王新民，周騰飛，張 賽

（1.河南省前坪水庫(kù)建設(shè)管理局，450000，鄭州； 2.河南省農(nóng)田水利水土保持技術(shù)推廣站，450003，鄭州）

一、工程概況

前坪水庫(kù)大壩防滲墻為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)486 m，厚1 m。混凝土強(qiáng)度為 C25， 彈性模量為 2.8×104MPa，抗?jié)B等級(jí)為W8。 底部深入基巖1 m，槽深 3.9～47.8 m， 總工程量為 7 200 m2，其中黏土層成槽 1 850 m2，卵石層成槽 3 200 m2， 基巖成槽 2 150 m2，混凝土澆筑7 200 m2，鋼筋總量547 t。

二、工程地質(zhì)

開(kāi)挖到設(shè)計(jì)高程后，工程地質(zhì)經(jīng)勘測(cè)單位現(xiàn)場(chǎng)編錄：ZB0+000～ZB0+247 段為安山玢巖，ZB0+247～ZB0+714 段為砂卵礫石，ZB0+714～ZB0+818 段為安山玢巖。 ZB0+247～ZB0+714 砂卵礫石段局部有砂透鏡體且部分安山玢巖露出砂卵礫石層，經(jīng)鉆探表明砂卵礫石層厚度約 1.5～8.0 m，ZB0+390～ZB0+408 為斷層破碎帶。

三、施工準(zhǔn)備

1.施工部署

為防止防滲墻施工對(duì)黏土心墻造成擾動(dòng)， 及時(shí)排除清理防滲墻施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢渣、泥漿和廢水，確保安全文明施工，主要采取以下措施：

①防滲墻上游側(cè)， 鋪0.5 m 厚砂卵礫石壓實(shí)，再鋪0.2 m 厚石渣壓實(shí)，成為沖擊鉆施工平臺(tái)。

②防滲墻下游側(cè)， 鋪0.5 m 厚砂卵礫石壓實(shí)，再鋪0.15 m 厚水泥穩(wěn)定碎石，坡度為0.01，作為罐車(chē)、吊車(chē)以及液壓抓斗的通行和工作平臺(tái)。

③導(dǎo)墻使用現(xiàn)澆厚0.8 m、高1 m的矩形結(jié)構(gòu)C15 鋼筋混凝土，沿兩側(cè)槽口布置，兩側(cè)導(dǎo)墻間距為1.1 m。

④應(yīng)在導(dǎo)墻下游側(cè)澆筑0.8 m高、1 m 寬排漿溝，匯入排漿溝的廢漿用排污泵抽至棄漿池。

2.固壁泥漿

①應(yīng)用膨潤(rùn)土作固壁泥漿，分散劑采用工業(yè)堿（NaCO3）。

②根據(jù)防滲墻試驗(yàn)成果，擬定泥漿配合比，即水（L）∶膨潤(rùn)土（kg）∶工業(yè)堿（kg）=800∶55∶（4～4.5），增黏劑適量。

③檢測(cè)項(xiàng)目及技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1，檢測(cè)合格后使用。

④采用高速攪拌機(jī)進(jìn)行泥漿拌制，在充分水化溶脹后使用；使用過(guò)的泥漿在沉淀池去除沉渣凈化，再送回儲(chǔ)漿池備用。

表1 各階段膨潤(rùn)土泥漿性能指標(biāo)

四、鋼筋混凝土防滲墻施工主要工藝

1.施工方法及流程

根據(jù)生產(chǎn)性試驗(yàn)成果并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件， 壩基防滲墻按二序施工。 槽段長(zhǎng)度定為6 m，一序槽成槽7 m，二序槽成槽5 m，先一序再二序進(jìn)行施工。 防滲墻施工流程見(jiàn)圖1。

2.造孔

采用沖擊鉆鉆孔液壓抓斗開(kāi)挖的方式成槽。 用沖擊鉆在槽段中心及兩側(cè)鉆引孔，形成一序引孔，澆筑完成后形成二序引孔，再使用沖擊鉆在槽段中心開(kāi)挖。

