過(guò)程中2號(hào)槽孔澆筑速度為4 m/h，在結(jié)果過(guò)程中因頂部硬蓋被鋼筋籠卡住，混凝土突破硬蓋時(shí)，偏向1號(hào)槽孔接頭部位突破滯后。

后期在鑿除樁頭時(shí)，在1號(hào)槽孔與2號(hào)槽孔墻體接頭處發(fā)現(xiàn)夾渣（主要位于1號(hào)槽孔弧窩處），為保證質(zhì)量，需對(duì)該部位進(jìn)行修補(bǔ)處理。

鑿除施工后，通過(guò)風(fēng)鎬繼續(xù)對(duì)發(fā)現(xiàn)夾渣處進(jìn)行鑿除，挖至設(shè)計(jì)墻頂深度1.6 m 處，夾渣形狀橢圓形，長(zhǎng)軸長(zhǎng)約15 cm，該位置水平方向距防滲墻接縫位置6 cm，之后由于空間狹小，人工開(kāi)挖困難，從1.6 m采用掏挖方式至2.7 m，均為夾渣。

2 調(diào)查詳細(xì)設(shè)計(jì)

2.1 初步調(diào)查

釬探僅能達(dá)2.7 m 深，后采用巖心鉆（130 mm孔徑）取芯查探，根據(jù)芯樣情況判定缺陷深度。

經(jīng)巖芯鉆機(jī)取芯探查（孔徑76 mm）。2.7～4.3 m，巖芯長(zhǎng)度1.1 m 為沉淀夾渣。4.3～5.1 m 位置巖芯為混凝土，長(zhǎng)度0.6 m。

2.2 復(fù)勘及復(fù)查

為了解查探夾渣范圍及盡可能地清除夾渣：

1）在原孔位采用大口徑130 鉆孔。

2）在該位置四周鉆孔，查勘其影響范圍。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際鉆孔勘查共鉆孔6個(gè)。

此次鉆孔全部為130 mm 孔徑。1號(hào)孔，在1號(hào)槽孔邊端，確認(rèn)該夾渣情況為2號(hào)槽孔發(fā)生，1號(hào)槽孔并無(wú)問(wèn)題；2號(hào)孔，在原探孔上進(jìn)行擴(kuò)孔，以盡可能多地掏出夾渣；3 和4號(hào)孔，2號(hào)槽孔預(yù)埋管小樁號(hào)側(cè)，距2號(hào)探孔0.4 m，以查探夾渣范圍有無(wú)往2號(hào)槽孔橫向及縱向范圍擴(kuò)散；5 和6號(hào)孔，在原探孔的上下游方向，以探明夾渣在上下游的影響范圍。

取芯情況說(shuō)明：

1）1號(hào)孔位于1號(hào)槽孔與2號(hào)槽孔交接處，實(shí)際位于1號(hào)槽孔，鉆孔深度為1.6～3.1 m，因取芯非常完整，故只鉆取了3.1 m，并證明1號(hào)槽孔在此處無(wú)夾渣情況發(fā)生，確認(rèn)夾渣問(wèn)題只發(fā)生在2號(hào)槽孔。

2）2號(hào)孔是在發(fā)生夾渣處的正位置對(duì)原鉆孔進(jìn)行擴(kuò)孔，因原鉆孔影響，實(shí)際鉆孔下部略有偏差，但底部合格混凝土位置與原在此位置探孔位置基本一致，因此，可證明夾渣底部位置在4.3 m左右，其中1.6～3.3 m 因原鉆孔影響，未取出巖芯，3.3～4.3 m 為夾渣，與原探孔情況一致。

3）3和4號(hào)孔位于2號(hào)槽孔邊端預(yù)埋管小樁號(hào)側(cè)，以探明夾渣向2號(hào)槽孔小樁號(hào)端擴(kuò)散范圍，這兩個(gè)孔取芯非常完整，其中4號(hào)孔與預(yù)埋管相交，切割取出預(yù)埋管鐵片，可證明夾渣范圍未到此處。

