塑性混凝土防渗心墙的施工

唐小平

广西桂水电力股份有限公司天湖发电分公司 广西 桂林市 全州县 541500

摘要：混凝土防渗墙作为土石坝体防渗结构的重要形式，是水利工程中一项常见的隐蔽项目，其质量水平的高低在很大程度上影响着建筑体的可靠程度，所以，施工人员要合理把控混凝土防渗墙施工流程。而塑性混凝土防渗墙作为混凝土防渗墙中的重要类型被广泛应用，本文将就此施工工艺展开详尽地阐述，希望能够给同行带来一定的参考价值。

关键词：塑性；防渗心墙；案例；施工技术分析

1引言

全州县天湖水库处在越城岭北麓，华南第二高峰真宝鼎东侧,距桂林市158公里，距离广西北大门全州县城56公里，水库海拔高达1620米，属于亚洲首座千米级水头电站——天湖水电站。集雨面积6.3平方公里，平均气温15~20摄氏度。该标段防渗墙是天湖水库除险加固工程的主要组成部分，占工程总投资的四分之一，布置在主坝各一副坝的中间部位，全长为261米，起止桩号为0+000至0+261。防渗墙布置于主坝坝堤1616.80高程以及一副坝坝堤1620.30高程的坝体上游侧。墙底嵌入弱风化基岩，嵌岩深度1.0m，设计墙厚为0.6米，墙深大致为30米左右。该标段防渗墙施工成槽规模大致为3823.65平方米，而塑性混凝土浇筑量为2294.19立方米，防渗墙在0+075到0+110的位置是一种典型的原始山丘地貌。

2前期准备及场地工作分析

2.1施工平台和导向槽施工

2.1.1施工平台

在进行防渗墙施工的过程中，首先施工主坝防渗墙，在实际操作过程中，原坝顶道路保持不变，在靠近水库一侧，应用挖掘机开挖坝体填筑，将坝体1615米平台填筑到1616.8米高度，由此将其当作主要的施工平台。

一副坝施工平台首先将原坝顶道路由1622.04米高程开挖降低至1620.3米高程，采用挖掘机开挖，将降坝顶开挖料直接回填到坝体上游侧的坝体边坡至1620.3米，作为施工平台。

2.1.2导墙施工

通过挖掘、填筑、整平形成防渗墙施工平台之后，开始构建防渗墙导墙，同时还要求平铺倒浆平台。在导墙施工过程中，要全面地考量冲击钻机和拔管机等装置对墙体的压力，保证墙体结构和标号都可以满足拔管的要求。导墙结构形式设置成直角梯形，导墙高程为2.0米，而前后导墙顶宽各为0.6米，前后导墙的距离为0.8米，混凝土导墙中平行安置一个 20mm螺纹钢筋。值得注意的是，导墙壁面要求与防渗墙轴线保持平行，最大允许偏差≦ 10毫米。防渗墙轴线放样结束后，根据轴线桩号开始开挖导向槽，两侧导墙混凝土标号为C25。采取两台0.35 m³的混凝土搅拌机，溜槽入仓，用软管插入式振捣器分级振捣密实。

导槽建造完成后，接着建造倒浆平台，倒浆平台的宽度为2.5~3.0米，长度与导墙一致，浇筑15~20cm厚的C20素混凝土。同时，在倒浆平台靠近坝体一侧建造高程1米的挡墙，挡墙采用浆砌石结构，厚度为50cm。

倒浆平台建造结束后，在主坝与副坝之间的山丘上开挖一个长20m宽5m深2m泥浆沉淀池，泥浆沉淀池的顶高程低于1616.8m高程，泥浆沉淀池壁用10cm厚混凝土护壁，防止垮塌。泥浆池与倒浆平台之间构筑一条深60cm宽70cm的排浆沟，排浆沟壁及沟底浇筑混凝土，以便后期排浆时使用60型小挖机清淤不会垮塌。

最后钻机施工平台的搭建，钻机移动平车架设在底部铺有枕木的4根轨道上，轨道采用24kg/m轻轨铺设，平车移动平台宽度不少于5.0m。

2.2膨润土浆制浆、供浆系统

在施工平台周边选择合适场地安置一个膨润土浆制浆站，主要进行生产防渗墙造孔泥浆。而其原材料通常采取II级优质钙基膨润土粉，制浆站布置靠近施工临时道路，泥浆系统包括制浆站、输浆和回浆管路。

制浆站的占地面积大约为200 m²，在里边要安置两个高速立式泥浆搅拌机，两个储浆池，浆池容量100m³，周边用浆砌石砌筑，底板铺设5cm厚C10混凝土。

采取3PN泥浆泵进行送浆，输浆管路及回浆管路采取Φ100毫米的钢管，通过制浆站平铺至槽孔边，顺着防渗墙施轴线外边铺设输浆干管。

2.3划分槽段

单元槽段长度既要考虑地层特点又能满足浇筑上升速度，以及设备尺寸和灌浆预埋管的布置等情况，一、二期槽长度均为6.0m，采用“四主三副”方式，主孔（1/3/5/7）0.6m副孔（2/4/6）1.2m。这种槽段布置既便于2台钻机同时施工一个槽的主孔，又适合副孔劈打与凿眼，使钻机的布置和调配游刃有余，可大大提高钻机的使用率。这种槽段划分布置便于预埋管的布置和下设，同时也便于浇注导管的分布和下设。

