锦凌水库大坝基础防渗墙施工方案探究

王 聪

（锦州市水利工程建设管理局，辽宁 锦州 121013）

工程施工

锦凌水库大坝基础防渗墙施工方案探究

王 聪

（锦州市水利工程建设管理局，辽宁 锦州 121013）

锦凌水库枢纽是以土坝为基本坝型的混合坝。土坝基础防渗墙为塑性混凝土结构，设置于黏土心墙下部，对锦凌水库大坝的混凝土防渗墙施工方案进行了分析，通过分析得出了该技术方案具有可操作性、切实可行。该技术方案为锦凌水库防渗墙施工提供依据，也为类似水库工程建设提供经验参考并具有一定的借鉴作用。

大坝；防渗墙；施工方案；保障措施；锦凌水库

1 工程概况

锦凌水库枢纽是以土坝为基本坝型的混合坝，坝顶高程64.80m，最大坝高48.3m，坝长1148.0m。土坝分左右岸布置，其中左岸土坝长499.0m，右岸土坝长351.5m，土坝基础防渗墙为塑性混凝土结构，设置于黏土心墙下部，墙底进入强风化岩0.5m，防渗墙墙厚600mm，最大墙高15.5m，其中左岸混凝土防渗墙6420m2，右岸混凝土防渗墙1600m2。性能指标为：抗压强度R28=1.0～2.5MPa，渗透系数K≤10-7cm/s，弹性模量E28≤500MPa［4］。

2 地形地质条件

锦凌坝址两岸为低山，河流左岸为漫滩及一级阶地，右岸为漫滩。左岸土坝所在漫滩宽500m，地面高程26.70～30.50m，倾向河床，地形平坦。右土坝部位为低山，地面高程26.80～62.0m，均为荒地。坝址区基岩岩性主要为安山岩和熔岩，以安山岩为主，坝址区分布较广；熔岩以凝灰岩和火山角砾岩为主，局部为熔结流纹岩、凝灰质砂岩等，主要分布于坝址区河床部位和右岸岸坡。基岩风化程度较弱，风化界线有一定的规律性。岩体完整程度及强度因岩性不同有一定的差异，安山岩强度较高，一般为中硬，岩体完整性差～较完整；熔岩强度较低，一般为较软岩～中硬岩，完整性差～较完整。

3 施工现场布置

3.1 供电系统

左岸施工用电从左岸岸坡上业主提供的500kVA变压器接入，右岸施工用电从混凝土拌和系统旁3260kVA变压器接入。在每一工区段，设置1～2个主配电柜，主配电柜下设4～6个分配电柜，由分配电柜送电给各施工工作面。根据施工设备情况与用电量情况，在左岸和右岸塑性混凝土防渗墙施工各配备300kW电网供电。

3.2 供水系统

施工用水量可就地抽取锦凌河水。在左右岸坝段各架设1台清水泵，由DN100钢管通过输水管线向钻机平台供水。

3.3 泥浆制浆站

制浆站配备2台NJ-800型高速制浆机，1台4PH型泥浆泵，用于防渗墙造孔泥浆的供应；浆池采用砖结构，水泥砂浆抹面，泥浆搅拌车间采用砖混结构。泥浆输浆干管采用DN100钢管沿防渗墙施工平台全程铺设，左岸混凝土防渗墙轴线500m，孔深20m。施工单元槽段每段7m，面积140m2。泥浆池容积需要200m3。分成2个互不连通的泥浆池，每个100m3，以便在施工中能保证充足的供应。右岸混凝土防渗墙轴线300m，孔深5～12m。根据地层情况右岸不设浆池，采用黏土填槽，由钻机冲击造浆［2］。

