李傳軍，夏麗，崔風(fēng)營(yíng)

（1.山東省水利科學(xué)研究院，山東濟(jì)南 250014；2.山東省海河流域水利管理局，山東濟(jì)南 250100；3.山東水利工程總公司，山東濟(jì)南 250014）

雙王城水庫(kù)混凝土防滲墻施工質(zhì)量控制

李傳軍1，夏麗2，崔風(fēng)營(yíng)3

（1.山東省水利科學(xué)研究院，山東濟(jì)南 250014；2.山東省海河流域水利管理局，山東濟(jì)南 250100；3.山東水利工程總公司，山東濟(jì)南 250014）

結(jié)合壽光市雙王城水庫(kù)地質(zhì)特點(diǎn)，闡述了薄塑性混凝土防滲墻質(zhì)量控制要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，以及成槽過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的處理措施，可為類似工程提供參考。

薄塑性混凝土防滲墻；質(zhì)量控制；處理措施

壽光市雙王城水庫(kù)防滲墻設(shè)計(jì)深度范圍內(nèi)土質(zhì)以砂壤土為主，層狀分布，中間夾有少量粘土、壤土層。地層上部為第四系全新統(tǒng)沖積堆積的砂壤土、壤土及裂隙黏土；第四系全新統(tǒng)海積堆積的砂壤土、黑色的富含有機(jī)質(zhì)的壤土；其下為第四系上更新統(tǒng)海積堆積的砂壤土、壤土、壤土夾姜石，局部夾黏土透鏡體。

地下水淺層為第四系松散層孔隙潛水，含水層主要為砂壤土、壤土，①～⑧層滲透系數(shù)一般為0.68～10.97m／d，屬中等～強(qiáng)透水層；⑨層的滲透系數(shù)為0.03～0.11m/d，屬弱透水～中等透水層。地下水位埋深1.30～2.30m，局部以至產(chǎn)生浸沒(méi)的臨界深度，地下水類型以氯化鈉型為主。

1 混凝土防滲墻設(shè)計(jì)指標(biāo)

水庫(kù)全壩段長(zhǎng)9636m范圍內(nèi)做薄塑性混凝土防滲板墻，其軸線位于庫(kù)內(nèi)距上游壩腳2m處，墻厚30cm，樁號(hào)0+000～2+060、4+854～9+636壩段插入⑨層砂壤土1.0m，樁號(hào)2+060～4+854壩段插入⑦層砂壤土，墻頂高程3.5m。

本工程中塑性防滲墻混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)：成墻深度平均28m，具體深度按壩基防滲設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行；成墻厚度300mm；滲透系數(shù)小于1×10-7cm/s；設(shè)計(jì)強(qiáng)度28d齡期抗壓強(qiáng)度不小于3MPa；防滲墻的彈性模量不大于1000MPa；孔位偏差±30mm，垂直偏斜率≤2‰；一、二期槽孔接頭的兩次孔位中心在任意深度的偏差值，不得大于設(shè)計(jì)墻厚的1/3，并應(yīng)采取措施保證設(shè)計(jì)墻厚。

2 防滲墻施工質(zhì)量控制

2.1 地質(zhì)復(fù)勘

首先打先導(dǎo)孔復(fù)核地質(zhì)情況，詳細(xì)分析防滲墻槽位的地質(zhì)條件，進(jìn)一步查明樁號(hào)0+000～2+ 060、4+854～9+636壩段⑨層砂壤土，樁號(hào)2+060～4+854壩段⑦層砂壤土的分布特征，確定防滲墻深度，指導(dǎo)混凝土防滲墻的施工。

2.2 防滲墻試驗(yàn)

施工前首先結(jié)合地質(zhì)資料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，試驗(yàn)地點(diǎn)選擇在防滲墻軸線上。根據(jù)地質(zhì)縱剖面圖，混凝土防滲墻進(jìn)行試抓，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)施工參數(shù)的合理性、適用性，取得槽孔建造、固壁泥漿、混凝土澆筑等有關(guān)施工工藝和控制參數(shù)。

通過(guò)試驗(yàn)最終選定：混凝土防滲墻采用液壓抓斗進(jìn)行成孔，每一槽孔按6m、7m劃分，孔斜率控制在0.2%以內(nèi)；固壁采用膨潤(rùn)土泥漿，泥漿密度≤1.15g/cm3；清孔換漿后，孔底沉積厚度≤10cm，泥漿含沙量不大于6%，黏度為32～50s。

