源口水库大坝防渗墙除险加固施工与质量控制

王淑芝

浙江省武义县源口水库管理处



源口水库大坝防渗墙除险加固施工与质量控制

王淑芝

浙江省武义县源口水库管理处

源口水库大坝防渗墙除险加固采用低弹模混凝土，根据低弹模混凝土的设计参数，结合大坝的现状，提出了防渗墙施工主要工艺及质量控制措施，确保工程按计划完成.

防渗墙；除险加固；施工措施；质量控制

1 坝体防渗墙加固设计方案

拦河坝防渗墙采用低弹模砼防渗，防渗墙轴线位于拦河坝轴线下游侧0.4m，墙体厚0.8m，深入弱风化基岩0.5m，设计桩号为坝0+009.3～0+484.8m，长度475.5m，设计最大墙深约55m，墙顶高程为208.5m；防渗墙顶部设宽0.8～1.6m、高3m的C20砼压梁。砼防渗墙由造孔和水下砼浇筑两项内容组成。

2 施工布置

2.1 施工平台

钻机平台布置在拦河坝的上游侧，宽度为6m，施工平台布置在拦河坝的下游侧，宽度为6m，施工平台下游侧设1道1m宽的排浆沟。

2.2 砼拌和系统

根据工程实际地形情况，将砼防渗墙拌和系统布置在大坝下游中间的空旷场地上（桩号约为坝0+250），选用2台山东方圆集团制造的HZS75砼搅拌站，整个系统主要由卸料平台、砂石料场、装载机、砼配料机、砼搅拌机、出料平台、水泥罐和膨润土仓库等组成。砼拌和站和膨润土仓库搭建棚建，防止膨润土受潮结块。

2.3 泥浆系统

拦河坝为粘土心墙坝，钻机造孔及清孔用泥浆以原孔造浆为主，同时在拦河坝右坝头建有泥浆池，准备好造孔粘土，作造孔中出现漏浆和坍孔等情况备用。泥浆的回收净化：钻机造孔和浇筑砼产生的泥浆，经过排浆沟、沉淀池，对泥浆进行回收处理，净化后再用。

3 施工方法及工艺

3.1 造孔

3.1.1 单元槽段的划分

本工程砼防渗墙共长475.5m，桩号坝0+009.3～坝0+484.8，墙顶高程为208.5m。考虑本工程的地质条件、墙体深度、施工方法等诸多因素，并结合施工进度要求及混凝土供应强度，槽段长度原则按8m长划分，共划分为59个槽段；其中1#槽段长9.7m（桩号坝0+009.3～0+019），59#槽段长9.8m（桩号坝0+475～0+484.8）；右岸墙根据实际施工情况（如地质条件、孔深等）再与设计协调是否延伸；槽段长度在实际施工中可根据地层情况、实际工效进行适当调整。

3.1.2 砼导向槽和施工平台的制作

防渗墙施工平台高程按设计规定取208.5m。首先制作砼导向槽，导向槽采用现浇钢筋砼连续板梁，高度1.2m，净宽1.0m。导向槽完工后，即可进行施工平台的修建。施工平台总宽为12.0m，钻机行走平台设在防渗墙上游侧，宽度5.0m。钻机轨道应平行于防渗墙的中心线，地基不得产生过大或不均匀沉陷，轨枕间填充道渣碎石。下游侧施工平台要行走重型机械设备、吊机以及修补钻头、出渣等，宽度由于地形限制定为6.0m，采用现浇砼，厚度20～10cm，坡度为4%。在施工平台下游侧设排浆沟，将废浆通过排浆沟至回收泥浆池。

3.1.3 泥浆制备及输送

拦河坝为粘土心墙坝，钻机造孔及清孔用泥浆以原孔造浆为主，并在拦河坝右坝头建有泥浆池。在造孔槽段旁边再备少量粘土，作造孔辅助泥浆，同时做好各种坍孔应急准备，如配备木屑、水泥等，以作造孔中出现漏浆和坍孔等情况备用。泥浆的回收净化：钻机造孔和浇筑砼产生的泥浆，经过排浆沟、沉淀池，对泥浆进行回收处理，净化后再用。