3.4 废浆与废渣处理

在左右岸防渗墙施工轴线旁挖60m3的沉淀池，泥浆经浆沟至沉淀池沉淀，泥浆由泥浆泵返回到槽孔继续使用，沉渣经翻晒由自卸车运至弃渣场。

3.5 机修车间、仓库

机修车间和仓库拟合建在一处，用来维修钻机和储存材料，拟搭建木板房。

3.6 通信联络

制浆站、塑性混凝土搅拌站与各施工机台用移动电话构成移动联络网，及时沟通施工信息，保证工程顺利进行。

4 施工方法与施工工艺

4.1 施工准备

防渗墙施工划分为一、二期槽段，每个槽段长7.0m，每个槽段由主孔和副孔组成。自进驻各施工部位时起，用10d时间建造导墙、倒浆平台、钻机平台，同时机械进驻现场，将准备工作完成。混凝土导墙、施工平台施工拟将冲击钻机布置在防渗墙轴线上游。导向槽下游以外位置布置倒浆平台、排浆沟、施工道路，浆管、水管。施工用电布置在钻机后。防渗墙施工平台总宽度15.0m，冲击钻机平台架设在底部铺有枕木的4根轨道上，轨道铺设24kg/m轻轨，钻机行走轨道平台宽度不少于4.5m。倒浆平台宽1.5m。导向采用钢筋混凝土结构，断面为矩型。采用小型挖机挖槽，前墙断面尺寸为1.5m（深）×0.6m（宽），后墙断面尺寸为1.5m（深）×0.7m（宽）。导墙浇C15筑浇混凝土前槽底部铺设φ22～25mm钢筋4根，在地基较松散的地段，除对地表采取加密处理外，还需加深导向槽，松散地段导向槽深度不小于2.0m，两侧导墙间距0.8m，导墙高1.5m。导墙之下是回填的砂砾石层，性质极不稳定，对施工威胁极大，是极易出现事故的部位，因此，在回填平台时，应分层碾压以保证施工平台的稳定，避免在施工中塌孔现象的出现［1］。

4.2 单元槽段施工

合理确定槽段、槽段长度及施工组合。钻主孔、劈打付孔，成槽，造孔过程中始终保证泥浆的质量及性能，保证槽段的质量。塑性混凝土灌注施工时要安装并检查导管，放入球塞，安装漏斗；检查灌注前混凝土质量，按要求灌注塑性混凝土，塑性混凝土浇注应超出设计高程0.5m填绘灌注指示图和记录。

5 防渗墙施工质量控制

5.1 固壁泥浆

制备泥浆主要采用膨润土造浆，根据情况加入适量的烧碱或CMC。新制膨润土泥浆经充分水融胀后才能使用。储浆池内的泥浆经常搅动，防止离析沉淀，保持性能指标均一。对回收泥浆进行处理并检验，性能符合要求才可重复使用。

5.2 槽段建造

左岸采用全抓法或两钻一抓法施工，右岸采用钻劈法造孔施工。由于右岸局部部位已经裸露出强风化岩层，根据施工条件对裸露部位采用明挖明浇方法施工，即用破碎硾破碎强风化层3m，在岩层形成宽800mm的槽，采用明浇塑性混凝土方法施工，保证了防渗墙的完整性和连续性。塑性混凝土防渗墙墙底高程达到设计高程，槽段终孔后进行清孔换浆。清孔换浆结束1h后，达到清孔要求，槽孔验收合格后在4h内灌注塑性混凝土。如必须延长时间，则重新检验；如不符合要求，则重新清孔直至合格；才能灌注混凝土。

5.3 预埋灌浆管

防渗墙厚0.6m，左岸墙体内预埋一排直径91mm的钢管做为墙底帷幕灌浆钻孔，右岸土坝段因墙深较浅不预埋灌浆管。初步设计钢筋笼内支架宽0.4m，将预埋钢管贴焊在钢筋笼内支架中心，依附在钢筋支架上的钢管上端不需要另作固定。孔底与孔口之间的钢筋支架用钢筋桁架和预埋管连接成一个整体。按照设计图纸，在钢筋支架制作场地制作钢筋支架，节长6m，上下两节钢筋支架用钢筋桁架及预埋灌浆管连接，钢筋桁架分节制作，整体长度不大于12m。钢筋桁架宽度根据防渗墙槽段长度及管距决定。桁架及预埋管在综合场加工下料，现场拼装焊接成桁架，每节长度12m。现场孔口对接成整体，由吊车吊入槽内，其弯曲度小于1%。