4）5號(hào)和6號(hào)孔分別位于夾渣處上下游側(cè)，以探明其上下游方向的擴(kuò)散范圍，因開(kāi)孔位置處于陡坡，上部（1.6～2.5 m）0.9 m 段巖芯被擠壓的較碎，未取出巖芯，從2.5 m 開(kāi)始取出巖芯。其中5號(hào)孔取芯基本完好，因其正好處于1號(hào)槽孔與2號(hào)槽孔的接縫位置，因此巖芯呈縱向兩半狀。6號(hào)孔上部和1號(hào)槽孔與2號(hào)槽孔的接縫相交，下部偏離，因此上部取芯呈兩半狀,下部較完整。

3 原因分析

在問(wèn)題描述中2號(hào)槽孔澆筑速度為4 m/h，查詢規(guī)范SL174-2014《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范》19 頁(yè)第8.8.8條第2條：混凝土面上升速度不應(yīng)小于2 m/h，實(shí)際澆筑速度為4 m/h，符合規(guī)范要求，故初步判定該處不合格混凝土形成原因?yàn)椴劭谆炷翝仓r(shí)，頂部硬蓋被鋼筋籠卡住，混凝土突破硬蓋時(shí)，接偏向1號(hào)槽孔接頭部位突破滯后，硬蓋上方的部分浮渣被推至突破滯后的方向，其比重小于混凝土，其被推至最邊緣處，即1號(hào)槽孔的弧窩處。由于此時(shí)的混凝土大部分為從2號(hào)槽孔中部方向過(guò)來(lái)，混凝土對(duì)推至1號(hào)槽孔弧窩處的浮渣并無(wú)較強(qiáng)的浮升之力，因此在1號(hào)槽孔弧窩處形成一段浮渣柱。

一般情況下，該浮渣柱下小上大，因?yàn)殡S著澆筑的進(jìn)行，混凝土導(dǎo)管內(nèi)外壓力差越來(lái)越小，澆筑時(shí)下料難度越來(lái)越大，因此要求導(dǎo)管埋深也會(huì)相應(yīng)減少以減少混凝土下料阻力（在SL174-2014《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范》第18 頁(yè)第8.1.8條，第1條：當(dāng)混凝土頂面接近孔口或設(shè)計(jì)墻頂高程時(shí)，為便于混凝土流動(dòng)，導(dǎo)管埋深可適當(dāng)減小，但不宜小于1.0 m）。在導(dǎo)管埋深減小的情況下，混凝土對(duì)最邊端部位的頂浮力會(huì)相應(yīng)減小。因此，槽孔邊端的浮渣一般均是越往上越大。

混凝土硬蓋卡在鋼筋籠下原因分析：防滲墻在澆筑時(shí)，混凝土頂部混凝土處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，一般會(huì)逐漸變硬，隨著時(shí)間的推移，頂部硬蓋會(huì)越來(lái)越硬，如果槽孔內(nèi)下設(shè)有鋼筋籠，有時(shí)會(huì)頂起鋼筋籠（在SL174-2014《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范》第78 頁(yè)第12.0.4條：在防滲墻和地下連續(xù)墻施工中，在混凝土澆筑過(guò)程中，鋼筋籠上浮事故時(shí)有發(fā)生）。通常情況下，澆筑過(guò)程中，鋼筋籠會(huì)不斷破壞這層硬蓋，使其強(qiáng)度難以持續(xù)升高，但當(dāng)槽孔內(nèi)無(wú)鋼筋籠時(shí)，這層硬蓋一般會(huì)推至防滲墻頂部。而該設(shè)計(jì)中，下部未下設(shè)有鋼筋籠，只在防滲墻頂部下設(shè)預(yù)埋鋼筋籠，混凝土頂部不斷上升的硬蓋推至鋼筋籠下部時(shí)，從而較易頂起鋼筋籠或卡在鋼筋籠底部。

4 復(fù)查情況分析

復(fù)勘取芯情況分析：從1-6號(hào)孔取芯情況可以看出，夾渣位置順軸線及上下游側(cè)均無(wú)擴(kuò)散跡象，其范圍僅限于從外面觀看到的范圍，下部并無(wú)鼓肚發(fā)生。夾渣情況完全與前期判斷分析一致，夾渣在縱向方向只有一段夾渣柱，且只在1號(hào)槽孔的弧窩處發(fā)生，其發(fā)生實(shí)際原因?yàn)椋夯炷翝仓r(shí)頂部硬蓋卡在鋼筋籠下，混凝土在突破此位置時(shí)突破點(diǎn)偏槽孔中間方向，因混凝土比重大于浮渣，浮渣被推至槽孔最邊端，由于混凝土從側(cè)向過(guò)來(lái)，對(duì)邊端浮渣頂浮力不夠，在1號(hào)槽孔弧窩處形成一段夾渣柱。

