文远

【摘要】混凝土防渗墙施工技术经过多年的研究和实践，已经越来越多的运用在水库大坝防渗处理工程中。本文结合具体工程简要介绍了水库大坝混凝土防渗墙的施工工艺流程和关键技术的预防措施和控制方法。

【关键词】水库大坝；除险加固；混凝土防渗墙；施工技术

1、工程概况

横河水库位于湖北省团风县杜皮乡三庙河村，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合利用的中型水利工程。水库枢纽于1959年11月动工兴建，主体工程于1965年10月竣工并投入运行。横河水库原设计总库容2408万m3，防洪库容278万m3，死库容213万m3。横河水库规模为中型，工程等别为Ⅲ等，主要建筑物级别为3级。横河水库枢纽工程由大坝、溢洪道、高输水管、低输水管、马鞍山输水隧洞和灌溉渠道等组成。

2、存在问题及处理方案

横河水库坝顶长407m，坝顶宽7m，坝顶高程为90.17m，心墙顶部高程为89.00m，最大坝高40.25m。大坝为粘土心墙坝，顶宽1.4m.心墻填料的物质成分不均一，主要以灰黄色-棕黄色重壤土为主，夹有少量粉质壤土等粘性土，局部混填有5-10㎝的砂土夹层，心墙上部夹有0.35-0.55m厚的粘土质砂夹层，大坝回填时由于清基不彻底，基岩面有一定厚度的风化层。水库经多年运行后大坝存在着渗漏等重大安全隐患。现根据设计要求，对水库大坝桩号0+000～0+402.7处心墙采用厚40cm的混凝土防渗墙进行防渗处理，墙底入岩1.0m。主要设计指标：抗压强度：C20；渗透系数K<1×10-7 cm/s，允许渗透比降：J>80。

3、混凝土防渗墙施工技术

3.1施工平台

横河水库坝面顶宽只有7m，宽度不能满足现场机械行走及作业的要求，所以先将原坝面开挖降低至89.35m高程后再在下游背水坡用土袋帮填坝面加宽至12m。坝顶上游侧冲击钻架设在导墙上，坝顶下游侧为液压抓斗、自卸汽车及吊车通行、布设砼泵管及泥浆管和施工道路。

3.2导墙施工

该工程导墙平面轴线与防渗墙轴线平行，导墙上游面距坝顶上游坝肩2.1m。为了使导墙具有足够的刚度和良好的整体性，该工程导墙采用矩形钢筋混凝土结构，宽40cm，高0.9m，上部和下部分别布2根和3根Φ14mm钢筋。两导墙之间的槽口宽50cm，导墙混凝土标号为C15。

3.3槽段划分

导墙施工完毕后进行槽段的划分，为减少槽段的接头数量和加快工程进度及安全施工，对水库大坝桩号0+000～0+402.7共划分为63个槽段进行分段施工，其中一期槽32个，二期槽31个，一期槽长度6.8m，二期槽长度6.0m，槽段分界处在导向槽边缘埋设膨胀螺栓做出标志，并用油漆注明槽号和桩号。

3.4泥浆配制

泥浆的主要功能为：冷却钻头、护壁或固壁、悬浮和携带钻渣及孔内泥砂。因此，混凝土防渗墙施工时，泥浆是必不可少的。制浆站由膨润土仓库、制浆机、膨化池、储浆池、供浆泵等组成。制浆站布置在主坝左岸下游面平台处，输浆管位于施工平台下游边缘，平行于导墙布置.一方面将新制的泥浆，通过泥浆泵和管道输送至正在施工的槽段，另一方面将废弃的泥浆排送至弃浆场。

该工程坝体土质主要为壤土、局部混填有5～10cm的砂土夹层，造孔时须新制泥浆，将钙基膨润土、工业纯碱和水加入制浆机内搅拌，以改善浆液的性能。每盘泥浆制作时间≥30min，新浆进入膨化池后，并经24h水化膨胀方可使用，泥浆池内泥浆应经常搅动，以保持泥浆性能指标均一符合要求。膨润土泥浆的配合比见下表。

