崔 清

（甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730030）

黨中央、國務(wù)院高度重視農(nóng)村飲水安全工作，把農(nóng)村飲水安全工程作為重要的民生工程來抓。在農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)過程中，蓄水池滲漏問題是工程建設(shè)中的一個重點和難點，一旦蓄水池施工中各工藝環(huán)節(jié)及工序安排把控不當(dāng)，所發(fā)生的滲漏問題會對蓄水池的使用運(yùn)行造成影響，也會對水質(zhì)帶來極大影響，并嚴(yán)重制約農(nóng)村飲水安全工程使用效能的充分發(fā)揮，因此加強(qiáng)蓄水池防滲施工研究十分必要[1]。本文聯(lián)系實際工程案例，從地基施工處理過程、混凝土施工、防水砂漿抹面、施工縫處理、開展?jié)M水試驗等方面入手，探討了農(nóng)村飲水安全工程蓄水池防滲施工方法，并提出了質(zhì)量控制措施。

1 實際工程案例

以天?？h某農(nóng)村飲水安全工程蓄水池為例，設(shè)計池深5 m，池底標(biāo)高2 979.5 m，設(shè)計水深4 m，設(shè)計水位2 983.5 m，安全超高1 m，池頂標(biāo)高2 984.5 m，設(shè)計容積5 萬m（3表1）。

蓄水池內(nèi)邊坡坡比為1∶2.5，池頂以上開挖邊坡及填方段池堤外坡比為1∶2.0。調(diào)蓄水池池坡自下向上依次為砂礫石基礎(chǔ)夯實、厚300 mm 細(xì)沙保護(hù)層、250 g-PE 0.5 mm-250 g 復(fù)合土工膜防滲層、厚300 mm 細(xì)砂保護(hù)層、厚300 mm 砼格網(wǎng)填碎石護(hù)面。蓄水池池底自下而上依次為砂礫石池基夯實、厚300 mm 細(xì)沙保護(hù)層、250 g-PE 0.5 mm-250 g 復(fù)合土工膜防滲層、厚300 mm 細(xì)沙保護(hù)層、厚300 mm 砂礫碎石壓重層。水池池頂采用級配砂礫路面，厚200 mm，池頂迎水面緣石設(shè)置防護(hù)網(wǎng)，并沿緣石設(shè)置8 座太陽能照明燈。蓄水池下游側(cè)土方填筑寬20 m，邊坡1∶3.0，并對坡面綠化。地勢開闊，總體由北向東南方向傾斜，坡降0.3%～1%；地層具二元結(jié)構(gòu)：上部為沖洪積粉質(zhì)壤土，表部疏松，下部中密，厚1.5～3 m，局部地段厚達(dá)4～4.5 m；下部為砂礫卵石，結(jié)構(gòu)中密，含漂石，厚度大于10 m；地下水位埋深大于100 m。蓄水池基礎(chǔ)主要將置于砂礫卵石層中，為良好的持力層。建議：粉質(zhì)壤土允許承載力0.10 MPa，砂礫卵石允許承載力0.30～0.35 MPa；基礎(chǔ)埋深大于2.0 m。施工臨時開挖邊坡：水上黃土狀土1∶0.5、碎石土1∶0.75、砂卵礫石1∶1、基巖1∶0.3，砂卵礫石水下臨時開挖邊坡1∶1.25～1∶1.5。同時，該農(nóng)村飲水安全工程蓄水池主要是由2 個池室、1 個進(jìn)出水管閘閥井和2 個溢水井構(gòu)成，其中閥門井本身不能滲水，必須保證其密封性。開展蓄水池防滲施工，要將重點落在基礎(chǔ)處理以及池壁與池壁連接處、池壁與底板頂板連接處和施工縫處，并根據(jù)工程實際情況落實好蓄水池防滲設(shè)計、施工、材料等工作的施工作業(yè)，以保證最終施工的質(zhì)量[2]。

