水库除险加固工程塑性混凝土防渗墙施工技术

摘要：塑性混凝土是近年来应用较为广泛的一种新型防渗墙墙体材料，对坝体坝基的防渗处理具有重要作用。本文结合工程应用，重点围绕施工方法、施工工艺、质量检查和工程评价等方面探讨了塑性混凝土防渗墙施工技术，并提出一些个人见解，以供实践参考。 关键词：塑性混凝土；防渗墙；施工方法；质量检测 中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：

水库大坝是城市水利基础设施建设的重要组成部分，担负着防洪、灌溉、养殖、发电等重任，对推动城乡经济的进一步发展具有重要意义。目前我国许多水库大坝基础设施使用年限比较久，加上受到地质条件、施工质量低和日常管理不善等因素的影响，水库坝体坝基等部分均出现不同程度的渗漏现象，如不及时进行有效的防治，则可能会影响到水库的使用功能及使用寿命。因此，水库管理人员必须清晰认识到坝体坝基渗漏现象的危害性，加强水库坝体坝基的防渗处理工作。塑性混凝土作为一种新型的防渗墙墙体材料，具有诸多的优点，能够有效提高水库大坝坝体的强度和承载力，延长大坝的使用寿命，目前在水库除险加固工程中得以应用及推广。 1 工程概况

某水库是一座具有灌溉、防洪、养殖等综合利用功能的反调节中型水库。该水库是典型的三边工程，根据地质报告反映，大坝施工清基不彻底，0+710-1+612在高水位时段坝身与坝基结合部位渗漏严重，对本段进行防渗处理非常必要。

经研究，采用塑性砼防渗墙进行防渗处理，将坝身防渗与坝基防渗统一考虑，塑性混凝土防渗墙设计墙顶高程为57.5m，墙体厚度为40cm，底部深入粉质粘土层2m，形成完整的防渗体。塑性混凝土设计指标如下：

a.抗压强度：2.5mpa≤r28≤5.0mpa； b.弹性模量：e100。 2 塑性混凝土防渗墙施工方法 2.1 施工工艺

施工准备→测量放线→导墙制作和槽段划分→成槽→槽孔检查与验收→接头清理(二期)→清孔、灌浆、监测、验收→安装浇筑导管→灌浆混凝土→下一槽段施工 2.2 导墙修建 2.2.1 测量

用仪器确定好防渗墙轴线，修建导向墙，并建立施工测量控制网。 2.2.2 导墙浇筑

用挖掘机进行开挖，人工配合清底，基底夯实并铺筑混凝土垫层，在垫层上立模，浇筑c20混凝土导墙，导墙顶面略高于地面，拆模后，每隔1米左右加设方木支撑，在导墙两侧回填素土并夯实。 导墙浇筑后未达到设计强度前要做好保护工作，禁止机械、车辆通行，以免造成导墙损坏。 2.2.3 导墙质量控制

导向墙应平行防渗墙中心线，允许偏差为±1cm，导向墙顶面高

程(整体)允许偏差为±1cm，导向墙内墙面垂直度误差5‰，内墙面平整度为3mm，导向墙间净距允许偏差为±1cm。导墙断面形式如图1所示。

图1 导墙断面结构形式 2.3 泥浆循环系统的布置

按每作业小段用编制袋围堰设置一个泥浆池、沉渣池、储浆池(开始施工时，泥浆池、沉渣池设在坝外端)，池的容量要满足单孔或单槽置换泥浆的要求，钻渣随时清理，可就近堆放，按业主要求集中处理；泥浆循环系统由专业技术员管理监控，每隔30分钟检测一次泥浆参数，随时调整，确保清孔后的泥浆密度不大于1.1g/cm3，粘度不大于35s，整个系统的泥浆储量能满足孔内泥浆高于地下水位2.0m且不低于孔口0.3m。 2.4 成槽

防渗墙成槽是工程的关键，本工程采用sg35液压履带式抓斗机成槽。

2.4.1 导槽开挖

以混凝土防渗墙轴线为中心开挖成槽，两侧用护槽板支护，防止在成槽、浇筑过程中水流冲刷土体；设置条状泥浆池，其容量为开槽土体的2～3倍，每10米隔断一次，分隔为沉淀池和泥浆池。使用时一个作为沉淀池，一个作为泥浆池。开槽机开槽施工反循环排渣首先通过沉淀池，经过池中沉淀后进入贮浆池。 2.4.2 机组成槽

用液压抓斗一序施工槽段为6.5米，二序施工槽段为6.5米，抓斗宽度为2.8米。二序槽段接头采用“接头管”法。槽段底部深入粉质粘土相对不透水层2米。成槽顺序如图2所示。 图2 成槽顺序 2.5 终孔及清孔

2.5.1 项目检验及质量要求

成槽结束后，施工单位对孔位、孔深、槽孔长度及孔斜等项目自检，自检合格及时报监理复检，全面验收后，进行清孔，置换泥浆，直到泥浆参数达到设计要求，再测孔底沉渣；如是双序槽孔，在清孔换浆前，用钢丝钻头清除一期槽砼孔壁上的泥皮，直到刷板上不带有泥屑及孔内沉渣厚度不再增加为止。

