王新民，周騰飛，張 賽

（1.河南省前坪水庫建設(shè)管理局，450000，鄭州； 2.河南省農(nóng)田水利水土保持技術(shù)推廣站，450003，鄭州）

一、工程概況

前坪水庫大壩防滲墻為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，長486 m，厚1 m?；炷翉姸葹?C25， 彈性模量為 2.8×104MPa，抗?jié)B等級為W8。 底部深入基巖1 m，槽深 3.9～47.8 m， 總工程量為 7 200 m2，其中黏土層成槽 1 850 m2，卵石層成槽 3 200 m2， 基巖成槽 2 150 m2，混凝土澆筑7 200 m2，鋼筋總量547 t。

二、工程地質(zhì)

開挖到設(shè)計高程后，工程地質(zhì)經(jīng)勘測單位現(xiàn)場編錄：ZB0+000～ZB0+247 段為安山玢巖，ZB0+247～ZB0+714 段為砂卵礫石，ZB0+714～ZB0+818 段為安山玢巖。 ZB0+247～ZB0+714 砂卵礫石段局部有砂透鏡體且部分安山玢巖露出砂卵礫石層，經(jīng)鉆探表明砂卵礫石層厚度約 1.5～8.0 m，ZB0+390～ZB0+408 為斷層破碎帶。

三、施工準備

1.施工部署

為防止防滲墻施工對黏土心墻造成擾動， 及時排除清理防滲墻施工過程中產(chǎn)生的廢渣、泥漿和廢水，確保安全文明施工，主要采取以下措施：

①防滲墻上游側(cè)， 鋪0.5 m 厚砂卵礫石壓實，再鋪0.2 m 厚石渣壓實，成為沖擊鉆施工平臺。

②防滲墻下游側(cè)， 鋪0.5 m 厚砂卵礫石壓實，再鋪0.15 m 厚水泥穩(wěn)定碎石，坡度為0.01，作為罐車、吊車以及液壓抓斗的通行和工作平臺。

③導(dǎo)墻使用現(xiàn)澆厚0.8 m、高1 m的矩形結(jié)構(gòu)C15 鋼筋混凝土，沿兩側(cè)槽口布置，兩側(cè)導(dǎo)墻間距為1.1 m。

④應(yīng)在導(dǎo)墻下游側(cè)澆筑0.8 m高、1 m 寬排漿溝，匯入排漿溝的廢漿用排污泵抽至棄漿池。

2.固壁泥漿

①應(yīng)用膨潤土作固壁泥漿，分散劑采用工業(yè)堿（NaCO3）。

②根據(jù)防滲墻試驗成果，擬定泥漿配合比，即水（L）∶膨潤土（kg）∶工業(yè)堿（kg）=800∶55∶（4～4.5），增黏劑適量。

③檢測項目及技術(shù)指標見表1，檢測合格后使用。

④采用高速攪拌機進行泥漿拌制，在充分水化溶脹后使用；使用過的泥漿在沉淀池去除沉渣凈化，再送回儲漿池備用。

表1 各階段膨潤土泥漿性能指標

四、鋼筋混凝土防滲墻施工主要工藝

1.施工方法及流程

根據(jù)生產(chǎn)性試驗成果并結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)條件， 壩基防滲墻按二序施工。 槽段長度定為6 m，一序槽成槽7 m，二序槽成槽5 m，先一序再二序進行施工。 防滲墻施工流程見圖1。

2.造孔

采用沖擊鉆鉆孔液壓抓斗開挖的方式成槽。 用沖擊鉆在槽段中心及兩側(cè)鉆引孔，形成一序引孔，澆筑完成后形成二序引孔，再使用沖擊鉆在槽段中心開挖。

①應(yīng)保證槽孔壁平整垂直， 孔斜率≤0.4%；墻頂澆筑≥0.5 m 設(shè)計墻高。

②施工時泥漿面應(yīng)在導(dǎo)墻面以下 0.3～0.5 m。

③鉆孔液壓抓斗每一次開挖，應(yīng)在孔口上方停留， 使抓斗內(nèi)泥漿流回，減少泥漿損耗。

3.清孔及換漿

①造孔施工完畢后對造孔孔深、孔斜等質(zhì)量進行全面檢查。 合格后清洗槽孔，置換漿液。

②采用氣舉法清孔換漿，清除孔內(nèi)廢渣的同時向孔內(nèi)補充新鮮泥漿。

③二期槽孔清孔換漿時，應(yīng)清除孔壁上的泥皮，用鋼絲刷鉆頭進行分段洗刷，刷子基本不帶泥屑、孔底淤積不再增加后，達到合格標準。

圖1 防滲墻施工流程

4.鋼筋籠及預(yù)埋管制安

（1）鋼筋籠及預(yù)埋管的制作

①鋼筋籠加工應(yīng)在專用加工平臺完成，加工平臺設(shè)置定位板以保證鋼筋位置。 豎向受力鋼筋應(yīng)采用單面焊搭接，分段入槽時豎向搭接1m 單面焊接。

②預(yù)埋管按設(shè)計要求在鋼筋籠內(nèi)布置埋設(shè)。 焊接固定支架，確保牢固可靠。 管口臨時封堵，防止施工過程中墜入異物堵塞預(yù)埋管。