2.3 防滲墻質(zhì)量控制

混凝土防滲墻工程屬隱蔽性工程，施工參數(shù)技術(shù)指標(biāo)直接影響工程質(zhì)量，主要從造孔、清孔及混凝土澆筑等工序進(jìn)行質(zhì)量控制。

2.3.1 泥漿制備

采用強(qiáng)制攪漿機(jī)進(jìn)行泥漿拌制，攪拌時(shí)間為3～5min。配制泥漿主要由水和膨潤(rùn)土按一定比例混合而成，為使泥漿的性能適合于防滲墻施工的要求，根據(jù)地下水質(zhì)情況有選擇的加入分散劑（純堿Na2CO3）和增粘劑CMC（高黏度，粉末狀）。新拌制泥漿儲(chǔ)存24h以上或加分散劑使膨脹土充分水化后方可使用，儲(chǔ)存泥漿每8h用空壓機(jī)攪動(dòng)一次。在成槽過(guò)程中，隨著泥漿性能逐漸惡化，進(jìn)行處理、更換。

2.3.2 槽孔建造質(zhì)量控制

槽孔建造采用履帶式液壓抓斗成槽、泥漿護(hù)壁的防滲墻施工工藝。抓槽采用“抓取法”進(jìn)行成槽作業(yè)，先抓一期槽段，槽段兩端為接頭管，當(dāng)混凝土澆筑超過(guò)24h，且強(qiáng)度達(dá)到或大于2MPa時(shí)，再施工二期槽段，每一槽段都采用三抓成槽的方法。

抓槽時(shí)將成槽機(jī)就位，就位前要求場(chǎng)地平整堅(jiān)實(shí)，以滿足施工垂直度要求及施工安全，成槽機(jī)履帶與導(dǎo)墻垂直。邊開(kāi)挖邊向?qū)?nèi)泵送泥漿，保持液面在導(dǎo)墻頂面下30cm左右。挖槽過(guò)程中隨著槽深向下延伸，要隨時(shí)向槽內(nèi)補(bǔ)漿，使泥漿面始終位于泥漿面標(biāo)志處，直至槽底挖完。

孔斜檢測(cè)采用測(cè)量懸吊鉆頭偏斜值并進(jìn)行計(jì)算的重錘法，孔斜率不得大于2‰，每下深2m檢查一段孔斜，從槽孔一端每隔40cm往另一端移動(dòng)一個(gè)測(cè)點(diǎn)，孔口測(cè)定位置要固定好，以確保防滲墻的連通性和墻段連接部位的墻體厚度。清孔換漿采用泵吸法，對(duì)槽底沉渣和槽內(nèi)泥漿進(jìn)行抽取置換，清孔后的泥漿密度≤1.15g/cm3，粘度為32～50s，含砂量≤6%，沉積厚度≤10cm，泥漿取樣位置距孔底0.5～1.0m。二期槽孔清孔換漿后，用鋼絲刷清除接頭混凝土孔壁上的泥皮，直到刷子鉆頭上基本不帶泥屑、孔底淤積不再增加為止。

2.3.3 混凝土澆筑質(zhì)量控制

1）墻體材料質(zhì)量控制。塑性混凝土配比通過(guò)試驗(yàn)確定控制指標(biāo)，在混凝土澆筑前首先進(jìn)行上機(jī)試拌，以保證混凝土的和易性、坍落度及擴(kuò)散度滿足設(shè)計(jì)要求。

施工中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)砂子含水量等因素進(jìn)行配合比調(diào)整，但水膠比不得改變。

2）混凝土拌和及運(yùn)輸質(zhì)量控制?；炷涟韬驼緦Ｈ素?fù)責(zé)，按照配合比隨時(shí)檢測(cè)生料計(jì)量和外加劑用量，檢測(cè)混凝土的塌落度、擴(kuò)散度、出口溫度，嚴(yán)格控制拌和時(shí)間和拌和質(zhì)量。目測(cè)混凝土的和易性是否良好，如發(fā)現(xiàn)混凝土過(guò)稠或過(guò)稀現(xiàn)象及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

