液压抓斗成槽混凝土防渗墙在水库大坝除险加固中的应用

□卢建权（长乐市三溪水库管理处）

液压抓斗成槽混凝土防渗墙在水库大坝除险加固中的应用

□卢建权（长乐市三溪水库管理处）

针对水库除险加固中在应用液压抓斗成槽混凝土防渗施工过程中存在的问题，文章通过分析实际工程案例应用该技术的要求、方法及注意事项、对施工前期准备、防渗墙施工工艺流程、漏浆处理技术、导向槽开挖、施工控制等进行阐述，以便为相关人员在相似工程中提供参考。

水库大坝；土石坝除险加固；液压抓斗

0 引言

我国很多水库都建于20世纪60年代。由于当时经济条件和原材料匮乏限制建设标准低绝大部分中小型水库大坝都是土石坝，经过长年运行水库大坝漏水现象严重。影响大坝结构稳定，危及大坝安全，威胁上、下游人民群众生产、生活。液压抓斗成槽混凝土防渗墙施工技术，具有防渗效果好以及保证墙体结构连续性、整体性的应用优势，相关建设人员应采用该技术来解决水库大坝长期漏水问题，提高了水库防洪标准，堵住了大坝上下游间白蚁活动通道等。因此，相关建设人员应在明确液压抓斗成槽混凝土防渗施工技术要求的前提下，来找出实际解决施工问题的控制方法，将施工风险得到有效控制。

1 工程概况

某水库是福建省一座重要中型水库，水库集雨面积有40hm2，总库容1146万m3，坝高36m，坝顶宽度8.6m，粘土心墙土石混合坝，设计灌溉面积1666.67hm2，保护下游约5万人及福州滨海工业集中区等大型工矿企业。是一座以防洪、农业灌溉为主，供水、养殖、抗旱为辅的综合性水利工程。该工程建于1958年，经过50多年的连续运行，坝体局部出现裂缝，坝脚漏水严重，影响大坝安全运行。为此，相关建设人员对水库大坝坝基、坝体以及坝顶等均进行了防渗加固处理。下面就对工程大坝采用的液压抓斗成槽混凝土防渗墙施工技术要求、方法以及注意事项进行阐述，为相关建设者提供一些施工参考。

2 液压抓斗成槽混凝土防渗施工技术的应用要求

2.1 施工前期准备工作

在水库大坝符合液压抓斗成槽混凝土防渗墙施工条件下，进行施工前期准备工作：首先将水库水位降至死水位以下；二是根据设计方案进行测量定位，确定每个槽段施工长度；三是根据大坝上下游宽度和液压抓斗设备的尺寸设置稳定、牢固的作业平台，作业平台布置要满足液压抓斗设备、导管和接头管提升机、钻机、泥浆、混凝土、弃土输送通道等存放空间，并能同时进行施工。

2.2 防渗墙施工工艺流程

第一步，确定防渗墙施工轴线后用钻机设置导向孔，孔距20m；第二步，开挖导向沟，浇筑导向槽，施工放样，划分放样第一、第二工序槽（备注：如果防渗墙槽段划分过长，由于施工时间长容易造成孔段坍塌，划分过短，造成工序重复多，时间浪费和成本增加，一般孔槽长度划分在6～8m为好）；第三步，抓斗成槽到坝基岩层，凿岩至设计要求孔深；第四步，下设接头管，进行清孔换浆（第二工序槽施工时清洗接头）；第五步，对成槽的进行终孔验收；第六步，下设混凝土浇筑导管；第七步，在水下进行混凝土浇筑施工，泥浆回收；第八步，现场取样，检测；第九步，拔接头管，进行下一槽段施工。

整个造墙过程主要为“修建施工平台”——“修筑导向槽”——“造孔成槽”—“混凝土浇筑”等工序，具体施工工序见下图1。

2.3 接头施工工艺

图1 施工工序图

对于水库大坝除险加固中液压抓斗成槽混凝土防渗墙接头施工质量的好坏，关系到水库大坝的防渗效果和整体性，在实际施工过程中，接头管的管径与防渗墙的宽度一致，管与管之间连接采用承插头和插销连接。因此，相关建设人员应在第一道工序槽开挖完后，进行槽孔验收，槽孔深度达到设计要求后槽孔两端逐条下接头管，在下接头管时要保证接头管垂直不偏移，测量下接头管的长度，再进行终孔验收，使槽孔达到水下浇筑混凝土的要求，拔出接头管，进行第二道工序槽施工，在第二道工序槽换浆清孔的同时,用清洗接头管专用钢丝刷对两端已浇筑好的混凝土进行反复刷洗，刷洗到刷头无夹泥，再进行终孔验收，水下浇筑混凝土，完成连续防渗墙施工，确保接头处混凝土连接密实，无缝隙。

