劉志強(qiáng)

（蒙自市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)，云南蒙自 661199）

0 引言

地下連續(xù)墻種類多、適應(yīng)性強(qiáng)，可針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行比選，擇優(yōu)用于截水、防滲、承重、擋墻結(jié)構(gòu)等多種功能，在水利、建筑等多個(gè)行業(yè)應(yīng)用較廣，馬鞍山水庫采用“粘土混凝土心墻防滲”，見圖1。

1 工程概況

1.1 工程項(xiàng)目簡(jiǎn)介

馬鞍山水庫是一座新建?。?）型重點(diǎn)水源工程，水庫總庫容168 萬立方米，設(shè)計(jì)灌溉面積2793 畝。水庫于2012 年3 月28 日開工建設(shè)，2014 年 5 月 29 日完工，2016 年 9 月 7 日通過蓄水驗(yàn)收，2016 年11 月29 日通過竣工驗(yàn)收。

1.2 工程地質(zhì)條件

河谷底部為沖洪積（Qapl）以砂礫為主的土層、粘土夾粗砂層，湖沼積分別為粘土層（夾鈣質(zhì)及螺殼化石）、粉土層和砂層。其中，粘土層因當(dāng)?shù)赝临|(zhì)中包含的物質(zhì)不同又可分為（鈣質(zhì)結(jié)核、鐵錳質(zhì)結(jié)核、河床螺殼等結(jié)構(gòu)）。河谷兩岸與河谷底部土質(zhì)略微接近，除山石礫土外，基本為粘土及粉土層；壩基為泥灰?guī)r并已全部風(fēng)化。

1.3 防滲墻工程

水庫大壩設(shè)計(jì)為粘土混凝土心墻結(jié)構(gòu)，大壩建筑原料為泥灰?guī)r為主料的風(fēng)化壩，設(shè)計(jì)最大壩高19.2m，設(shè)計(jì)壩頂長(zhǎng)613.76m，壩頂高程1315.5m。防滲墻設(shè)計(jì)布置于壩軸線上，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C8、抗?jié)B等級(jí)為W6，設(shè)計(jì)總長(zhǎng)616.01m（0-107.23m～0+508.78m），墻頂高程 1315.10m，墻高為 6.1～31.62m，墻寬 0.4m，面積 12623.62m2，施工時(shí)段 2013 年 5 月 10 日至 10 月 23 日。

2 施工方案

馬鞍山水庫防滲墻分Ⅰ、Ⅱ序槽段進(jìn)行施工，槽段長(zhǎng)8m，主要采用膨潤(rùn)土泥漿護(hù)壁進(jìn)行“鉆抓法”快速成槽和直升導(dǎo)管法澆筑混凝土的施工工藝。其間，為了防止?jié)B透破壞，需提前根據(jù)地質(zhì)情況及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行檢測(cè)及防滲標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)核與施工設(shè)計(jì)。

3 施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 施工準(zhǔn)備

首先，熟悉圖紙與設(shè)計(jì)方案，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案的工程量相應(yīng)的施工強(qiáng)度進(jìn)行施工設(shè)備、物料準(zhǔn)備。并在準(zhǔn)備階段充分利用現(xiàn)場(chǎng)條件對(duì)墻體施工所涉及的各環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)的布置和銜接。

圖1 大壩標(biāo)準(zhǔn)剖面

馬鞍山水庫以大壩中部為基點(diǎn)，在上游壩腳30m 外的庫底布置泥漿系統(tǒng)，在下游戧臺(tái)布置混凝土拌和系統(tǒng)，壩頂軸線下游布置鉆機(jī)及抓斗作業(yè)平臺(tái)，結(jié)合壩頂施工平臺(tái)、混凝土拌和系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)分別布置場(chǎng)內(nèi)交通與左右兩岸鄉(xiāng)村道路連接，以自來水為主供水，315KVA 變壓器供電。

3.2 槽孔施工

導(dǎo)墻：設(shè)計(jì)為掛壁式C15 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，墻深1.2m、厚0.4m，掛背0.6m、厚0.4m，導(dǎo)墻上游布置0.4m×0.4m 的排漿溝。顧名思義導(dǎo)墻重在“導(dǎo)”，是控制槽孔垂直度（偏斜率）的關(guān)鍵，應(yīng)把墻體施工放樣、模板制安進(jìn)行精準(zhǔn)控制。

