彭劍，楊清平

（廣州南華工程管理有限公司，廣東 廣州 510230）

塑性混凝土是一種低強度、低彈模、大應(yīng)變的高流動性混凝土，是一種水泥用量較低但膨潤土摻量大的柔性結(jié)合材料，具有很好的防滲性能；而且塑性混凝土具有在低強度和低彈性模量下適應(yīng)地基應(yīng)力的變化的特點，能確保墻體不被破壞，而又不需提高混凝土強度等級或增加鋼筋配置，大大降低工程造價成本[1]。因此非常適用于既要求控制工程投資成本而防滲要求又較高的軟土地基。

1 工程概況

海南逸盛PTA項目取水頭沉箱、取水箱涵及取水泵站工程位于海南省洋浦經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)神頭港（PTA項目用地西南部），濱海大道西側(cè)。工程基坑開挖地面標高為6.83 m，底標高為-7.79 m，基坑底尺寸為34 m×33 m，基坑頂尺寸為78 m×80 m，開挖平均深度為15 m?；铀幫翆拥刭|(zhì)為表層人工填土、下伏底層巖性為第四系全新統(tǒng)海相沉層、第四系下更新統(tǒng)海相沉積層和第三系上新統(tǒng)海相沉積層，地質(zhì)土層自上而下分別為雜填土、素填土、珊瑚碎屑、粉土質(zhì)砂夾碎石、粉質(zhì)黏土、中砂、貝殼碎屑巖、貝殼碎屑夾粉質(zhì)黏土。

基坑采用明挖法，分兩級放坡、分層均衡進行開挖，第一級邊坡開挖至-0.79 m，第二級開挖至-7.79 m；標高-0.79 m處設(shè)置3.0 m寬平臺（海側(cè)設(shè)置2.0 m寬平臺）。第一級邊坡開挖時按照1∶1.5坡度放坡至-0.79 m，第二級按1∶1.7坡度開挖至設(shè)計標高。

基坑開挖坡面采用掛網(wǎng)+抹水泥砂漿護面，掛網(wǎng)規(guī)格為φ2@25，在防護網(wǎng)外面按間距@1 000×1 000布置φ12鋼筋，將鋼筋與網(wǎng)焊牢或綁牢，在鋼筋交叉處設(shè)置長0.5～1.2 m的φ12插筋，然后抹平均厚度為5 cm的M15水泥砂漿，砂漿應(yīng)蓋住網(wǎng)和固定鋼筋，不使其外露，水泥砂漿施工后進行養(yǎng)護。為保證排除坑壁土體中集水或滲透水，布置φ25塑料排水短管，伸入土體0.5 m左右，縱橫間距3～5 m。

塑性混凝土防滲墻布置在 +4.70 m（海側(cè)+4.30 m）高程施工平臺上，位于取水泵站基坑坡頂外7 m（海側(cè)基坑坡頂外3.1 m）處，軸線長度365.540 m，墻體厚度0.6 m，深度按墻底標高為-17 m（部分段為-14 m），墻底伸入粉質(zhì)黏土層不小于2.5 m，設(shè)計槽孔孔斜率≤1/200，墻體滲透系數(shù) K≤3.0×10-7cm/s。

基坑開挖在防滲墻完成28 d后，并在防滲墻質(zhì)量檢測合格后進行。

塑性混凝土防滲墻28 d齡期主要控制性指標： 1） 抗壓強度≥1.0 MPa，且不宜高于2.5 MPa；2） 滲透系數(shù)≤3×10-7cm/s；3） 彈性模量 E≤800 MPa。

參考性指標：1） 重度≥20 kN/m3；2） 泊松比 μ=0.4；3） 抗拉強度≥0.3 MPa；4） 在平均圍壓0.3 MPa情況下，極限壓應(yīng)變≥3%；5） 內(nèi)摩擦角φ≥32°，凝聚力c≥0.27 MPa。

2 防滲墻施工工藝

根據(jù)海南逸盛PTA項目取水頭沉箱、取水箱涵及取水泵站工程基坑現(xiàn)場實際情況，塑性混凝土防滲墻采用間隔分序法施工工藝沖孔成槽，主、副孔間殘留及槽段接頭部位采用鉆劈法進行修整，確保成槽整體質(zhì)量符合要求。