（2）鋼筋籠安裝

①鋼筋籠運輸?shù)缆窇?yīng)硬化平整，滿足施工調(diào)運需求，運輸時注意防止鋼筋籠產(chǎn)生扭曲變形。

②鋼筋籠應(yīng)緩慢均勻下放。 根據(jù)現(xiàn)場情況， 可適當在籠上設(shè)置配重端，防止?jié)仓r鋼筋籠上浮。

5.墻體澆筑

①采用泥漿下直升導(dǎo)管法進行混凝土澆筑。 應(yīng)用兩套導(dǎo)管進行混凝土澆筑，保持導(dǎo)管間距不大于5 m?，F(xiàn)場導(dǎo)管安裝符合下列要求：

a.導(dǎo)管距孔端或接頭管間距為不大于1.5 m；b.導(dǎo)管底口位置應(yīng)在槽孔底部 0.15～0.25 m 以內(nèi)；c.當槽底高差大于0.25 m 時，將導(dǎo)管置于控制范圍的最低處，并從最低處開始澆筑。

②對混凝土坍落度、擴散度進行現(xiàn)場檢測合格后， 將混凝土通過溜槽分流至各導(dǎo)管， 由人工控制各導(dǎo)管下料均勻、 混凝土澆筑面上升均勻， 混凝土面高差應(yīng)控制在0.5 m以內(nèi)。

③混凝土澆筑過程中每間隔 30 min 檢測槽孔內(nèi)混凝土深度，每間隔2 h 檢測導(dǎo)管內(nèi)混凝土深度并記錄。

④已開槽孔口設(shè)置蓋板， 避免其他槽孔澆筑混凝土時， 混凝土散落其中。

6.防滲墻槽段連接

槽段連接采用接頭管法施工，一序槽清孔置換漿液后， 在兩端孔位設(shè)接頭管，固定孔口?；炷翝仓笮纬啥虿鄱丝祝虿鄢刹酆筮B接成墻。

（1）接頭管下設(shè)

采用起重機起吊接頭管，先吊底節(jié)，對準端孔中心垂直下放到銷孔位置， 用鋼管對孔插入后繼續(xù)下放，使鋼管擔在導(dǎo)墻上后吊起第二節(jié)對準接頭插入，在吊環(huán)與上部接頭管完全重合后對孔插入銷子吊起接頭管，抽出鋼管，下到第二節(jié)銷孔處，插入鋼管，下放使其擔在導(dǎo)墻上后再按上述方法進行第三節(jié)的安裝。 后續(xù)管節(jié)安裝重復(fù)上述步驟，直至全部下放。

（2）拔管

采用起重機配合液壓拔管器同時均勻起拔，避免出現(xiàn)縮孔和垮塌現(xiàn)象。

五、特殊情況處理

1.架空層漏漿處理

主孔造孔架空層漏漿時，用當?shù)仞ね良悠靥?，并采用鉆頭沖擊使其擠壓密實。 副孔漏漿時，用回填膨潤土粉、石灰、稻殼、草末或灌注水泥漿到孔底加速凝劑等堵塞架空層。

2.塌孔處理

出現(xiàn)塌孔后采用黏土混合料、渣土回填至塌孔位置l.5 m 以上， 使用沖擊鉆機夯實，擠壓密實孔壁。 若塌孔嚴重，用直升導(dǎo)管法回填混凝土填平，重新造孔。

3.地下孤石、漂石處理

該工程地層含有漂石和大孤石，給鉆進帶來很大困難，即使采用沖擊式鉆進，有時也無能為力。 根據(jù)試驗宜采用重錘沖鑿法處理。 用自落式起重機或?qū)Ｓ勉@機，將重錘提起3～5 m，自由落體， 一般錘重 8～10 t 為宜，擊穿漂石、大塊石后成孔。

六、質(zhì)量檢測

檢測內(nèi)容為墻體的物理力學指標抗壓強度、抗?jié)B等級、彈性模量等。在成墻28 天后采用彈性波CT 法進行混凝土防滲墻完整性檢測。 經(jīng)檢測，實測所檢部位均達到設(shè)計值。 在防滲墻兩側(cè)鉆孔， 在一孔激發(fā)彈性波，另一孔接收彈性波，由儀器記錄激發(fā)點和接收點之間射線路徑形成數(shù)據(jù)文件。 經(jīng)計算機計算形成波速等值線圖和色譜圖，根據(jù)斷面彈性波速度及分布來評價混凝土質(zhì)量，判斷其缺陷及位置。 經(jīng)觀測和對現(xiàn)場21 組斷面采用彈性波CT 法檢測數(shù)據(jù)進行分析，認為墻體完整性較好。 墻體波速大多在2 500 m/s 以上，未發(fā)現(xiàn)異常低速區(qū)域。

七、結(jié) 論

前坪水庫鋼筋混凝土防滲墻在施工后根據(jù)安全監(jiān)測儀器觀測數(shù)據(jù)分析，下游水位穩(wěn)定，防滲效果良好。經(jīng)第三方檢測達到設(shè)計要求且防滲效果明顯達到預(yù)期效果。 防滲墻工程分部工程在驗收中被評定為優(yōu)良等級，滿足設(shè)計及相關(guān)規(guī)范要求。