2 農(nóng)村飲水安全工程中蓄水池防滲施工方法分析

2.1 地基施工處理過程

地基開挖和基坑處理是蓄水池防滲施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，并且施工質(zhì)量好壞也會對地基整體穩(wěn)定性和防滲效果帶來極大影響，操作中需要根據(jù)工程施工具體要求，對土方進(jìn)行開挖，開挖基礎(chǔ)范圍內(nèi)底面以上的土和巖石。其目的是將不符合設(shè)計要求的風(fēng)化、破碎、有缺陷和軟弱的巖層、松軟的土和沖積物等挖掉，使蓄水池修建在可靠的地基上；或者是根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，將蓄水池建在指定的高程上。地基開挖的具體施工方法包括松土、爆破、挖掘、裝車、運(yùn)輸、卸渣等工序，與一般的土石方開挖相同。施工前應(yīng)根據(jù)蓄水池的情況、地形地質(zhì)條件、水文氣象資料、工期要求等，編制施工組織設(shè)計或施工技術(shù)措施以及相應(yīng)的安全措施和應(yīng)急預(yù)案。執(zhí)行時可以選擇適合機(jī)械設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，若一次挖掘無法達(dá)到預(yù)計深度，可以分2 次或多層進(jìn)行，自上而下分層開挖，分層修整。同時，為了降低基礎(chǔ)沉降量和提高地基承載力，還可以采用換填、強(qiáng)夯、灰土擠密樁、水泥攪拌樁、高壓噴射注漿等方式，尤其是軟土地基，對地基實施加固作業(yè)更為重要，在開挖期間最好可以到達(dá)黏土層，挖到設(shè)計高程面后預(yù)留保護(hù)層，待施工前人工開挖或小型機(jī)械開挖，并將之作為持力土層，并選擇密實性更強(qiáng)的礫石墊層進(jìn)行置換。墊層厚度計算公式：

式中，pz為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，墊層底面處的附加壓力值（kPa）；pcz為墊層底面處土的自重壓力值（kPa）；faz為墊層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值（kPa）。

碎石骨料和細(xì)骨料各占一定比例混合前，混合比例應(yīng)進(jìn)行實驗。當(dāng)其顆粒組成符合密實級配要求在經(jīng)過分層鋪設(shè)、振搗、夯實、碾壓等作業(yè)以后，地基穩(wěn)固性會明顯提高。此外，50 000 m3的蓄水池地面下挖到2.4 m 左右時，基坑內(nèi)部就會出現(xiàn)積水情況，主要是因為地下水埋深一般要小于2.4 m。為了保持基坑內(nèi)干燥的施工環(huán)境狀態(tài)，創(chuàng)造施工的有利條件，要注意對基坑內(nèi)積水進(jìn)行有效排除，避免對后續(xù)施工帶來不利影響。主要措施：在蓄水池的周邊開挖1 處或2 處集水坑，集水總管與井點上端的鏈接管相鏈接，集水總管再與離心泵和真空泵相鏈接，真空泵開啟后將地下水抽入總管，排氣完成之后，由離心水泵的排水管排出。為了保證邊坡的安全穩(wěn)定，應(yīng)對降水的速率進(jìn)行監(jiān)測調(diào)整，過程中應(yīng)注意慮管的堵塞情況，及時清理調(diào)整，最終排放地下水高程到基坑設(shè)計高程以下，達(dá)到降低地下水的目的。在抽水過程中，經(jīng)過降低地下水的范圍土壤會發(fā)生結(jié)固，導(dǎo)致抽水點半徑范圍內(nèi)引起地面不均勻沉降，在降水的同時進(jìn)行鉆孔灌水以保證原地下水位不變，防止沉降的發(fā)生。此排水法對于本規(guī)模項目適用且靈活簡單，設(shè)備拆裝便捷，降水效果可以達(dá)到預(yù)期目的。為確保安全運(yùn)行的同時避免滲漏損失，需對調(diào)蓄水池采取防滲措施。目前常見的防滲措施主要有鋼筋砼襯砌和復(fù)合防滲土工膜等，復(fù)合防滲土工膜成本低、效益高，且施工簡單方便、速度快，較為廣泛地應(yīng)用于蓄水池工程。參考項目區(qū)其他類似工程經(jīng)驗，本工程調(diào)蓄池防滲措施選為本設(shè)計采用250 g/m2/PE 0.5 mm/250 g/mm2復(fù)合防滲土工膜。