3 液压抓斗成槽混凝土防渗施工技术的应用方法

3.1 塌孔处理技术

实施液压抓斗成槽混凝土防渗施工在开挖槽孔的过程经常会遇到槽孔坍塌现象，影响施工进度。相关建设人员发现后应立即停止施工，分析坍塌原因，一是要通过不断地向槽中注入稠度更大泥浆，保持压力平衡来实现泥浆固壁。二是要采用渣土对其进行适当的回填施工，这是平衡孔壁压力的有效方法。三是对于工程坝基结构中存在的塌孔问题，施工技术人员可采用投放水泥材料来保证防渗墙孔壁的稳定性。这样一来，水库大坝成槽的坍塌问题不仅能够得到有效控制，还可以预防漏浆现象的出现，使防渗墙墙体的抗渗能力得到保证。

3.2 孔斜处理技术

因成槽孔斜问题所导致的影响防渗墙防渗效果，相关建设人员应通过严格控制施工机械设备的平稳性，为液压抓斗成槽防渗墙施工的实施创造一个良好的作业平台。具体说，要使施工机械设备对正孔的位置，这是保证在整个槽孔开挖过程中，设备不会产生变形及沉陷等问题。此外，还可以利用液压抓斗的测斜偏系统进行导向或者是纠偏。对于因开挖中孤石所造成的孔斜问题，施工技术人员可采用重锤法进行相应的处理。或采用小钻孔爆破、定向聚能爆破的方法处理。当施工所遇孤石得到爆破处理后，再进行下一步的防渗墙成槽施工。如果实际施工的情况是，成槽的孔斜过大，则应通过回填处理后，采用重新开挖的方法来处理。回填材料，可选用同坝体相同材料的土石。

3.3 漏浆处理技术

经勘察，如果水库大坝发生大量漏浆问题，为保障其能及时处理，避免槽孔内部浆面急速降落等现象的发生。施工技术人员在第一时间停止开挖，分析漏浆原因、位置、数量等，然后注入粘稠度更大的泥浆，保证槽内有足够的泥浆，对漏浆点外坝坡进行堵漏，以上方法都无法控制漏浆时应进行回填处理，处理方法与塌孔处理一样，待泥浆凝固，不再渗漏后重新施工。

4 液压抓斗成槽混凝土防渗墙施工技术的注意事项

4.1 导向槽开挖、浇筑控制

导向槽开挖、浇筑是液压抓斗成槽混凝土防渗墙施工中的关键工序，其尺寸应严格控制，宽度应略宽于液压抓斗机宽度2cm左右，太窄了液压抓斗无法入槽，太宽了开挖不平整，影响泥浆固壁效果，增加开挖量，增加换浆清孔工作量，更容易引起塌孔事故的发生。

4.2 开槽垂直度控制

在开挖槽孔的过程中，要保证成孔的垂直度。相关建设人员应将垂直度的偏差范围控制在1%，将孔位的偏差控制在10mm。此外，具体的施工内容要按照设计制定的参数进行，并认真核对实际成孔所带来的结构变化。调整挖进速度，进而确保开挖质量的关键。

4.3 泥浆控制

对于泥浆作用的控制，要注意制作的流程顺序，即要按照新制泥浆、泥浆池、槽孔、泥浆分离净化、泥浆池的流程进行制作。泥浆配合比：水与膨润土的比值为1000：60-1000：80。对于槽孔施工完毕后的清孔换浆工作，要把孔底淤积厚度控制在0.10m以内；黏度在30s以内；槽内泥浆比在1300kg/m3以内。如果在检测时，发现实际作业情况超出上述指标参数，施工人员要进行二次清孔换浆施工，以保证混凝土浇筑施工的质量。

4.4 接头施工控制

水库大坝防渗墙接头施工是关系到水库大坝能否形成一个连续密闭墙体的关键，必须用专用钢丝刷对两端已浇筑好的混凝土进行反复刷洗，刷洗到刷头无夹泥和残留物为止。

4.5 拔管控制

拔管分为水下混凝土浇筑拔管和槽段间接头管拔管，水下混凝土浇筑拔管严格按照水下混凝土浇筑操作规程进行操作；槽段间接头管拔管采用专用于液压抓斗机的配套设备液压拔管器，在进行水库大坝的除险加固施工中，在混凝土结构初步凝固时用液压提升机轻微提高接头管再放下，此工序主要是防止在终凝时防渗墙体与接头管连成整体，一次性拔出接头管造成对混凝土整体结构的破坏，这些工序反复施作3～5次后，就待其防渗墙体终凝，再拔出接头管（时间为12-24h）。

5 结语

综上所述，目前，许多水库大坝存在不同程度渗漏问题，所有水库又要始终服务于工程项目所在地区，这些隐患给当地人民群众进行农业生产以及现代化建设带来了一定的威胁。基于此，相关建设人员应通过除险加固技术，来降低其可能带来的影响。在众多水利工程的除险加固施工技术中，液压抓斗成槽混凝土防渗墙施工技术具有防渗效果、耐久性较好的优势。因而，业内人员应在明确其施工技术要求、方法的前提下，采取相应的施工质量控制方法。事实证明，只有解决了水库大坝存在的渗漏问题，才能保证大坝安全、稳定运行，才能使工程建设满足当前经济发展对其的需求。

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（责任编辑：李乐乐）

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2016-06-13