某水库坝体混凝土防渗墙施工技术及质量控制

（云南省水利水电勘测设计研究院昆明市650021）

某水库坝体混凝土防渗墙施工技术及质量控制

张杙堃

（云南省水利水电勘测设计研究院昆明市650021）

文章结合工程实例，针对某水库坝体混凝土防渗墙施工技术要点进行深入探讨，主要从施工平面布置、防渗墙成槽、清孔换浆及接头孔清洗、钢筋笼埋设及导管吊装、防渗墙混凝土浇筑等几个方面进行论述，并提出了施工质量控制及特殊问题的处理措施，通过施工实践表明，防渗墙在坝体除险加固中取得了良好的应用效果。

水库坝体混凝土防渗墙钢筋笼下设混凝土浇筑

1 工程概况

北庙水库是一项综合利用的水利工程，以农业供水为主，同时兼顾防洪、城市供水、发电等。所在东河是怒江一级支流。控制径流面积本区119km2，引流区45.4km2；多年平均径流量本区6936万m3，引流区2646万m3；多年平均输沙量17万t。北庙水库建成后经三次除险加固和配套工程建设。

水库枢纽工程由主坝、副坝、输水隧洞、泄洪隧洞组成。北庙水库除险加固工程主要由坝体坝基帷幕灌浆、坝体防渗墙工程、输水隧洞改造工程、泄洪隧洞改造工程等组成。防渗墙施工包括导向槽、排浆沟、平台路面等施工，导向槽槽深为1.2m，槽净宽0.9m。

水库于1995年主体工程完工，1998年投入使用，水库现状最大坝高73m；为均质土坝，坝顶高程1783.63m，总库容7350万m3。由于在坝体填筑时采用了易风化的红砂岩材料，投入使用后，经过长时间的使用，部分坝体出现沉陷，从而引起混凝土面板产生裂缝，并产生了大量的渗漏，经过相关部门多次处理，主坝坝体仍存在大量的渗漏，因此，为了渗漏问题得到彻底的解决，需采用C20混凝土防渗墙对主坝进行除险加固。

2 防渗墙施工

2.1 施工平面布置

在施工前，先在北庙水库主坝坝顶布置防渗墙施工钻机，在主坝上游布置泥浆池，同时，按照现场具体位置布置其他设施。

2.2 防渗墙成槽

（1）槽段长度划分。在槽段长度划分时，应结合项目总体施工方案，且要根据施工槽和接头数量对槽段长度进行调整。同时，由于坝体填筑材料为红砂岩，土质无粘性，易于出现坍塌，因此，为了确保孔壁的质量，两端较浅处和中间部位的槽段长度均设定为6.6m。

（2）防渗墙成槽。防渗墙成槽工艺主要分为两种方法，即钻抓法和钻劈法。其中，钻抓法一般适用于成槽深度不大于20m的槽段，具有较高的成槽率，且可以确保槽段平整等优点。而北庙水库主坝成槽深度为43m，加上地质条件复杂，因此，为了确保工程的质量，本工程决定采用钻劈法成槽，其施工原理如下：先采用冲击钻打设主孔，接着进行劈副孔，最后再扫小墙，最终成槽。

本工程槽段成孔采用“四主三副”的方式，槽段长度6.6m。在深度确定时，应按照设计墙底高程进行。在冲击钻钻进时，其距离要保特与设计墙底基岩面高程的（0.5～1.0）m，机组取样要按照基岩面高程每（40～50）cm距离进行取样，每（10～20）cm取样一次。取样时，主要采用冲击钻机进行抽筒取样，并采用清水将抽筒冲洗干净，然后装入岩样袋，最后做好槽号、孔号、取样深度等标志，最后将它放进岩样箱，同时进行基岩鉴定。

2.3 清孔换浆及接头清洗

当槽孔终孔以后，施工人员要严格检查孔位、孔深的施工质量，检查合格以后，要及时上报给相关部门进行后期验收工作，待后期验收合格以后，方可进行清孔换浆作业。在清孔换浆时，我们一般采用膨润土泥浆进行换浆工作。在清孔时，采用冲击式反循环法，同时将新浆补充到槽内，这样有利于改善泥浆性能，确保后期混凝土浇筑质量。对槽终孔验收完毕后，需将接头孔洗刷干净，并对接头孔进行多次施压。待完成清孔换浆作业以后，要对施工质量进行验收，验收合格方可进行下一道工序。

2.4 钢筋笼埋设及导管吊装

本工程结合槽段距离及深度对预埋管钢筋笼架的长度进行调整。其中，灌浆管主要采用钢管，管径为Ф114mm。同时，按照设计要求，并在钢筋笼定位架上焊接钢管。

在混凝土输送时，采用Ф300mm输送泵泵送混凝土，同时在使用导管之前，应对导管的垂直度和圆度、磨损度进行检查，并做好压水试验，检查合格以后，才能投入使用。在混凝土浇筑过程中，采用冲击式钻机钢丝绳对每个槽段的导管进行吊装，且要控制好吊装的速度，在槽段浇筑过程中，要确保导管中心之间的距离为3m，导管末端与孔底之间的高度距离控制在（16～26）cm。

