塑性混凝土防渗墙施工技术简述

孙晓亮

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

1 工程概况

太平水库位于临县湫水河中游太平沟沟口，坝址以上控制流域面积40 km2，总库容536万m3，是一座以防洪为主，兼顾农业灌溉的小（一）型水库。大坝两端与坝肩接触带坡度陡，左端存在坝体裂缝、下游坝坡渗水及坝坡阴湿问题，右端存在下游坝坡阴湿、渗水、塌陷等问题，且有加重趋势。太平水库坝体塑性混凝土防渗墙布置范围为坝体左岸桩号0-008.7—0＋051.3，长 60 m；右岸桩号 0+187.0—0+271.0，长84 m。防渗墙为槽形孔混凝土防渗墙，槽孔长度8.8 m，墙厚80 cm，墙底深入基岩不小于1 m，平均孔深24 m。

2 技术要点

2.1 施工准备

导向槽由上下两排钢筋混凝土导墙组成，槽口宽度大于设计防渗墙厚度10～15 cm，导墙高度1.5～2.0 m，是确定防渗墙位置、墙深、基岩面位置以及混凝土浇筑高程的基准，具有保持泥浆压力和阻止废浆、废水倒流槽孔的作用。

施工平台由钻机工作平台、倒浆平台、排浆沟和施工道路等组成。钻机工作平台采用枕木铺设道轨，平行于防渗墙轴线，道轨上安装钻机平台车；倒浆平台及排浆沟采用人工砌石垫层，水泥砂浆抹面，倒浆平台应向排浆沟形成坡面，坡比为1∶5，以便于弃浆顺坡流入排浆沟。

泥浆系统、混凝土系统、供水系统等应靠近防渗墙施工现场，泥浆系统和供水系统应尽量设置在地势较高的位置，便于自流。

2.2 造孔成槽

太平水库坝体混凝土防渗墙采用钢绳冲击钻机和“两钻一劈”法造孔成槽。共划分为17个槽段，分别由Ⅰ，Ⅱ序槽段组成，槽段长8.8 m，每个槽段由5个主孔和4个副孔组成，主孔0.8 m，副孔1.2 m，施工时先进行Ⅰ序槽孔的施工，相邻两个Ⅰ序槽孔施工完成后，再进行中间的Ⅱ序槽孔施工，槽孔内先钻凿主孔，后劈打副孔。造孔过程中要控制好孔斜偏差，孔斜率应保证小于4‰。

2.3 泥浆固壁

用于稳定孔壁或槽壁的泥浆为护壁泥浆，是混凝土防渗墙施工不可缺少的介质材料，具有防止槽壁坍塌、渗漏、悬浮和携带钻渣、清洗孔底、冷却钻具等功能。造孔泥浆采用普通黏土泥浆，施工过程中严格控制泥浆指标，密度1.1～1.2 g/cm3，黏度18～25 s，含砂量不大于5%。造孔过程中，始终保持孔内泥浆面在导墙顶面下30～50 cm，以防塌孔。

2.4 槽孔验收

槽孔造孔按设计要求深度完成后进行槽孔验收，包括孔深、孔斜检测、墙厚、有无小墙等。孔深采用测绳实测法进行现场探测，孔斜采用重锤法进行测量，利用钻机钻头下至孔底，每2 m测得钻头携带的钢丝绳的孔口偏差，从而计算出孔底偏差及孔斜率。墙厚及小墙是将钻头下至接近孔底位置，利用钻机从槽孔一端拉移至另一端进行检测。

2.5 清孔换浆

槽孔验收合格后，采用抽筒换浆法进行清孔换浆。利用抽筒抽出孔内造孔泥浆及废渣，从泥浆搅拌站向孔内重新注入泥浆，清孔质量在清孔换浆结束1 h后进行检查，要求孔底淤积厚度不大于10 cm，清孔后孔内泥浆密度不大于1.2 g/cm3，黏度不大于30 s，含砂量不大于10%。

2.6 混凝土浇筑

塑性混凝土浇筑导管选用内径为220 mm的无缝钢管，根据槽孔的孔深确定导管长度，导管底部距离孔底应控制在15～25 cm，导管应统一编号，详细记录每根导管长度，按顺序依次组装，顶部一般设置数节长度为0.3～1.0 m的短管，便于施工方便及拆卸。每个槽段安装3组导管，导管间距为3.0 m，导管距槽孔两端1.4 m。安装时，利用冲击钻机卷扬机配合提升导管，导管固定在导向槽顶特制的井架上，导管顶部安置进料漏斗，浇筑前将隔离球放入导管内，导管连接要密封、牢固可靠。

接头孔处理是防渗墙施工的关键工序，直接关系到墙体质量和防渗效果。鉴于塑性混凝土早期强度较低，待Ⅰ序槽孔浇筑完成24 h后，才可在其1号和9号孔的位置进行Ⅰ序槽和Ⅱ序槽的接头孔施工。Ⅱ序槽清孔结束前，应用钢丝刷钻头对接头孔进行刷洗，确认干净后，方可进行混凝土浇筑。

采用直升导管法浇筑。先往进料漏斗里注入适量的水泥砂浆，在储料簸箕内储存足够量的混凝土，一次进料确保挤出隔离球，并埋住导管底部。浇筑应连续作业，导管埋入混凝土中的深度在1～6 m之间。同一槽孔内混凝土面保持均匀上升，各控制点高差控制在0.5 m以内。浇筑过程中每30 min测量一次槽孔内混凝土顶面深度。当混凝土上升至距孔口10 m左右时，沉积泥浆稠度增加，混凝土浇筑压差减小，浇筑难度增加，在孔口安装排污泵将泥浆排出，从而保证混凝土最终高度达到设计要求。

3 质量检查

防渗墙质量检查分为中间产品检查及墙体质量检查两部分。混凝土试块抗压强度共检测25组，检测结果为1.1～2.6 MPa；抗渗共检查6组，抗渗系数为1.2×10－7～8.0×10－7cm/s；弹性模量共检测 6 组，弹模值400～490 MPa，均满足设计要求。墙体在成墙后28 d进行了4个试验段的钻孔注水试验，渗透系数为4.28×10－7～7.56×10－7cm/s，均符合设计要求。

4 结语

太平水库塑性混凝土防渗墙质量检查结果全部达到了设计要求，防渗效果明显，同时，塑性混凝土中大量使用了黏土，减少了水泥用量，节约了工程成本，具有较好的经济效益。