混凝土運(yùn)輸效率直接影響澆筑質(zhì)量，每個(gè)墻段必須連續(xù)澆筑，間隔時(shí)間不能超出30min，若混凝土流動(dòng)性大幅下降，澆筑受阻，易出現(xiàn)斷墻事故。要求混凝土拌和及運(yùn)輸能力不得小于最大計(jì)劃澆筑強(qiáng)度的1.5倍。

3）混凝土澆筑質(zhì)量控制?；炷翝仓浅蓧ψ詈笠坏狸P(guān)鍵工序，采用直升導(dǎo)管法進(jìn)行混凝土澆筑，導(dǎo)管內(nèi)徑為20cm。繪制終孔縱剖面圖，確定導(dǎo)管下置長(zhǎng)度，并在終孔剖面圖上標(biāo)出導(dǎo)管中心位置、導(dǎo)管組合情況。安放一期槽的接頭管，安放位置據(jù)槽壁兩端0.5m處，下放至槽孔底部并控制垂直度不大于1%。調(diào)整合格后下設(shè)導(dǎo)管，檢查密封圈是否嚴(yán)密和下管深度、導(dǎo)管間距是否符合要求。

灌注過(guò)程中每30min測(cè)量一次混凝土面，每2h測(cè)量一次導(dǎo)管內(nèi)混凝土面，根據(jù)混凝土面上升情況，決定導(dǎo)管的提升長(zhǎng)度。導(dǎo)管在混凝土內(nèi)的埋深最小不得小于1.0m，最大不得大于6.0m，及時(shí)檢測(cè)混凝土是否均衡上升和混凝土面的高程，上升速度不小于2m/h，在保證埋深的前提下，隨著混凝土面的上升，用吊車(chē)提升導(dǎo)管，并將頂部的部分導(dǎo)管拆除。終澆高度以混凝土頂出導(dǎo)墻頂部并確保將浮渣和泥漿全部頂出為標(biāo)準(zhǔn)。

4）墻段連接質(zhì)量控制。墻段連接對(duì)防滲墻質(zhì)量至關(guān)重要，接觸緊密能夠提高墻段接縫處的防滲能力。接頭管吊放如出現(xiàn)偏斜，會(huì)增加起拔阻力，也不能保證接頭孔的質(zhì)量，故要求接頭管必須垂直定位，偏斜率控制在1%以內(nèi)，防止低端出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象。在澆筑過(guò)程中和終澆后經(jīng)?；顒?dòng)接頭管，有效破壞粘著力，減小摩擦力，降低起拔阻力，混凝土澆注完成并具有一定強(qiáng)度后利用吊車(chē)接頭管拔出。相鄰二期槽段混凝土澆注前，采用接頭刷子清刷管接頭，確保混凝土澆筑后形成連續(xù)的墻體。

2.4 成槽處理措施

雙王城水庫(kù)地下水位高，水源豐富，且屬于極硬鹵水，該水質(zhì)對(duì)泥漿有嚴(yán)重的破壞性，造成泥漿性能不穩(wěn)定，致使在施工過(guò)程中泥漿護(hù)壁效果差，屢次發(fā)生縮孔、塌方現(xiàn)象，施工成槽困難，大大影響了防滲墻槽孔的成型，尤其在第②、⑥、⑧層砂壤土位置易塌孔，使得墻體澆筑充盈系數(shù)偏大，為此采取若干措施，確保工程順利實(shí)施。1）摻加純堿、CMC以改善泥漿性能，增大泥漿比重、黏度指標(biāo)，提高泥漿護(hù)壁效果。2）規(guī)范操作程序，嚴(yán)格控制抓斗升降速度，尤其是提升速度，避免由于提升速度過(guò)快形成負(fù)壓造成塌槽。3）為避免土體擾動(dòng)，多開(kāi)一期槽，保證二期槽最少間隔7d再進(jìn)行開(kāi)槽作業(yè)，降低二期槽塌槽的可能性。4）將槽口泥漿面抬高0.5～1.0m，增加槽內(nèi)壓差減少塌孔的可能性。5）在防滲墻施工期間，盡量避免大型機(jī)械和車(chē)輛在槽孔5m范圍內(nèi)通過(guò)，降低路面振動(dòng)對(duì)槽孔側(cè)壁穩(wěn)定的影響。6）采取輕型井點(diǎn)降水降低成槽區(qū)周邊地下水位（降低4～6m），減少外部水壓力，增加泥漿護(hù)壁效果，防止孔口坍塌。7）采用水泥土攪拌樁對(duì)深度12m的地層進(jìn)行了加固處理，以此減小槽孔墻壁坍塌。8）采取“一抓一澆”的措施，加大檢測(cè)力度，保證成墻質(zhì)量與墻體連續(xù)性。

