張麗麗 陳南峰

(云南省水利水電工程有限公司，云南 昆明 650223)

1 防滲墻技術參數(shù)

塑性混凝土防滲墻設計抗?jié)B系數(shù)≤1×10-7cm/s，28天抗壓強度2～5MPa，彈性模量小于1000MPa，坍落度180～220mm，散落度340-400mm。

某水庫防滲墻采用42.5#普通硅酸鹽水泥，骨料為二級配的塑性混凝土。根據(jù)某水科所材料取樣試驗成果，其重量配合比為:水泥:砂:石:水:膨潤土粘土=1:4.91:4.91:1.58:0.38:0.61;按每m3混凝土用料的配合比為164:806:806:206:63:100。坍落度185mm，散落度355mm，泥漿密度1.1～1.2g/cm3，含砂量<3%，彈性模量233MPa，滲透系數(shù)≤1.82×10-8cm/s，28 天抗壓強度 3.3MPa。

2 混凝土防滲墻施工工序及方法

混凝土防滲墻施工工序:在充滿飽和泥漿的溝槽中利用專用設備開挖成槽→槽兩端安裝接頭管 (鎖管)→下混凝土導管→預留帷幕灌漿孔→清孔換漿→澆筑混凝土。具體施工方法如下:

2.1 混凝土防滲墻造孔(槽)

2.1.1 成槽設備的選擇

目前國內成槽設備機械主要有液壓抓斗型、液壓銑槽型、沖抓樁孔型等。液壓抓斗型成槽成墻方法在我國堤防和水庫加固工程中均有應用，其特點是成槽泥漿用量少，一般地質復蓋層均可使用。某水庫設計最大槽挖深度58m，根據(jù)設備性能和設計槽挖深度，選用SG35A型液壓抓斗機，設計最大槽挖深度60m。

2.1.2 施工平臺布置

考慮開挖設備走動占用面、導向槽占地和混凝土澆筑車輛通行及鎖管、導管等設備在施工過程中移放用地等。根據(jù)某水庫施工需要，施工平臺需要寬15～17m。某水庫原壩頂只有6m，需采取降壩2.3m來滿足施工要求。壩頂不設泥漿池，以免影響孔槽開挖和混凝土運輸和澆筑。平臺上游側為交通道路，下游側為作業(yè)區(qū)。

2.1.3 修筑導向槽

導向槽是地層表面沿地下防滲墻軸線方向設置的臨時構筑物。導向槽起著標定防滲墻位置、成槽導向、鎖固槽口;保持泥漿液面，槽孔上部孔壁保護，外部荷載支撐的作用。導向槽的穩(wěn)定是混凝土防滲墻安全施工的關鍵。導向槽兩側墻體采用倒L型斷面，現(xiàn)澆C20砼構筑，槽內凈高1.8m，槽壁厚20cm，槽面寬1.2cm，厚40cm。頂面高于施工場地10cm，以阻止地表水流入槽內。

2.1.4 單元劃分與造孔成槽

防滲墻單元劃分按設備抓斗規(guī)格而定，某水庫采用的設備是液壓抓斗機，抓斗寬2.8m，按三抓成槽為一個單元，考慮混凝土澆筑的導管、鎖管設備安裝以及帷幕灌漿孔預埋等所需要的工作面，取6m為一個單元。為減少成槽施工與混凝土澆筑的干擾影響，成槽開挖施工采用“二序三抓”法，即按單排二序槽孔施工，孔槽鉆進3抓土，抓土順序為1→3→2成槽。抓斗按順序抓土完成后即是該施工槽成槽完工，經監(jiān)理現(xiàn)場判定抓土到巖層符合設計要求，最終確定該施工槽成槽深度。

2.1.5 槽孔護壁

槽孔護壁是保證成槽是否成功的關鍵。防滲墻槽孔護壁是采用泥漿固壁，泥漿具有良好的物理性能、流變性能、穩(wěn)定性能，在造孔成槽中起固壁、懸浮、攜渣、冷卻機具和潤滑的作用。成墻后還可以增加墻體的抗?jié)B性能，新制泥漿利用供漿管輸送到槽孔內使用。成槽及槽段混凝土澆筑過程中回收的泥漿可重復使用。

2.2 泥漿制備

2.2.1 泥漿制備

泥漿質量與粘土物理和化學特性有關，某水庫選用含砂量<5%，粘粒含量>70%，塑性指數(shù)>20的純粘土。制漿采用臥式攪拌機制備。由于粘土含砂率小，制漿時不需經過篩分可直接進入漿池，制漿過程高壓泥漿泵不斷地在漿池沖漿攪動，避免泥漿沉淀淅水，以保持漿液性能指標均一。槽挖固壁泥漿的耗漿量每1m3土需0.4～0.5m3，儲漿池容量按單元最大需漿量的1.5倍設計，某水庫漿池為8m!5m!1.2m，池壁用水泥磚砌筑。每單元槽用漿量按實際需漿量的1.5倍制備。