5 處理方案

因1，3，4號(hào)孔并未處于夾渣范圍內(nèi)，對(duì)此3 孔作封孔處理。

2號(hào)孔因處于夾渣位置，對(duì)該孔進(jìn)行沖洗并灌漿處理，5 和6號(hào)孔因處于接縫位置，也采用2號(hào)孔的處理方式，可對(duì)原1號(hào)槽孔與2號(hào)槽孔連接接縫進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，可提升原防滲墻的防滲效果。

上部人工開(kāi)挖部分采取高一標(biāo)號(hào)混凝土澆筑至設(shè)計(jì)墻頂高程。

具體施工程序如下：

1）對(duì)1，3，4號(hào)鉆孔依次沖洗干凈后，采用0.5∶1 濃漿置換封孔，并純壓30 min 結(jié)束。

2）2，5，6號(hào)鉆孔分別卡塞（先5，6號(hào)孔后中間2號(hào)孔），孔內(nèi)封閉，采用脈沖式壓水沖洗，沖洗壓力采用0.8 MPa，為灌漿壓力的80%。盡量清洗出孔縫淤積，直至回水返清。待回水返清10 min 后用0.5∶1.0純水泥漿液進(jìn)行灌注，灌漿壓力1.0 MPa，如果不起壓，漿液會(huì)在接縫或旁邊鉆孔冒出，可將旁邊鉆孔下塞堵上繼續(xù)灌漿。由于冒漿無(wú)法灌注時(shí)，當(dāng)全部冒出濃漿后，待凝，8 h 后掃孔復(fù)灌。結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：在1.0 MPa 壓力下，注入率不大于1 L/min后，保持回漿壓力不變，繼續(xù)灌注30 min，灌漿即可結(jié)束。

3）待坑內(nèi)4個(gè)鉆孔處理全部結(jié)束，放置滿24 h后，對(duì)上面混凝土進(jìn)行適當(dāng)鑿除及修整，此修整作用是改善上下混凝土的連接受力，并加大上下游方向的滲水通道距離，提升防滲效果。

4）上部混凝土修整完畢后，將上部的稀漿及水、浮渣清理干凈，表面人工進(jìn)行鑿毛處理，然后沖洗干凈，表面涂抹2 mm 的混凝土界面劑，采用高一級(jí)標(biāo)號(hào)混凝土澆筑至設(shè)計(jì)墻頂高程，頂部按設(shè)計(jì)要求預(yù)留鍵槽。注意開(kāi)澆時(shí)，先填滿坑內(nèi)4個(gè)鉆孔上部的空余部分。

5）上部?jī)蓚€(gè)鉆孔（3、4號(hào)鉆孔）待凝3 d 后，將上部空余部分用高一標(biāo)號(hào)砂漿填滿，抹平。

6 質(zhì)量檢查

1）夾渣位置混凝土澆筑時(shí)應(yīng)取抗壓抗?jié)B抗凍試件，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

2）該部位應(yīng)鉆檢查孔做注水試驗(yàn)。如果檢查結(jié)果不滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)采取措施補(bǔ)救。

7 冬季施工措施

1）灌漿用水泥漿液用熱水?dāng)嚢?，保證灌注時(shí)漿液溫度不低于5 ℃。

2）混凝土采用原防滲墻高一標(biāo)號(hào)混凝土澆筑，入倉(cāng)前測(cè)試混凝土溫度，不合格混凝土不得入倉(cāng)，并按要求制作試件。

3）混凝土澆筑完畢后，立即進(jìn)行保溫處理，首先在混凝土表面履蓋草墊或棉被，上部搭設(shè)暖棚，棚內(nèi)生火加熱，在養(yǎng)護(hù)期間，保持混凝土覆蓋物處于溫潤(rùn)狀態(tài)，并在棚內(nèi)安放溫度計(jì)，定時(shí)監(jiān)測(cè)棚內(nèi)溫度。

4）混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d 之后上部可按要求進(jìn)行履蓋。