防滲墻工程施工機械共有JK6鋼繩沖擊式鉆機16臺，泥漿泵16套，泥漿攪拌泵2套。導(dǎo)管提升機2臺。

防滲墻主要施工順序為：測量定位→導(dǎo)墻（導(dǎo)向槽）施工→鉆孔成槽→孔底清渣→灌注塑性混凝土。

3 塑性混凝土配合比試配和驗證

塑性混凝土就成熟度和應(yīng)用廣度而言遠遠低于常規(guī)混凝土，塑性混凝土缺乏廣泛和普遍的經(jīng)驗配合比，塑性混凝土水泥用量一般為80～170 kg/m3[2]。因此，依據(jù)塑性混凝土抗壓強度、滲透系數(shù)及彈性模量3個主要控制性設(shè)計指標，根據(jù)現(xiàn)有砂石料規(guī)格、粒徑級配和水泥品種，在水泥用量區(qū)間取值進行室內(nèi)配合比試驗，確定塑性混凝土防滲墻配合比。在塑性混凝土生產(chǎn)現(xiàn)場根據(jù)試驗確定的配合比進行試配生產(chǎn)，現(xiàn)場進行取樣復(fù)核試驗，復(fù)核試驗結(jié)果符合要求后進行正式量產(chǎn)。

4 防滲墻成孔、成槽

結(jié)合工程實際情況，本工程塑性混凝土防滲墻采用沖孔樁機分Ⅰ、Ⅱ序槽段沖孔成槽，即間隔分序法施工方法，槽段劃分為Ⅰ、Ⅱ序槽段，Ⅰ、Ⅱ序槽段開挖長度均為6 m，每個槽段分為2個主孔及1個副孔，先施工Ⅰ序槽段，后施工Ⅱ序槽段，間隔跳槽成孔。

施工工藝如圖1所示。

圖1 間隔分序成孔（槽）示意圖Fig.1 Sketch of interval sequence to punching into the tank

分段跳槽成孔質(zhì)量關(guān)鍵是要控制好槽段之間接頭處理，采用接頭管方法施工較易造成卡管、接頭管拔出困難、接頭密封性差等問題，難以保證塑性混凝土防滲墻整體性、抗?jié)B透性，加之本工程防滲墻體深度較深，經(jīng)監(jiān)理、業(yè)主、施工承包人共同討論后確定采用沖鑿圓弧接頭法，如圖2所示。

圖2 沖鑿圓弧接頭工藝示意圖Fig.2 Sketch of punching the arc joints process

采用沖鑿圓弧接頭法具有整體性好、抗?jié)B性好、施工簡易、造價低廉等優(yōu)點[3]。具體施工方法是在Ⅰ序槽澆混凝土后端孔位置采用沖擊鉆鉆鑿混凝土至Ⅱ序槽槽底高程，在Ⅰ序槽混凝土初凝后，方可進行Ⅱ序槽段接頭孔施工。為確保Ⅰ、Ⅱ序槽的套接厚度能滿足設(shè)計及規(guī)范要求，監(jiān)理督促要求施工承包人在成孔施工過程中嚴格控制端孔及接頭孔垂直度，鉆進過程每進尺2 m檢測孔斜率1次，且接頭孔對位必須與端孔重合，確保接頭任一深度套接墻厚不少于40 cm，Ⅱ序槽澆混凝土前用鋼絲刷接頭錘將接頭洗刷干凈，確保接頭處混凝土連接密實，無夾泥。

5 膨潤土泥漿制備與使用

泥漿具有維護槽壁穩(wěn)定、懸浮攜帶鉆渣和冷卻、潤滑鉆具的作用，泥漿應(yīng)具有良好的物理性能、流變性能、穩(wěn)定性以及抗水泥污染的能力。根據(jù)本工程地質(zhì)情況及鉆機性能，采用膨潤土成品料制造泥漿。膨潤土成品料的性能指標應(yīng)符合SY/T 5060—1993《鉆井液用膨潤土》的規(guī)定，每盤泥漿制作時間不少于30 min，所制的泥漿需停放24 h后才能使用，泥漿池內(nèi)泥漿應(yīng)經(jīng)常攪動[4]。根據(jù)現(xiàn)場試驗確定，泥漿采用配合比為：膨潤土∶水∶NaCO3=50∶1 000∶1。膨潤土泥漿性能指標如表1。