3防渗墙成槽造孔

3.1造孔方法分析

防渗墙成槽采用钻劈法的方法进行防渗墙施工。先进行主孔钻进，后进行副孔劈打法的方案施工。采用CZ-6型钻机进行造孔，进行适应性钻进，在保证坝体结构性的前提下安全、高效、保质施工。成槽结束后采用抽渣筒出渣换浆和清孔。

3.2槽段连接方式

由于该项目的防渗墙属于永久工程，那么墙段接头就极为关键，在进行接头孔施工的过程中，要优先采取钻凿法，把已经浇砼的一期槽段与二期槽段连接孔原孔凿到原孔深。

3.3成槽施工过程控制方法分析

首先，孔斜控制。在造孔期间，施工人员要实时检测孔型，一旦出现孔斜那就要马上纠偏，采取重锤法测量孔斜率，对于采用冲击式钻机进行施工的情况，把直径超过设计墙厚的冲击钻头放至孔底，收紧钢丝绳，根据相似三角形原理，通过量测钢绳在孔口偏离槽孔中心线的距离计算出孔底的偏差及孔斜率。

其次，在造孔过程中，若遇巨漂石、孤石，要在孔内重锤反复冲击，同时回填大量黄土，从而让石渣渐渐上浮。

其三，进行造孔漏浆坍孔处理方法试验，使用优质适用的堵漏材料和堵漏方法，堵漏材料有干锯末、草杆等，确定坍孔处理方案。如孔口塌方清孔过于严重时，可使用回填土石方后，对孔口塌方进行混凝土浇筑后二次造孔成槽。

4槽孔清孔

4.1清孔方法：清孔的目的是保证泥浆的质量，清孔结束后防止孔内淤积增加。清孔方法采用抽桶换浆法使槽孔在浇筑前搁置时间内保持清孔合格标准。

4.2清孔质量控制标准：清孔换浆结束1小时后，槽孔内淤积厚度不大于10cm；泥浆密度不大于1.3g/cm3；泥浆粘度不大于30s；含砂量不大于10%。

5特殊情况处理方法分析

5.1漏浆问题处理方法

若在工程中，漂石层、砂卵石问题较为严峻，那么在造孔期间就会滋生诸多的漏浆问题。一旦造孔期间出现漏浆现象，那么就要利用回填膨润土的方法处理漏浆问题。

漏浆位置通常出现在地层的变化位置、砂卵石位置、覆盖层及基岩的结合位置。只要产生严峻的漏浆现象，那就极易产生槽孔坍塌问题，所以要马上中止槽孔作业，同时还要在第一时间内往槽孔中注入合格的泥浆，维持浆面的高度。

在情况允许的情况下，还应该朝泥浆内加入一定的堵漏材料，例如粘土、棉仔壳、纸屑等等。处理结束后就要求再次造孔。还可马上朝着槽孔内注入泥浆粘度的物质，例如水泥、粘土球等等。

5.2塌孔问题处理方法

防渗墙施工期间，在砂层极易塌孔，针对塌孔这一现象，施工人员可以通过回填粘土等材料，填筑到槽孔塌孔方位之上1.5米，然后再利用冲击钻机进行夯实，挤密孔壁。对于塌孔问题较为严峻的位置，施工人员还要采取直升导管法回填灌注低标号混凝土填平，再次造孔。

5.3孔斜问题处理方法

受内外因素的影响，在槽孔施工期间常常会出现孔斜现象。如果孔斜偏大，那就极易减少墙体的有效厚度，所以，若孔斜大于既定程度，施工人员就要在第一时间内修孔。接头孔位置孔斜一旦超出正常值，那就要求回填后接着造孔。回填完成之后，就要求根据既定规范缓缓重钻，提供纠偏。针对探头石引发的孔斜问题，此时要求在探头石爆破后再进行修孔。

5.4混凝土浇筑堵管问题处理方法

可上下反复提高导管进行抖动，这样能够确保导管顺畅，如果这一方法没有达到预期效果，那么就需要在导管埋深可控范畴内提高导管，通过混凝土的压差，进一步降低混凝土存在的阻力。

6结束语

综上所述，在施工过程中，通过对该工程复杂地层的探究，进一步分析了塑性混凝土防渗墙成槽等重要的技术手段，同时也详尽地阐述了其施工方法及质量控制，强化工程的过程监控力度，这对于提升防渗墙的施工水平具有很强的现实机制，因而值得进一步地推广及应用。

参考文献

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[3]彭兆强.塑性砼防渗心墙施工技术在水库加固中的应用与实践研究[J].科技创新与应用,2017(512):150-152.

作者简介：唐小平，男，1965年10月出生，本科学历，水电建筑工程师职称，主要从事水利水电建筑工程的施工管理，有30多年的施工管理经验。