①應(yīng)保證槽孔壁平整垂直， 孔斜率≤0.4%；墻頂澆筑≥0.5 m 設(shè)計(jì)墻高。

②施工時(shí)泥漿面應(yīng)在導(dǎo)墻面以下 0.3～0.5 m。

③鉆孔液壓抓斗每一次開(kāi)挖，應(yīng)在孔口上方停留， 使抓斗內(nèi)泥漿流回，減少泥漿損耗。

3.清孔及換漿

①造孔施工完畢后對(duì)造孔孔深、孔斜等質(zhì)量進(jìn)行全面檢查。 合格后清洗槽孔，置換漿液。

②采用氣舉法清孔換漿，清除孔內(nèi)廢渣的同時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充新鮮泥漿。

③二期槽孔清孔換漿時(shí)，應(yīng)清除孔壁上的泥皮，用鋼絲刷鉆頭進(jìn)行分段洗刷，刷子基本不帶泥屑、孔底淤積不再增加后，達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 防滲墻施工流程

4.鋼筋籠及預(yù)埋管制安

（1）鋼筋籠及預(yù)埋管的制作

①鋼筋籠加工應(yīng)在專(zhuān)用加工平臺(tái)完成，加工平臺(tái)設(shè)置定位板以保證鋼筋位置。 豎向受力鋼筋應(yīng)采用單面焊搭接，分段入槽時(shí)豎向搭接1m 單面焊接。

②預(yù)埋管按設(shè)計(jì)要求在鋼筋籠內(nèi)布置埋設(shè)。 焊接固定支架，確保牢固可靠。 管口臨時(shí)封堵，防止施工過(guò)程中墜入異物堵塞預(yù)埋管。

（2）鋼筋籠安裝

①鋼筋籠運(yùn)輸?shù)缆窇?yīng)硬化平整，滿足施工調(diào)運(yùn)需求，運(yùn)輸時(shí)注意防止鋼筋籠產(chǎn)生扭曲變形。

②鋼筋籠應(yīng)緩慢均勻下放。 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況， 可適當(dāng)在籠上設(shè)置配重端，防止?jié)仓r(shí)鋼筋籠上浮。

5.墻體澆筑

①采用泥漿下直升導(dǎo)管法進(jìn)行混凝土澆筑。 應(yīng)用兩套導(dǎo)管進(jìn)行混凝土澆筑，保持導(dǎo)管間距不大于5 m?，F(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)管安裝符合下列要求：

a.導(dǎo)管距孔端或接頭管間距為不大于1.5 m；b.導(dǎo)管底口位置應(yīng)在槽孔底部 0.15～0.25 m 以內(nèi)；c.當(dāng)槽底高差大于0.25 m 時(shí)，將導(dǎo)管置于控制范圍的最低處，并從最低處開(kāi)始澆筑。

②對(duì)混凝土坍落度、擴(kuò)散度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)合格后， 將混凝土通過(guò)溜槽分流至各導(dǎo)管， 由人工控制各導(dǎo)管下料均勻、 混凝土澆筑面上升均勻， 混凝土面高差應(yīng)控制在0.5 m以內(nèi)。

③混凝土澆筑過(guò)程中每間隔 30 min 檢測(cè)槽孔內(nèi)混凝土深度，每間隔2 h 檢測(cè)導(dǎo)管內(nèi)混凝土深度并記錄。

④已開(kāi)槽孔口設(shè)置蓋板， 避免其他槽孔澆筑混凝土?xí)r， 混凝土散落其中。

6.防滲墻槽段連接

槽段連接采用接頭管法施工，一序槽清孔置換漿液后， 在兩端孔位設(shè)接頭管，固定孔口。混凝土澆筑后形成二序槽端孔，二序槽成槽后連接成墻。

（1）接頭管下設(shè)