泥漿系統(tǒng)：馬鞍山水庫泥漿系統(tǒng)由ZJ-1500 高速攪拌機(jī)、2003PN 泥漿泵、ZX-200 型泥漿凈化機(jī)各 2 臺(tái)、φ100mm 鋼管數(shù)噸和100m3膨化池、200m3供漿池、200m3沉漿池各一個(gè)組成。泥漿施工配比為水:膨潤(rùn)土:分散劑（Na2CO3）:增粘劑（CMC）=100:5～8:0～0.3:0～0.1；性能控制指標(biāo)新制泥漿為密度＜1.10g/cm3、馬氏漏斗粘度30～90s、失水量≤20mL/30min、泥皮厚≤1.5mm、pH9.5～12，施工中泥漿為密度＜1.25g/cm3、馬氏漏斗粘度 30～90s、失水量≤50ml/30min、泥皮厚≤6mm、pH7～12。新制泥漿注入膨化池膨化24h 注入供漿池備用，施工中槽孔內(nèi)的溢漿由排漿溝通過回漿管經(jīng)土渣機(jī)械分離后注入沉漿池（經(jīng)處理合格注入供漿池備用）。

槽孔施工：馬鞍山水庫使用2 臺(tái)CZF-1200 沖擊反循環(huán)鉆機(jī)和2 臺(tái)HS843HD 型鋼絲繩抓斗進(jìn)行組合鉆挖。鉆挖時(shí)采用泥漿固壁即在槽孔施工的過程中由泥漿系統(tǒng)循環(huán)注入制備好的泥漿，利用泥漿靜壓力、泥皮、泥漿循環(huán)流動(dòng)產(chǎn)生的拖曳力等特性保持孔壁的穩(wěn)定。泥漿固壁的關(guān)鍵點(diǎn)在泥漿質(zhì)量，控制點(diǎn)在泥漿系統(tǒng)。

鉆挖施工按照放樣定位，先施工Ⅰ序槽段，10d 后，調(diào)整一個(gè)機(jī)組回頭同步施工Ⅱ序槽段，鉆挖均按照先兩端再中間的順序作業(yè)，抓斗挖掘過程中適時(shí)補(bǔ)充注入泥漿直至終孔；遇堅(jiān)硬地層抓取困難時(shí)，應(yīng)輔以重力沖砸的方式反復(fù)錘煉，直至將堅(jiān)硬地層物體粉碎到便于抓取。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制槽孔質(zhì)量。孔位偏差不大于±1cm，導(dǎo)向墻頂面高程（整體）允許偏差±1cm，導(dǎo)向墻頂面高程（單幅）允許偏差±0.5cm，導(dǎo)向槽間凈距允許偏差±0.5cm，施工過程如發(fā)現(xiàn)較大斜度的基巖面或如大型孤石、漂石，孔斜率應(yīng)控制在規(guī)定范圍內(nèi)，Ⅰ、Ⅱ序槽段的孔中心線在其間測(cè)量的偏差范圍應(yīng)＜13.3cm，終孔深度原則為嵌入基巖0.5m（若需加深由建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工分析鉆取的巖心樣共同確定）。槽孔施工的關(guān)鍵是快速，減少坍塌，確保槽孔尺寸規(guī)整；施工過程中可根據(jù)泥漿變化、相應(yīng)深度的抓挖量進(jìn)行分析研判，如坍塌嚴(yán)重應(yīng)適時(shí)調(diào)整槽段長(zhǎng)度進(jìn)行有效控制。

槽孔驗(yàn)收：鉆挖完成后應(yīng)及時(shí)申報(bào)監(jiān)理進(jìn)行孔位、孔深及孔形等轉(zhuǎn)孔結(jié)果的檢驗(yàn)，經(jīng)評(píng)價(jià)通過驗(yàn)收后開始進(jìn)行清孔，Ⅱ序槽段清孔換漿結(jié)束前必須用刷子鉆頭對(duì)接頭孔分段洗刷處理，清洗后應(yīng)達(dá)到刷子幾乎沒有泥屑?xì)埩?，孔底探測(cè)淤積量基本穩(wěn)定不再增加。建議在處理1h 后，各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)依次為：槽底淤積≤10cm，槽內(nèi)泥漿密度＜1.15g/cm3，馬氏漏斗粘度＜40s，含砂量＜3%。關(guān)鍵是通過凈化裝置清除碎渣。清孔后約4h 可開始進(jìn)行混凝土墻體澆筑。