2.2.2 泥漿濃度控制

固壁泥漿性能指標要求:密度1.1～1.2g/cm3，漏斗粘度18～25s。對于砂礫土壩，泥漿濃度提高10%～15%。槽內泥漿面在成槽過程中保持在導向槽頂面以下30-40cm范圍內，不宜低于50cm。使之保持所挖槽孔穩(wěn)定，減少槽壁的崩塌現(xiàn)象。

2.2.3 清孔換漿控制

清孔換漿在槽孔驗收合格后進行。清孔換漿結束1h后，要達到清孔指標要求:孔底淤積厚度不大于10cm，泥漿密度不大于1.3g/cm3，粘度不大于30s，含砂量不大于10%。清孔換漿結束并經檢查合格后2h內進行混凝土澆筑，最多不能超過4h。

2.3 混凝土防滲墻澆筑

2.3.1 鎖管安裝

鎖管又稱接頭管，其作用是保證每一單元混凝土接頭形成U形銜接，相鄰單元混凝土凝結后構成整體成墻。同時，起到壩體開挖后未澆混凝土的一端臨空面避免出現(xiàn)崩坍，解決混凝土施工過程中槽底或槽內澆筑的混凝土與泥漿混合，達不到防滲墻防滲的效果。鎖管在成槽結束后進行。鎖管有9，5，3，2m等4種管段，吊裝時根據(jù)槽孔深度合理選擇不同的管段，安裝的第1根管必須是9m的定位管安裝在槽的底部，其余管根據(jù)實際槽孔情況先后吊裝完成，鎖管定位安裝用專用液壓設備配合吊機共同完成。

2.3.2 導管安裝

防滲墻混凝土澆筑利用剛性導管進行墻體灌注混凝土。每一單元混凝土澆筑需安裝兩套導管，安裝位置分別距鎖管1m，導管為外接管，內徑為200mm，管長3m的鋼管，導管底部距槽底面20～25cm最大不超30cm，以滿足清孔換漿和混凝土澆筑需要。安裝方法是先吊裝導管提升架定位，然后用吊機配合裝配導管。導管安裝完成后，在其頂部安裝混凝土澆筑漏斗及振搗設備。

2.3.3 清孔換漿

槽段終孔驗收合格并完成導管、預埋管安裝后進行清孔換漿。清孔采用高壓泥漿泵灌注新泥漿清孔。將孔內含有大量的砂粒及巖屑的泥漿換成新泥漿。某水庫施工，直接采用導管清孔換漿法。在導管按設計要求安裝完成后，封蓋導管上口注入高壓泥漿清孔。施工時注意泥漿的變化，測定泥漿濃度，達到設計要求后結束清孔換漿。

2.3.4 混凝土澆筑

混凝土澆筑從導管進入槽底，依靠自重及其流動性擠壓管口下部的混凝土，已灌入的混凝土在底部流動、擴散上升，最終置換出泥漿后混凝土成墻。澆筑過程在保證導管埋深的前提下，隨著混凝土的上升，把導管提起并將部分導管拆除。槽內澆筑混凝土上升至槽口超出設計墻頂高程0.3m時，拔出全部導管，澆筑結束。整個施工過程，泥漿被不斷向上擠，并流入回收槽(池)。

3 特殊情況處理

3.1 崩坍處理

本工程在施工到二序13槽時，出現(xiàn)了局部單邊崩坍2～3m，經分析，為泥漿濃度控制不好，小于1.0g/cm3，沒有及時補充新泥漿，屬于滲水造成壩身土體含水量增大而致。崩坍在成槽過程中是局部崩坍。發(fā)現(xiàn)問題后及時采取加大泥漿濃度，控制崩坍擴大并停止開挖，用粘土并加摻入20%水泥將已挖的槽坑回填到超過崩坍部位2.0m，待自然沉積穩(wěn)定后再進行施工，時間控制在15天以上。在相應壩體段減小槽挖長度，同時盡量遠離該序而轉到其他單元槽段繼續(xù)開挖。

3.2 導管堵塞

澆筑混凝土施工過程中停留時間一般不宜超過4h，施工停留時間過長會出現(xiàn)導管堵塞，影響混凝土澆筑。出現(xiàn)堵塞這一情況可采用搗、頓導管方法疏通，如果無效，可將導管全部拔出、沖洗，并重新下設，用泥漿泵抽凈導管內泥漿后繼續(xù)澆筑。同時還要核對混凝土面高程及導管長度，以確認導管的埋深是否滿足施工規(guī)范要求。

[1]周永新.強透水地層防滲墻的預灌漿施工[J].科技資訊，2009-12-23.