3.1.4 钻机造孔工艺

选用1.3～2.5吨十字冲击钻头造孔，为保证终孔孔位不小于80cm，施工中应及时进行补焊，主付孔的钻进，主要依靠钻头的冲击切削作用成孔，对于主、付孔之间小隔墙劈打，要将钻机移到小墙中心才能进行，劈打时适当控制冲程，做到轻打稳打。

在基岩中造孔时，要根据岩石的风化程度，采用不同的造孔方法，遇风化较破碎岩石可用“轻打克取”法，遇较坚硬岩石，则用“重打冲击”法。如遇孤石，在保证孔壁安全的前提下，采用重型钻头造孔。

钻机应跳开造孔，一般造孔间距以4个槽段为宜，考虑工程的工期因素，在保证安全的情况下，间距可以适当缩小。为保证倒挂井和岸墙早日开工，两个端头的槽段尽量提前施工。

3.2 水下砼浇筑

3.2.1 导管

砼浇筑采用“直升导管法”，导管内径为Φ250mm，壁厚4mm，一般1个槽段布设3套导管，间距不大于3.5m，一期槽孔导管距孔端≤1.5m，二期槽孔导管距孔端≤1.0m，导管底口与孔底距离≤0.25m，当槽底高差大于0.25m时，导管布置在控制范围的最低处。导管组装后，进行密闭承压试验，提升导管采用16t汽车吊机作业。

3.2.2 原材料及砼配合比设计

水泥采用浙江尖峰水泥集团公司的32.5普通水泥，膨润土选用临安玲珑矿业公司生产的钠钙基膨润土，骨料采用武义县茭道镇东寺山采石厂的碎石，最大粒径≤25mm，黄砂采自武义县古竹砂场，为中砂。

砼配合比委托浙江省水科院试验，根据试验报告，在满足设计要求的前提下，确定适宜的配合比，上报监理部批准后实施。

3.2.3 砼的运输和浇筑

砼从搅拌站出料后，用1台HBT80A拖式砼泵，直接输送到施工平台的储料斗里，通过储料斗的卸料槽流入导管漏斗，砼浇筑强度以槽段内砼面上升速度不小于2m/h为宜，混凝土表面均匀上升，砼面高差不大于50cm，砼终浇面高程控制在208.5m左右，高于设计高程50cm。防渗墙顶部3～5m范围内，砼在浇筑完成且固壁泥浆均已清除后予以振捣密实。

4 防渗墙施工质量控制

4.1 成墙质量控制

施工中随时对造孔的孔形质量进行检查，尤其是在二期槽的砼接头钻孔时，放慢钻进速度，“勤测慢放”，发现孔斜较大时，及时纠偏，以避免因孔斜过大造成墙体底部不连续。主副孔钻孔结束后，采用压钻法，凿除两孔间残留的小墙、半牙等。

4.2 清孔质量

本工程用气举法清孔，并用泥浆净化机对泥浆进行净化处理，尽可能地排除浆液中的细砂颗粒。对二期槽的接头孔采用专用的刷子进行刷洗，每次刷洗段长不大于10m，刷洗的搭接长度不小于2m。每个接头孔刷洗时，质检人员现场监督，做好记录，并签字确认。

4.3 混凝土浇筑质量

⑴按要求进行各种原材料的检验，修建满足要求的砼自动拌和站，保证配料准确，配置足够排量的砼泵送设备，确保浇筑的上升速度。

⑵浇筑前，对拟用的导管进行密封压水，检查导管是否漏水，防止导管在浇筑过程中发生漏浆、混浆现象。

⑶砼浇筑过程中，严格控制砼面的高差。每2小时测量一次机口砼的坍落度和扩散度，及时对不合格的配比进行调整；每半小时测量一次砼面深度（开浇及终浇时应适当缩短测量间隔时间），指导导管的拆卸；每个单元槽段均取样进行28天抗压、抗拉强度、弹模试验、渗透系数。

［1］《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》（SL174-96）.

［2］《浙江省武义县源口水库除险加固工程初步设计报告》浙江省水利水电勘测设计院2003.10