浅谈混凝土防渗墙墙下帷幕灌浆预埋管布置与安装

（中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司，四川温江 611130）

0.引言

随着中国经济建设的持续快速发展，我国水电站建设也达到高峰期，水电施工中防渗工程是水电建设的关键，是水电站工程安全保障，而混凝土防渗墙墙下帷幕灌浆预埋管布置、埋设一直是制约帷幕工程质量的技术难题。针对混凝土防渗墙墙下帷幕灌浆预埋管施工总结先进的施工工艺及处理方法，能更好地为后期类似防渗墙墙下帷幕灌浆预埋管施工提供参考数据及先进的施工工艺[1]。

1.施工难点

混凝土防渗墙墙下帷幕灌浆预埋管布置是一个看似简单，却又较为复杂的环节，如果布置的不合理，既不便于现场安装，也给现场埋设带来较大的困难。由于防渗墙施工和灌浆施工是水电建设中专业性较强的施工项目，且防渗墙施工和墙下灌浆施工属于先后工序，因此，在施工阶段一般把预埋管布置和安装任务交由防渗墙施工专业队伍来负责实施，而墙下帷幕灌浆又安排灌浆专业队伍来完成，导致预埋管安装与灌浆施工不是同一批人员。这样安排施工容易造成防渗墙施工技术人员根据设计要求或招投标文件技术要求规定的灌浆孔间排距来布置预埋管的安装图，实际上根据设计标定好的孔位间排距安装，现场实际生产中将会遇到防渗墙浇筑导管、接头管等障碍物去对孔位进行调整，给预埋管安装工作造成较大的难度，最后预埋完成的效果也不够理想，给后期帷幕灌浆施工增加施工难度，严重的甚至导致改变灌浆施工工艺或造成工程进度缓慢，若遇到电站围堰防渗墙墙下帷幕灌浆施工的项目，有可能影响安全度汛，最终会给工程带来一定损失[2]。

2.处理对策

在预埋管布置前，首先应规划好防渗墙槽段长度，且每道防渗墙槽段长度划分应相同，若有特殊情况需要缩短或延长槽段长度的，应缩短或延长一个灌浆孔距离。然后再根据单个槽段长度采用槽段内平均分配法进行预埋管布置，例如某工程混凝土防渗墙槽宽1.0m，槽段长度设计为7m长，灌浆孔单排间距分别为1m、1.5m、2m的情况下预埋管布置如图1，其中按1m间距布置时，Ⅰ期槽段埋设6个孔，Ⅱ期槽段埋设8个孔；按1.5m间距布置时，由于均匀分布问题，将间距调整为1.4m后，Ⅰ期槽段埋设4个孔，Ⅱ期槽段埋设6个孔，按2m间距布置时，Ⅰ期槽段埋设3个孔，Ⅱ期槽段埋设4个孔。若灌浆孔按双排间距分别为1m、1.5m、2m的情况下预埋管布置如图2，其中按1m间距布置时，Ⅰ期槽段埋设13个孔，Ⅱ期槽段埋设15个孔，按1.5m间距布置时，由于均匀分布问题，将间距调整为1.4m后，Ⅰ期槽段埋设9个孔，Ⅱ期槽段埋设11个孔，按2m间距布置时，Ⅰ期槽段埋设7个孔，Ⅱ期槽段埋设7个孔。通过合理的均匀布置，能完全实现单个槽段预埋管定数、定量、定规格的下设和安装，也能有效避免与防渗墙混凝土浇筑导管、接头管等障碍物发生阻碍[3]。

图1 墙下帷幕灌浆预埋管按1m、1.4m、2m单排布置图

采用槽段内平均分配法对防渗墙墙下灌浆预埋管进行布置，优点主要在于把每个槽段内的灌浆孔预埋数量和位置进行固定，有利于预埋管安装，安装时可根据I期槽或II期槽内已固定的灌浆管埋设位置和数量，用型钢做成固定的吊装模具，采用吊车分层整体吊装的方法进行安装，有利于预埋管之间采用固定架进行相对固定，有效避免了防渗墙接头管和混凝土浇筑导管对预埋管形成阻碍，较大地提高了预埋管安装的准确性和施工效率。