2.5 防渗墙混凝土浇筑

（1）混凝土搅拌。在防渗墙混凝土浇筑时，选用掺粉煤类C20混凝土，这种材料具有较低的水化热，且初凝时间较长，采用搅拌机进行搅拌。

（2）混凝土浇筑。在本工程防渗墙混凝土浇筑时，其浇筑方法为压球法，即在防渗墙浇筑前，先将1个小球塞入根导管末端，开始浇筑时，要将拌砂浆搅拌2～3次，同时将它注入导管内部，同时对大部分混凝土进行搅拌，以挤出导管末端的小球，确保混凝土的密实性。另外，还要将导管底端埋进混凝土内，埋入深度一般为（1～6）m，旨在为了避免泥浆流入导管内部，以确保防渗墙的总体质量。

3 施工中质量控制措施

3.1 清孔换浆的质量控制

在清孔换浆施工中，需要加强以下几个方面的质量控制：首先要做好施工设备的保养工作，确保设备的正常工作，避免施工事故的发生，同时确保每个槽孔施工完毕后及时进行浇筑。另外，在施工过程中要确保制浆站有足够的浆液供给，以免发生漏浆现象。如果发生漏浆，要及时采取堵漏措施。例如，在漏浆封堵时，采用粘土、水泥等材料进行堵漏和回填，回填后再进行造孔。若出现塌孔事故，我们也可以采用混凝土回填方式，待具备一定的强度以后再开始造孔。在施工中，禁止直接将清水注入槽孔内，以防止浆液对孔壁的压力达不到要求而发生塌孔现象。

清孔是保证防渗墙混凝土浇筑质量的前提条件。由于土坝防渗墙具有一定的防渗作用，因此对墙体的整体性要求较高，避免梅花孔。在工程成槽过程串，要保证接头孔位中心的深度偏差小于防渗墙厚度的1/3。在孔形成型以后，方可开始清孔换浆作业。在清孔换浆作业中，可以大大降低孔内的泥浆比重、粘度等指标，确保混凝土浇筑作业的正常进行。

3.2 防渗墙混凝土浇筑的质量控制

在防渗墙混凝土浇筑前，要严格检查加强含水量、骨料粒径等，看是否满足施工要求；在混凝土浇筑时，要按照一定的配合比进行配料，确保每种拌料满足标准要求，拌和时间不能小于1h，在混凝土浇筑中，要按照相关规范要求加强掺和料的检测，并对骨料含水量进行检测，以确保混凝土浇筑质量。

3.3 防渗墙混凝土的质量检测

为了确保防渗墙混凝土的质量，需要对混凝土抽样进行抗拉强度、抗压强度和弹性模量及渗透系数进行检测，检测方法为圆柱体法，通过检测结果分析，上述指标均满足施工要求。

4 特殊情况处理

（1）在成槽过程中，施工人员需要对固壁泥浆漏失量进行测试，以及时发现问题和查明原因，同时采取堵漏措施。

另外，还要结合工程的实际施工情况，在满足固壁泥浆性能指标要求下，对泥浆配比进行合理的调整，同时控制好挖槽的速度，以确保成槽的质量。

（2）在施工中如果发现清孔时出现塌孔，应大量补充泥浆，以确保孔壁的稳定性；此外，在孔内适当回填一些渣土，并加入适量的水泥和粘土，以确保槽孔的安全性。

5 结论及建议

通过对北庙水库大坝防渗墙施工技术及质量控制的分析，总结出以下几点结论，并提出相应的建议：

（1）在防渗墙浇筑之前，要按照材料设计要求进行混凝土配合比试验，以满足混凝土性能指标。

（2）水库除险加固工程承担着下游工农业用水的任务，因此，要加强坝体施工质量控制，以确保下游农业用水。通过北庙水库的现状分析，在满足工程质量运行的情况下，应将混凝土防渗墙施工与下游反滤体的改造工程分开施工，避免影响到坝下游坝坡稳定性。

（3）在防渗墙施工前，施工人员要合理安排和分配好施工机械，采用先进的施工技术，确保混凝土防渗墙施工的顺利进行，以如期完成施工任务。

（4）水库除险加固工程具有投入资金量大、施工周期短等特征，因此，为了确保工程施工质量，要加强与监理单位、设计单位的沟通。如在施工过程中遇到问题，要及时将问题反馈给监理单位，并加强与设计单位沟通，以便能够结合现场实际情况调整施工内容，确保工程的质量和进度。

[1]白慧杰，周明杰.浅谈水库坝体混凝土防渗墙的施工技术要点[J].民营科技，2016，（07）：128.

[2]夏志敏.水库堤坝施工工程中的防渗墙技术[J].建材与装饰，2015，（52）：285-286.

2017-03-09）

张杙堃（1983-），男，云南会泽人，大学本科，工程师，从事水利水电施工组织设计工作。