采用起重機(jī)起吊接頭管，先吊底節(jié)，對(duì)準(zhǔn)端孔中心垂直下放到銷(xiāo)孔位置， 用鋼管對(duì)孔插入后繼續(xù)下放，使鋼管擔(dān)在導(dǎo)墻上后吊起第二節(jié)對(duì)準(zhǔn)接頭插入，在吊環(huán)與上部接頭管完全重合后對(duì)孔插入銷(xiāo)子吊起接頭管，抽出鋼管，下到第二節(jié)銷(xiāo)孔處，插入鋼管，下放使其擔(dān)在導(dǎo)墻上后再按上述方法進(jìn)行第三節(jié)的安裝。 后續(xù)管節(jié)安裝重復(fù)上述步驟，直至全部下放。

（2）拔管

采用起重機(jī)配合液壓拔管器同時(shí)均勻起拔，避免出現(xiàn)縮孔和垮塌現(xiàn)象。

五、特殊情況處理

1.架空層漏漿處理

主孔造孔架空層漏漿時(shí)，用當(dāng)?shù)仞ね良悠靥?，并采用鉆頭沖擊使其擠壓密實(shí)。 副孔漏漿時(shí)，用回填膨潤(rùn)土粉、石灰、稻殼、草末或灌注水泥漿到孔底加速凝劑等堵塞架空層。

2.塌孔處理

出現(xiàn)塌孔后采用黏土混合料、渣土回填至塌孔位置l.5 m 以上， 使用沖擊鉆機(jī)夯實(shí)，擠壓密實(shí)孔壁。 若塌孔嚴(yán)重，用直升導(dǎo)管法回填混凝土填平，重新造孔。

3.地下孤石、漂石處理

該工程地層含有漂石和大孤石，給鉆進(jìn)帶來(lái)很大困難，即使采用沖擊式鉆進(jìn)，有時(shí)也無(wú)能為力。 根據(jù)試驗(yàn)宜采用重錘沖鑿法處理。 用自落式起重機(jī)或?qū)Ｓ勉@機(jī)，將重錘提起3～5 m，自由落體， 一般錘重 8～10 t 為宜，擊穿漂石、大塊石后成孔。

六、質(zhì)量檢測(cè)

檢測(cè)內(nèi)容為墻體的物理力學(xué)指標(biāo)抗壓強(qiáng)度、抗?jié)B等級(jí)、彈性模量等。在成墻28 天后采用彈性波CT 法進(jìn)行混凝土防滲墻完整性檢測(cè)。 經(jīng)檢測(cè)，實(shí)測(cè)所檢部位均達(dá)到設(shè)計(jì)值。 在防滲墻兩側(cè)鉆孔， 在一孔激發(fā)彈性波，另一孔接收彈性波，由儀器記錄激發(fā)點(diǎn)和接收點(diǎn)之間射線路徑形成數(shù)據(jù)文件。 經(jīng)計(jì)算機(jī)計(jì)算形成波速等值線圖和色譜圖，根據(jù)斷面彈性波速度及分布來(lái)評(píng)價(jià)混凝土質(zhì)量，判斷其缺陷及位置。 經(jīng)觀測(cè)和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)21 組斷面采用彈性波CT 法檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，認(rèn)為墻體完整性較好。 墻體波速大多在2 500 m/s 以上，未發(fā)現(xiàn)異常低速區(qū)域。

七、結(jié) 論

前坪水庫(kù)鋼筋混凝土防滲墻在施工后根據(jù)安全監(jiān)測(cè)儀器觀測(cè)數(shù)據(jù)分析，下游水位穩(wěn)定，防滲效果良好。經(jīng)第三方檢測(cè)達(dá)到設(shè)計(jì)要求且防滲效果明顯達(dá)到預(yù)期效果。 防滲墻工程分部工程在驗(yàn)收中被評(píng)定為優(yōu)良等級(jí)，滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求。