图2 墙下帷幕灌浆预埋管按1m、1.4m、2m双排布置图

3.各工序阶段要点

防渗墙墙下帷幕灌浆预埋管在设计和施工中除了考虑预埋管布置问题以外，还应该注意以下几点：

（1）在工程设计阶段，要根据防渗墙的墙体厚度及墙体材料、墙下帷幕灌浆孔的施工深度，结合后期灌浆所采取的施工工艺，合理地选择好埋设预埋管的管身材质、管壁厚度和管径大小。预埋管的管身材质主要有PVC或PPR等材质的塑料管和钢、铁材质的钢、铁管。PVC或PPR等材质的塑料管一般仅适用于墙体深度浅的塑性混凝土防渗墙中，而钢、铁材质的钢、铁管的适用范围较为普遍。灌浆孔施工深度越深，设计时管壁厚度考虑越厚，反之，则越薄。若灌浆工艺采用“自上而下、孔口封闭”法则预埋管厚壁厚度应酌情加厚，管身材质可直接采用无缝钢管（管壁厚度不宜小于3mm），预埋管直径应尽量与钻杆（头）直径及孔故处理时的打捞器具直径相匹配，在采用“自上而下、孔口封闭”法灌浆工艺时，预埋管直径不宜过大，否则，会造成后期灌浆时出现孔内间隙过大，导致循环浆液沉淀，抱死钻杆，出现孔内事故；若灌浆工艺采用“自上而下、分段灌浆”法或“自下而上、分段灌浆”法等综合灌浆方法需要采用灌浆塞下设至孔内时，预埋管可考虑普通钢管（管壁厚度在2mm～3mm）即可，直径应尽量与灌浆塞及孔故处理时的打捞器具直径相匹配，预埋管直径不宜过小，否则，在灌浆时容易出现孔壁（外）掉渣卡死灌浆塞导致孔内事故发生[4]。

（2）在工程实施阶段，首先应重点考虑预埋管的连接方式，目前预埋管的连接受所选材料影响，若选用PVC或PPR材质的塑料管多用热熔胶粘的方式，但是热熔胶粘的连接方式耗时过长，管身连接垂直度不易控制，因此在选用PVC或PPR材质的塑料管时应尽量减少接头多用长管连接。若采用钢、铁材质则主要采用电焊连接和丝扣连接两种，一些工程预埋管安装时直接采用电焊连接，但若遇到后期采用“孔口封闭”的灌浆施工工艺时，容易出现漏浆，灌浆压力过大的情况下，严重的甚至会对防渗墙墙体混凝土造成破坏，影响防渗效果，而且在预埋管的安装过程中费时、费力，加长防渗墙清孔后到浇筑的等待时间，造成一定的塌槽风险。近年来，灌浆施工规范中也提出“不宜利用墙体内预埋灌浆管作为孔口管采用孔口封闭法灌浆”的要求。因此，预埋灌浆管的连接方式最好采用管口套丝，使用管箍连接，无论从连接质量和施工工效上都有所提高，也可以有效避免因安装耗时过长出现塌槽的风险和灌浆压力过大对防渗墙造成破坏。其次，还应注意预埋管安装时在槽内的加固方式，预埋管加固一般采用定位架按照10m～20m的间距布置定位，槽段底部第一根预埋管定位架间距应按照预埋管长度来控制，其余部位定位架间距可自下而上从10m/组向20m/组逐渐加大[5]。

（3）由于混凝土防渗墙只有采用“直升导管法”在泥浆内浇筑混凝土才能有效地将泥浆与混凝土隔开，但是在整个浇筑过程中灌浆预埋管都处于泥浆和混凝土包裹中，所以在混凝土浇筑过程中预埋管管底和管口自身的防护也比较重要，故在预埋管安装时必须要将管底和管口进行适当的防护，一是防止防渗墙浇筑时混凝土散落到管内或落入其他杂物影响后期钻孔施工；二是防止混凝土浇筑时产生的浮力过大，将预埋管整体抬高产生变形及影响混凝土的浇筑质量。因此要特别注意在进行预埋管管底防护时不能完全密封，可考虑采用网状结构防护。另外，预埋管在钻孔灌浆阶段，特别是采用“孔口封闭”法灌浆时，应妥善保护好管口处的丝扣，避免损坏后难以满足灌浆孔口封闭器安装。

4.结语

混凝土防渗墙墙下帷幕灌浆预埋管在设计阶段的布置和实施阶段的安装，在工程建设中都是一个容易被忽视的工序，很多工程都是因为预埋管布置不合理或安装效果不理想，既增加了后续墙下帷幕灌浆施工的难度，也降低了防渗体系的总体效果。因此，希望通过本文能引起类似工程对防渗墙墙下帷幕灌浆预埋管布置和安装环节的重视。