以上措施有效緩解了現(xiàn)場(chǎng)不利因素帶來(lái)的諸多壓力，保證了質(zhì)量，保證了工期。

3 結(jié)語(yǔ)

混凝土防滲墻施工期間，造孔、澆筑、拆管等原始記錄資料齊全、清晰、準(zhǔn)確，能真實(shí)反映施工全過(guò)程的實(shí)際狀況，通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量控制、技術(shù)保障和成槽處理措施，混凝土防滲墻達(dá)到了預(yù)期的效果。按照有關(guān)規(guī)范的規(guī)定，對(duì)混凝土性能進(jìn)行了質(zhì)量檢測(cè)，抗?jié)B指標(biāo)是防滲墻的主要性能指標(biāo)，滲透系數(shù)為4.0×10-8～9.8×10-8cm/s，合格率100%；彈性模量為800～1280MPa，合格率90.0%。完工1個(gè)月后采用E60C高密度電法儀和RES64超高密度直流電法勘探系統(tǒng)對(duì)混凝土防滲墻進(jìn)行無(wú)損質(zhì)量檢測(cè)，每間隔0.5m進(jìn)行斷面掃描，經(jīng)探測(cè)混凝土防滲墻連續(xù)性、完整性良好，混凝土防滲墻能夠有效阻止壩基滲漏。

（責(zé)任編輯趙其芬）

山東水利學(xué)會(huì)2013年年會(huì)暨八屆五次理事會(huì)在濟(jì)南召開(kāi)

2013年12月13日，山東水利學(xué)會(huì)2013年年會(huì)暨八屆五次理事會(huì)在濟(jì)南珍珠泉賓館召開(kāi)。參加大會(huì)的代表120人，山東水利學(xué)會(huì)宋繼峰理事長(zhǎng)、李新華副理事長(zhǎng)、王立民副理事長(zhǎng)，中國(guó)水利學(xué)會(huì)張文雷處長(zhǎng)、山東省科協(xié)李云云巡視員、邵新貴部長(zhǎng)、山東省水利廳徐章文副廳長(zhǎng)、山東黃河河務(wù)局杜玉海副局長(zhǎng)、山東省海河流域水利管理局黨委書(shū)記張忠等領(lǐng)導(dǎo)在主席臺(tái)就座。宋繼峰理事長(zhǎng)主持會(huì)議，張文雷處長(zhǎng)代表中國(guó)水利學(xué)會(huì)向大會(huì)致詞，并作了關(guān)于中國(guó)水利學(xué)會(huì)發(fā)展成就與機(jī)遇的講話。李云云副主席代表省科協(xié)作了重要講話。會(huì)議邀請(qǐng)武漢大學(xué)夏軍教授作了《水科學(xué)前沿問(wèn)題與河流生態(tài)需水及生態(tài)工程調(diào)控管理》的專題報(bào)告，山東省南水北調(diào)管理局羅輝副局長(zhǎng)作了《南水北調(diào)東線山東段工程建設(shè)與通水運(yùn)行情況》的專題報(bào)告，萊蕪市水利與漁業(yè)局陳佃紅研究員作了《構(gòu)建現(xiàn)代水網(wǎng)體系，為全面開(kāi)展水生態(tài)文明城市建設(shè)奠定基礎(chǔ)——萊蕪市水生態(tài)文明城市建設(shè)實(shí)踐與探索》的專題報(bào)告。

會(huì)上，宋繼峰理事長(zhǎng)作了2013年山東水利學(xué)會(huì)工作報(bào)告，李新華副理事長(zhǎng)就下一步學(xué)會(huì)工作進(jìn)行了部署。會(huì)議期間以現(xiàn)代化水網(wǎng)建設(shè)、水生態(tài)文明建設(shè)及水利與城市經(jīng)濟(jì)圈水資源可持續(xù)利用為主題，進(jìn)行了學(xué)術(shù)交流，共收到論文50篇。此次大會(huì)由山東省海河流域水利管理局承辦。

（山東水利學(xué)會(huì)秘書(shū)處 供稿）

TV543

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1009-6159（2014）-01-0024-03

2013-10-20

李傳軍（1969—），男，高級(jí)工程師