质量要求方面，清孔换浆结束1小时后，应达到清孔要求：使用一般粘土时，孔内泥浆密度不大于1.25g/cm3，粘度不大于28s，含砂量＜8%；使用膨润土时，孔内泥浆密度不大于1.10g/cm3，粘度不大于35s，含砂量＜3%，在30分钟内失水量＜40ml。 2.5.2 槽段接头清刷

用刷壁器对槽段接头砼壁进行上下刷动，清除砼壁上的杂物。 2.5.3 墙段连接

尽量减少墙体连接缝，墙段连接采用双反弧法施工。 2.6 砼防渗墙浇筑 2.6.1 灌注导管下设

根据验收的槽孔深度配备相应长度的导管，导管采用游轮式连

接，下入槽孔前，认真检查，连接牢固、密封。当槽底高差大于0.25m时，应将导管置于控制范围的最低处，导管底口距槽孔控制在25cm以内，在导管上端安装隔水塞。 2.6.2 砼浇筑

墙体浇筑采用直升式导管法进行混凝土灌筑，浇筑第一盘混凝土料水泥用量需增加每盘用量的1/2，而后用正常配合比拌合浇灌，初灌量必须满足规范要求。第一斗料灌入槽孔后，其埋管深度不得少于1m，每浇筑2～4盘料，测量混凝土面高程一次，计算混凝土面的上升速度，控制导管埋入砼内的深度不小于1.0m，不大于6.0m，一期槽孔两端的导管距孔端应小于1.5m，二期槽孔两端的导管距孔端应小于1.0m，每槽孔对混凝土的检测次数及取样数都必须符合施工规范要求。

2.6.3 浇注中断的处理

浇筑混凝土必须连续进行、不得间断，如浇筑过程中遇特殊原因造成浇筑中断，若不能及时处理恢复浇筑，则必须报告监理工程师，经同意后拔管，在处理完毕后，按施工规范要求采取相应的技术措施进行处理，经监理认可后恢复施工。成槽及混凝土浇筑分二期施工，先施工一期槽孔，然后施工二期槽孔，多次重复上述过程便形成一道塑性防渗墙。

3 塑性混凝土防渗墙质量检测 3.1 检测主要内容

塑性混凝土防渗墙质量检测主要内容为：防渗墙墙体的搭接质

量、连续性以及墙体外观质量检查；防渗墙体塑性混凝土的抗压强度、弹性模量和渗透比降试验；现场钻孔注水试验测定防渗墙体的渗透系数。

3.2 检测和检查方法

对于防渗墙体的均匀性、搭接和外表质量检测方面，采用开挖检查探坑的方式对防渗墙体的搭接、墙体的厚度、墙体外观进行检测。探坑的开挖深度一般为2.5～3.0m。

塑性混凝土的抗压强度、弹性模量和渗透系数等指标需委托有资质的单位进行检测。 4 工程质量评价

4.1 防渗墙体的连续性和外观质量

整个防渗墙墙体沿轴线方向的连续性较好，混凝土的胶结情况良好；防渗墙墙体厚度共开挖检测了4处14个测点，其厚度值为39.5cm～42cm，平均厚度40.5cm；防渗墙的槽段搭接处自上而下平顺连接，0+729～1+023.75段连接情况良好，其余部位槽段的接头连接情况一般。

4.2 防渗墙墙体的渗透系数

0+729～1+612段内共抽检13处位置，对防渗墙墙体进行钻孔注水试验，测定其渗透系数20=2.56×10-7～2.24×10-6cm/s。其中，墙体渗透系数小于i×10-7cm/s的有10处，合格率为76.9%，满足《水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准》dl/t5113.1-2005的要求。

4.3 防渗墙墙身混凝土强度

在0+729～1+612的防渗墙上共抽取6处探坑的芯样，共进行21组墙体塑性混凝土芯样的试验，芯样的无侧限抗压强度值为1.51～4.29mpa，平均值为2.65mpa，离差系数为0.303；其中芯样的无侧限抗压强度值≥2.50mpa的试样15组，抽检合格率为71.4%，满足《水电水利基本建设工程单元工程质量等级评定标准》dl/t5113.1-2005的要求。 4.4 防渗墙的弹性模量

防渗墙墙体的塑性混凝土的弹性模量值为269～1503mpa，满足要求。

4.5 防渗墙墙体的渗透坡降

防渗墙墙体塑性混凝土的破坏坡降均不小于156，允许坡降均不小于100，满足设计要求。 5 结语

本工程通过采用塑性混凝土防渗墙进行坝体坝基的防渗处理，较好地解决了水库坝体坝基渗漏的问题，截渗效果明显，同时工程各项质量检测指标均满足设计及规范的要求，完成了工程预期的防渗目标，并取得了较好的经济效益。 参考文献

[1] 孙晓亮.塑性混凝土防渗墙施工技术简述[j].山西水利.2012年第11期

[2] 黄荣峰;周江沐.塑性混凝土防渗墙在土坝防渗加固中的应

用于探索[j].城市建筑.2012年第12期