表1 膨潤土泥漿性能指標Table 1 Performanceindicators of bentonite mud

監(jiān)理對槽段成孔至澆筑塑性混凝土前的泥漿質(zhì)量進行監(jiān)控，對每成槽段的泥漿密度、漏斗黏度、含砂量進行現(xiàn)場檢測。清孔換漿指標通過現(xiàn)場試驗確定。

6 塑性混凝土水下灌注

在槽段深度、寬度、垂直度及清槽驗收滿足設(shè)計、規(guī)范要求后及時灌注防滲墻水下塑性混凝土，采用雙套導(dǎo)管同時水下灌注法，即每槽段設(shè)兩組導(dǎo)管，導(dǎo)管間距3 m，導(dǎo)管距槽段兩端均為1.5 m，塑性混凝土塌落度18～22 cm，擴散度34～40 cm，28 d混凝土抗壓強度為 R28=1～2.5 MPa，初始彈性模量E28≤800 MPa，滲透系數(shù)K≤3×10-7cm/s。塑性混凝土澆筑時上升速度控制在2 m/h，導(dǎo)管埋深在2～6 m之內(nèi)，每槽段現(xiàn)場留置1組塑性混凝土試塊。

塑性混凝土采用泵送工藝，在孔口導(dǎo)管設(shè)漏斗，泵送混凝土要求連續(xù)供給，澆筑速度控制在6～10 m/h，在塑性混凝土灌注過程中定時測定混凝土面的上升情況，與已灌注的混凝土用量相核

對，并根據(jù)混凝土面上升情況及時調(diào)整各導(dǎo)管混凝土灌入量，保證混凝土面均勻上升。

7 塑性混凝土防滲墻質(zhì)量檢測

塑性混凝土防滲墻完成28 d后專業(yè)檢測單位對防滲墻進行了物理力學性能指標檢測，共完成了4個鉆孔抽芯試驗、4個鉆孔滲透試驗及鉆取混凝土芯樣20個，鉆孔取芯及滲透試驗完成后采用純水泥漿進行了灌注封孔。

試驗檢測結(jié)果表明，防滲墻墻身塑性混凝土膠結(jié)良好，拼接性良好，骨料顆粒均勻；注水滲透試驗表明防滲墻塑性混凝土為微-極微透水，滲透系數(shù)≤3×10-7cm/s；混凝土芯樣飽和單軸抗壓強度最大為3.53 MPa，最小為1.61 MPa，平均為2.44 MPa；彈性模量為800 MPa。

8 結(jié)語

基坑塑性混凝土防滲墻從導(dǎo)墻（導(dǎo)向槽）開始施工至塑性混凝土防滲墻澆筑完成共歷時74日歷天，防滲墻經(jīng)檢測合格后開始進行深基坑開挖，從基坑開挖過程的滲水情況反映，塑性混凝土防滲墻止水防滲效果非常好，整個深基坑開挖過程中幾乎無滲水現(xiàn)象發(fā)生，為基坑內(nèi)水泵房干地施工創(chuàng)造了良好條件。

[1]程東.監(jiān)理人員在塑性混凝土防滲墻工程中的作用[J].山西建筑，2010（10）：227-229.CHENGDong.On supervisors’role in plastic concreteanti-seepagewall project[J].Shanxi Architecture，2010（10）：227-229.

[2]蔣小健.塑性混凝土防滲墻在水庫除險加固工程中的應(yīng)用[J].新疆水利，2007（5）：19-21.JIANG Xiao-jian.Application of plastic concrete cutoff wall in reservoir reinforcement project[J].Xinjiang Water Resources，2007（5）：19-21.

[3]王海潮.塑性砼防滲墻技術(shù)在安農(nóng)水庫防滲工程中的應(yīng)用[J].廣西水利水電，2009（3）：50-53.WANG Hai-chao.Application of plastic concrete anti-seepage wall in reservoir project[J].Guangxi Water Resources＆Hydropower Engineering，2009（3）：50-53.

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