3.5槽段开挖

该工程在泥浆护壁下采用液压抓斗抓取法造槽、辅以冲击钻入岩进行施工。先挖一期槽，再挖二期槽孔，每个槽段分三次抓孔，一期槽先抓两头主孔，后抓中间副孔，二期槽先抓中间主孔，后抓两头副孔。为防止槽壁坍塌和坝顶出现裂缝，采取跳槽施工，即相邻一期槽段同时造孔时，中间应间隔1～2个二期槽。造孔时抓斗出入导墙口必须谨慎操作，控制上、下速度，轻放慢提，防止对泥浆的冲击力过大掀起波浪，而对槽孔壁产生掏剐。保证槽孔泥浆的浆面为导墙顶以下30～50cm，严禁泥浆面低于导墙底部以下；一旦发生槽段坍塌，则及时加大泥浆稠度或向槽孔内投入含水量较小的粘土并用抓斗轻轻夯实或挤密。单槽抓到基岩面后，即暂停抓取，移位抓另一单元，待单槽三个单元槽段全部达基岩面后，统一进行基岩面鉴定，然后进行嵌岩造孔。孔深达到设计要求经终孔验收合格后，采用抽砂筒、抓斗和正循环进行排渣和清孔，清孔时，要求清孔换浆结束后1h，槽孔内淤积厚度不大于10cm；泥浆密度不大于1.3g/cm3；粘度不大于32s；含砂量小于10%。槽孔经监理验收合格后，进行混凝土浇筑。

3.6槽段连接

该工程槽段连接采用钻凿法：当一期槽孔混凝土浇筑完成，混凝土达到初凝后，即采用CZ-22型冲击式钻机配备400㎜直径钻头对已浇筑的一期槽两端主孔中套接一孔钻凿形成接头孔，接头孔与二期槽孔一起浇筑，二期槽孔成槽后，清孔换浆时，须按规范要求对接头孔端面进行刷洗，以保证一、二期混凝土的连接紧密和整体性。

3.7混凝土浇筑工艺和方法

该工程的混凝土拌和系统设在主坝右岸下游面平台处，混凝土浇筑采用2台JS500型拌和机集中拌制混凝土，采用1台HB60型混凝土输送泵输送至槽口集料斗。槽孔在清孔验收合格后的4h内进行混凝土的浇筑。

⑴导管与安装：该工程采用直升导管法进行泥浆下浇筑工艺。每个单槽浇筑时，设2套直径为250mm的导管，导管采用汽车吊下放和提升。槽孔内导管的间距不大于3.5m或4.0m，最大不大于5.0m。导管中心距槽端的距离宜为1.0～1.5m，开浇前，导管底口距槽底控制在15～25cm范围内。

⑵混凝土浇筑：每个单槽首次浇筑时，采取“压球满管法”，并从低处开浇。开浇前，在导管上口安放隔离塞球，将导管口集料斗注满水泥砂浆，开浇时，水泥砂浆将塞球压入导管底，随即浇入足够的混凝土，提动导管，让塞球脱离导管，保持导管始终埋在混凝土内。

⑶墙体浇筑施工技术要求：导管埋入混凝土的深度不得小于1.0m且不宜大于6.0m；混凝土面上升速度不应小于2m/h；混凝土面应均匀上升，各处高差应控制在0.5m以内；至少每隔30min，测量一次槽孔内混凝土面深度，至少每隔2h测量一次导管内混凝土面深度，并在浇筑完成后及时填绘混凝土浇筑指示图，并核对浇筑方量；槽孔口设置盖板，避免混凝土散落槽孔内；不符合质量要求的混凝土严禁浇入槽孔内。

4、运行情况

根据监测资料显示，横河水库经混凝土防渗墙加固处理后运行正常，大坝下游渗漏点都得到了较好的处理，效果明显，达到了整险加固的目的。水库在农业灌溉、防洪、养殖等综合利用方面也取得了显著的社会效益和经济效益。

结束语

混凝土防渗墙施工，具有施工速度快、防渗效果好等优点，但施工工艺复杂、设备配置多、施工组织要求严密，对于关键技术和容易产生质量缺陷的问题，必须预先采取相关的技术防范措施和施工组织措施，增加可靠性和安全性，这样才能保证混凝土防渗墙施工达到优质、高速、安全、经济的效果。

参考文献

[1]晏继杰.白莲河抽水蓄能电站塑性混凝土防渗墙施工[J]，人民长江，2009