2.2 混凝土施工

混凝土施工是蓄水池防滲施工中的重點內(nèi)容，從混凝土的原材料、生產(chǎn)、運(yùn)輸、入倉澆筑都需要嚴(yán)格按工藝規(guī)范控制。原材料的進(jìn)場包含細(xì)度模數(shù)、骨料直徑、雜質(zhì)含量均復(fù)核進(jìn)場規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)檢測，此項目硫化物含量≤0.4%、吸水率≤2.2%、雜質(zhì)顆粒含量≤1.45%，堆料場的排水設(shè)計及含水量的監(jiān)測工作落實到位，保證了原砂石骨料指標(biāo)的設(shè)計要求?；炷恋纳a(chǎn)操作中要根據(jù)工程施工要求，對混凝土施工所需材料進(jìn)行科學(xué)配置，涉及的混凝土水灰比、漿骨比、砂率及外加劑均嚴(yán)格控制，混凝土配合比由實驗室試驗后確定，生產(chǎn)加工過程中嚴(yán)格按照配料單執(zhí)行，蓄水池混凝土的檢測包含抗凍性、抗?jié)B性、強(qiáng)度的檢測，中間產(chǎn)品的質(zhì)量控制能夠避免對生產(chǎn)出來的混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B性、安全性等帶來不利影響。由于蓄水池水位變化及此地區(qū)水體硫酸鹽含量為240 mg/L，根據(jù)《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2006）中要求硫酸鹽≤250 mg/L，此項目優(yōu)先選用抗硫酸鹽并摻用膨脹劑，并摻入F 類I 級粉煤灰，摻量25%以下。同時，在混凝土中摻入適當(dāng)膨脹劑在拌水以后可以生成大量結(jié)晶水化物，所產(chǎn)生的壓應(yīng)力可以有效抵消混凝土干縮時產(chǎn)生的拉應(yīng)力，進(jìn)而達(dá)到防止混凝土收縮開裂情況出現(xiàn)的目的，再加上膨脹力作用在混凝土內(nèi)部，鈣礬石結(jié)晶有效堵塞了毛細(xì)管通路，混凝土結(jié)構(gòu)密實性大大提升，并有效降低了滲透系數(shù)[3]。蓄水池底板設(shè)計厚度為0.2 m，混凝土入倉澆筑時采用臺階法分層推進(jìn)，臺階寬度＞1 m、臺階高度控制在0.3～0.5 m，以避免冷縫出現(xiàn)。此外，對混凝土進(jìn)行分層澆筑和振搗作業(yè)操作中派專人旁站監(jiān)督，做好現(xiàn)場記錄。澆筑時也要將重點放在進(jìn)出水管道底部和配筋較密之處，可以選擇50 mm 振搗棒，并委派專業(yè)的施工人員進(jìn)行操作，保證無漏振部位，同時也避免過振。在混凝土表面達(dá)到不明顯下沉、出現(xiàn)一層均勻薄層水泥漿并不再出現(xiàn)氣泡方能判斷振搗符合要求。水泥混凝土入倉溫度應(yīng)按規(guī)范《混凝土溫度控制設(shè)計規(guī)范》NB/T 35092-2017 附錄E 的方法計算，溫度不宜大于28 ℃。由于蓄水池底板混凝土表面積大，此項目在夏季澆筑后采用噴霧措施，噴霧充滿整個倉面，霧滴直徑達(dá)到50～80 μm，并防止局部表面積水，待混凝土終凝后方可結(jié)束噴霧，并立即進(jìn)行表面流水配合人工灑水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

2.3 防水砂漿抹面

在開展防水砂漿抹面施工時，水泥可以采用普通硅酸鹽水泥，砂可使用中砂，工作中需要采用3～5 mm 孔徑的篩，將材料含泥量控制在3%以內(nèi)，外加劑可以采用抗裂防水劑。實際施工中需要將凸出的混凝土進(jìn)行剔平，并在清掃干凈表面塵土垃圾以后，使用配制好的水泥砂漿進(jìn)行抹面作業(yè)。根據(jù)基層表面平整和垂直情況，對抹灰層厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制，一般不能低于7 mm，若墻面凹度比較大則需要采用分層方式進(jìn)行操作，在抹灰之前也要將墻面提前澆透，并在墻面濕潤狀態(tài)下刷一層膠素水泥漿，針對水池內(nèi)壁、頂板底面、底板頂面也要采用防水砂漿進(jìn)行抹面，厚度應(yīng)控制在20 mm 以內(nèi)，待完成抹灰作業(yè)以后注意噴水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以防止空鼓裂縫發(fā)生[4]。