3.3 墻體澆筑

墻體澆筑：馬鞍山水庫大壩粘土混凝土心墻采用泥漿下直升雙導(dǎo)管進(jìn)行澆筑，導(dǎo)管采用φ200mm 鋼管，罐車輸送混凝土料到澆筑漏斗，由于其間有運(yùn)輸過程，因此在進(jìn)入澆筑導(dǎo)管之前，需要進(jìn)行混凝土的倉面見證取樣后方可注入澆筑導(dǎo)管進(jìn)行澆筑施工。根據(jù)澆筑墻體下料下落高度較大，以“壓球法”勻速控制放料速度、避免絮凝反應(yīng)的發(fā)生?；炷凉?yīng)強(qiáng)度必須能滿足兩個(gè)槽段同時(shí)澆筑，混凝土面應(yīng)以不小于2m/h 均衡提高，高差＜0.5m，檢測(cè)頻率為混凝土面30min 計(jì)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土面2h 計(jì)。墻體澆筑的起、始階段頻率可增加。泥漿下澆筑的關(guān)鍵在控制混凝土面均衡上升即保證泥漿不被包裹。

墻段連接：Ⅰ、Ⅱ序槽段以接頭管作為連接方式。顧名思義是在槽孔端頭下設(shè)φ400mm 的接頭管，Ⅰ序槽段清孔換漿完畢后預(yù)留，施工壩料澆筑完成初凝后緩慢將接頭管起拔，于Ⅰ序槽段端頭留孔。Ⅱ序槽段澆筑時(shí)一體澆筑，在Ⅰ序槽段形成預(yù)留的半圓狀嵌入式連接。

3.4 質(zhì)量檢查

嚴(yán)格按設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)程規(guī)范進(jìn)行取樣檢驗(yàn)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)檢測(cè)和注水試驗(yàn)檢測(cè)。關(guān)鍵點(diǎn)為混凝土現(xiàn)場(chǎng)取樣、泥漿現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、注水試驗(yàn)。

水泥為瀛洲P.O 42.5 普通硅酸鹽水泥，取樣檢驗(yàn)試驗(yàn)4 組，細(xì)度、初（終）凝時(shí)間、安定性、3（28）天抗折（壓）強(qiáng)度等均符合《復(fù)合硅酸鹽水泥》（GB 175—2007）標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求。

碎石、機(jī)制砂為就能石場(chǎng)生產(chǎn)，取樣檢測(cè)各6 組，表觀密度、含粉量、細(xì)度模數(shù)等指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果均達(dá)到《水工混凝土施工規(guī)范》（DL/T 5144—2001）質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

C8 心墻混凝土：共78 個(gè)槽段，澆筑5955.22m3。強(qiáng)度取樣試驗(yàn) 80 組，Rmin=12.9MPa＞R 標(biāo)；抗?jié)B取樣試驗(yàn) 29 組，W≥W6；彈模取樣試驗(yàn)12 組，E=14500～19700Mpa。均滿足設(shè)計(jì)要求。

注水試驗(yàn)：共布置 7 個(gè)檢查孔，滲透系數(shù) K=5.88×10-7～8.84×10-9cm/s，滿足設(shè)計(jì)要求。泥漿檢測(cè)：土料檢測(cè)1 組，粘粒含量52.2%，塑性指數(shù)40.6，含砂量2.4%；泥漿檢測(cè)160 組，密度1.08～1.27g/cm3，漏斗粘度35.0～38s，含砂量2%～7%。檢測(cè)結(jié)果均符合要求。

4 結(jié)束語

粘土混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建造的心墻施工工藝基本已達(dá)到完善成熟的標(biāo)準(zhǔn)，施工墻體使用壽命長(zhǎng)、安全可靠，防滲效果好，在蒙自市馬鞍山水庫工程大壩防滲中得到了成功應(yīng)用，在同類（類似）工程中尤其值得推廣。