5.4 塑性混凝土防渗墙墙体材料

5.4.1 塑性混凝土防渗墙墙体原材料

塑性混凝土防渗墙用水泥强度等级不小于P.O42.5；粗骨料、膨润土、砂等材料符合要求。

5.4.2 塑性混凝土墙体防渗墙技术指标

抗压强度R28≥2.0MPa，弹性模量E≤500MPa，渗透系数K≤10-7cm/s，塑性混凝土防渗墙体材料配合比，通过试验确定。

5.5 塑性混凝土拌和及运输

塑性混凝土拌和及运输能力不小于最大计划灌注强度的1.5倍，现场拌制。塑性混凝土拌和及运输，保证灌注能连续进行。若因故中断，时间不宜超过4h。塑性混凝土拌和物物理特性指标要求：塑性混凝土入孔时的坍落度18～22cm，扩散度34～40cm，初凝时间不小于6h，终凝时间不大于24h。

5.6 墙体塑性混凝土灌注

灌注塑性混凝土采用直升导管法。导管内径25cm，每根导管上部及底节管以上设数节0.5～1.0m的短管。槽段两端的导管距孔端1.5m，导管间距不大于4m。当孔底高差大于25cm时，导管中心置放在该导管控制范围内的最低处。导管底口与孔底距离控制在15～25cm。隔水塞采用胶球。开灌塑性混凝土前，先在导管内注入适量的水泥砂浆，随即灌入足够数量的塑性混凝土，以使底口的塞球被挤出后，能将导管底端埋入塑性混凝土。灌注前根据所分槽段长度，准确计算初灌量，确保导管埋入塑性混凝土中。槽段内塑性混凝土上升速度，不小于2m/h。导管埋入塑性混凝土的深度保持在1～6m之间。以避免泥浆进入导管内。槽段内塑性混凝土均匀上升。其高差控制在0.5m以内。每30min测量1次塑性混凝土面，每2h测量1次导管内塑性混凝土面，在开灌和结尾时适当增加测量次数［3］。

6 质量控制措施

施工过程中，根据地层情况，及时投放黏土球或黏土块，解决砂层塌孔的问题。施工过程中及时测量钻孔的孔斜率，如超出要求时及时纠偏。塑性混凝土的浇筑是防渗墙施工的关键工序，对成墙质量至关重要，严格按照工艺要求操作，充分做好各项准备工作，制定详细的浇筑计划，严格控制塑性混凝土的质量，严重离析、和易性不好的混凝土绝对不使用。在浇筑过程中发生事故时，按照规范及技术要求及时、果断地采取适当措施处理［5］。

7 结语

通过对锦凌水库的土石坝基础塑性混凝土防渗墙施工技术方案的分析，该技术方案具有一定的可操作性，在水库防渗墙施工中切实可行。

［1］宋宪武，叶青，宋振刚.大河水库除险加固工程中土坝防渗设计与施工［J］.水利规划与设计，2010（2）：61-63.

［2］袁国培.塑性混凝土防渗墙在水库大坝除险加固中的应用［J］.水利规划与设计，2010（4）：59-62.

［3］韩守都，余华英.二塘沟水库坝基混凝土防渗墙设计施工的技术难点和对策［J］.水利规划与设计，2015（1）：46-48.

［4］董凤新.锦凌水库大坝坝型比较与选择［J］.黑龙江水利科技，2014（1）：74-76.

［5］连华.防渗墙混凝土施工工艺及质量控制［J］.中国新技术新产品，2011（17）.

Study on the construction scheme of the foundation of the dam foundation of Jinling reservoir

WANG Cong
（Jinzhou Municipal Water Conservancy Project Construction and Management Bureau， Jinzhou 121013，China）

Jinling reservoir project is to mixed dam dam as the basic type of dam.This paper mainly analyzes the construction scheme of concrete diaphragm wall of the dam of the dam，and provides the basis for the construction of the cutoff wall of Jinling reservoir，and provides reference for the construction of similar reservoir.

dam； cutoff wall； construction scheme； safeguard measures； Jinling reservoir

TV5

B

1672-9900（2015）06-0075-03

2015-09-01

王 聪（1985-），男（汉族），辽宁锦州人，工程师，主要从事水利工程施工、水土保持工程等工作，（Tel）13840642191。