2.4 施工縫處理

施工縫是發(fā)生滲漏問題最多的地方，特別是在蓄水池施工面積較大的情況下，開展?jié)仓炷潦┕ず苋菀资艿剿療嵊绊懚霈F(xiàn)較大施工縫，進(jìn)而加大滲漏問題發(fā)生概率。為妥善解決這一問題，可以在施工縫中間設(shè)置止水鋼板帶，操作中可以在施工縫處沿接茬縱向先埋設(shè)一半的鋼板帶在混凝土當(dāng)中，在澆筑下倉混凝土之前對鋼板帶表面清理干凈，然后再對新的混凝土進(jìn)行澆筑，可以防止?jié)B漏問題出現(xiàn)。

2.5 開展?jié)M水試驗

在完成蓄水池主體部分施工以后，池體達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度要求，并且清理干凈，內(nèi)外缺陷處理并通過相關(guān)方的驗收備案，實驗前還應(yīng)當(dāng)將預(yù)留孔洞做臨時封堵，并且經(jīng)過驗算得出能承受實驗的壓力，就可以根據(jù)施工規(guī)范要求對其開展?jié)M水試驗。操作中需要明確充水高度。充水前準(zhǔn)備好測定蒸發(fā)量的設(shè)備，本項目采用無滲漏嚴(yán)密、直徑500 mm，高300 mm 的敞口鋼板水箱，設(shè)水位測針，注水深度200 mm，將水箱固定在水池中。同時，選定觀測點對蓄水池沉降進(jìn)行觀測，記錄各觀測點的初始高程后開始充水實驗。充水工作開始以后，注意觀察蓄水池滲漏情況，整個試驗要充水3 次，并且每次充水深度按照1/3 進(jìn)行設(shè)計，24 h 滲透率不能超過 2 L/(m2·d），待滿足蓄水池滿水試驗相關(guān)要求以后才能開展下一步作業(yè)。

3 農(nóng)村飲水安全工程蓄水池防滲施工質(zhì)量把控有效策略

為保證農(nóng)村飲水安全工程蓄水池防滲施工質(zhì)量，實際工作中還要注意以下事項：一是蓄水池防滲施工設(shè)計。蓄水池防滲施工涉及內(nèi)容有很多，并且任何一個環(huán)節(jié)操作出現(xiàn)差錯都會對最終施工質(zhì)量帶來不利影響，要在開展蓄水池施工之前對防滲施工需要考慮的因素進(jìn)行總結(jié)和分析，并做好各環(huán)節(jié)相關(guān)工作，為防滲施工有序、高效進(jìn)行奠定良好基礎(chǔ)，避免發(fā)生設(shè)計不合理、防滲涂料選擇不當(dāng)?shù)葐栴}。二是嚴(yán)格把控材料質(zhì)量。蓄水池防滲施工對材料選用要求較高，特別是在混凝土結(jié)構(gòu)、涂刷防滲涂料等施工過程中，除了要保證所選擇材料質(zhì)量過關(guān)以外，還要對混凝土水灰比加強(qiáng)控制，以提高混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B性。在選擇防水材料時，應(yīng)優(yōu)先考慮新型材料，如改性瀝青防水卷材、水泥基滲透結(jié)晶性防水涂料、混凝土永凝液等，實際應(yīng)用不僅可以對混凝土和鋼筋起到較好的保護(hù)作用，還具有較高的防滲、耐腐蝕性能。三是加強(qiáng)蓄水池防滲試驗。在完成蓄水池主體施工以后，要及時開展防滲試驗工作，對蓄水池施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗，針對出現(xiàn)的滲漏問題也能及時發(fā)現(xiàn)和盡早處理，切實保障蓄水池質(zhì)量和飲水工程良好運(yùn)行[5]。

4 結(jié)語

為防止農(nóng)村飲水安全工程蓄水池出現(xiàn)滲漏問題，在實際施工中要注意地基加固處理、混凝土施工、防水砂漿抹面等內(nèi)容，在嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行操作的基礎(chǔ)上，完成主體施工以后及時開展?jié)M水試驗，檢查蓄水池是否存在滲漏問題，如存在滲漏問題及時采取有效的措施，確保其施工質(zhì)量，為農(nóng)村飲水安全工程穩(wěn)定可靠運(yùn)行打下堅實基礎(chǔ)。