广灵县下河湾水库混凝土防渗墙施工技术

（忻州市水利工程建筑公司 山西忻州034000）

1 工程概况

广灵县下河湾水库位于广灵县，为壶流河河道上一座兼顾调蓄、灌溉、水产养殖的小（Ⅰ）型旁引水库，水库总库容为650 万m3。水库枢纽主要由大坝、南副坝、西副坝、泄水闸及排洪渠等几个部分组成。

水库大坝为重力式碾压均质黏土坝，最大坝高为7.5 m。根据对水库大坝多年的渗透记录分析，水库大坝存在一定的坝基绕渗，为了防止大坝渗漏造成失稳，根据设计方案对该水库进行加固处理，在大坝上游坡脚处成槽浇筑混凝土防渗墙，阻断坝基渗透通道，降低大坝渗透压力，从而保证坝体的稳定，达到水库安全运行的目的。地质资料显示防渗墙位置造孔地层为上部坝体为回填砂卵石，中下部为回填石碴，坝基为片麻岩。防渗墙设计基本参数为墙厚0.3 m，抗压强度为5 MPa，抗渗强度为S4，渗透系数不大于2×10-6cm/s，弹性模量不大于2 000 MPa，嵌入岩基面下0.5 m。现就广灵县下河湾水库防渗墙施工，简要介绍水库混凝土防渗墙的施工工艺和施工过程。

2 防渗墙施工

防渗墙施工工艺流程主要包括施工测量、导墙制作、防渗墙槽孔开挖、防渗墙混凝土浇筑、防渗墙质量检查等环节。其具体施工流程如图1所示。

2.1 施工测量

施工测量作为防渗墙导槽开挖、导墙及防渗墙施工定位的重要依据，在施工定位、放样测量及校核时应保证测量结果正确且精度符合要求。该项目施工测量投入的仪器主要有全站仪1 台，经纬仪2 台，水准仪2 台及测距仪1 台，仪器检定均在有效期之内。开工前，首先对设计移交桩点进行坐标和高程进行复核，然后建立施工测量控制网，采用附合及闭合方式进行测量，测量成果全部符合要求。

2.2 导墙制作

图1 防渗墙施工工艺流程

导墙作为防渗墙施工的辅助构筑物，其主要作用是控制防渗墙轴线和标高、蓄存护壁泥浆、防止槽壁坍塌及支承成槽机械。导墙呈对称L 形，厚度为300 mm，墙高为1 200 mm，墙基长度为1 000 mm，采用C15 配筋混凝土浇筑，每20 m 设一伸缩缝，浸沥青木板填缝，缝两侧墙设Φ16 连接钢筋间距500 mm，其施工缝应与防渗墙施工缝中错缝处理。开挖导槽后，先清除槽内积水，进行导墙轴线及边线定位放样，安装导墙模板和钢筋，然后浇筑导墙混凝土，最后回填导墙后土方。导墙模板拆除时，为防止导墙发生位移，应在两侧导墙之间水平、竖向每隔2 m 设一道支撑。在混凝土导墙浇筑后养护期间，导墙附近禁止重型机械行走和堆置重物。导墙后土方回填应在导墙混凝土强度达到设计强度75%后施工，填土应分层夯实。导墙结构图见图2。

图2 导墙结构图

2.3 混凝土防渗墙施工

2.3.1 防渗墙槽孔施工

防渗墙槽孔施工前，应先对防渗墙导墙轴线、高程进行测量复核，确认符合要求后再行槽孔施工作业。根据设计要求槽孔应分序施工，在I 期槽段施工全部完成后，再进行II 期槽段的施工。本工程槽段划分为：I 期槽段长为6 m，II 期槽段长6 m，I 期槽段完成后再行II 期槽段施工。槽孔根据设计孔径和孔深竖向布置，根据相关规范要求，孔位中心偏差不得大于3 cm，孔斜率应小于4%。槽孔深入基岩面的嵌入深度应符合设计要求，该项目要求嵌入深度为0.5 m。在施工过程中采用岩芯法对岩面分布高程进行确定，并将岩芯按位置、顺序、深度进行相应编号，以备查用。槽孔开挖采用抓铲设备成孔，施工时应保证抓铲斗体平行于防渗墙中心轴线，斗体中心线与墙体中心线重合，斗体下放速度应平缓，严禁快速提降斗体，防止斗体冲击振动引发塌孔和墙体开裂。同时，应对槽孔内泥浆液面进行控制，泥浆密度≤1.15 g/cm3，泥浆粘度为：30 s≤粘度≤40 s，泥浆液面始终保持在导墙顶面下30～50 cm，并定时对泥浆浓度进行检测，防止泥浆浓度对孔壁支撑力不足而产生塌孔。在槽孔开挖完成后，应对槽孔质量进行检查，孔径、孔深、孔斜须符合规范要求，孔壁应平整，无梅花孔、探头石和波浪小墙，经确认各项指标符合要求后进行清孔换浆。在二期槽孔清孔换浆完成前，应将墙体混凝土接头处孔壁上粘敷的泥浆清理干净，施工中采用钻头刷进行处理，钻头刷无泥屑及槽孔底部泥浆淤积厚度不再增加时方可结束。防渗墙混凝土应在清孔后4 h 小进行内进行浇筑。

2.3.2 防渗墙混凝土浇筑

该防渗墙采用混凝土主要设计指标为混凝土密度大于2.1 t/m3，防渗墙墙体抗压强度为5 MPa，抗渗强度为S4，弹性模量小于2 000 MPa，渗透系数小于2×10-6cm/s。

混凝土配合比应经具有相应资质的试验检测单位出具，并经现场工艺试验验证符合要求后方可使用。混凝土采用现场拌制，在施工过程中应对拌制混凝土所用的水泥、石子、砂子及外加剂等原材料质量进行严格控制，并对称量设备进行率定，以确保配合比的精确性。拌制中也应严格控制拌和时间和拌和速度，使混凝土拌各物的和易性，保水性、粘聚性符合要求。

混凝土拌和物入仓前检测其坍落度180～220 mm，扩散度340～400 mm，符合设计要求。防渗墙混凝土浇筑时，采用吊装设备将浇筑导管吊入槽孔内，定位校核后进行混凝土浇筑，浇筑时先灌注水泥砂浆润滑管壁，然后紧接着灌注混凝土拌和物，混凝土拌和物将导管内置隔离塞球挤出导管并将导管出料口封闭。混凝土在灌注过程中应对浇筑速度进行控制，导管内混凝土液面上升速度不应大于2 m/h。槽孔内混凝土液面应均匀上升，各处高差应控制在0.5 m 之内。灌注时应保证连续供料，不得间断，并随着混凝土液面的上升提升导管，始终保持导管底端埋入混凝土内不小于1 m。浇筑时每隔30 min对也导管内混凝土面进行一次测量，并结合混凝土灌注量分析导管埋入深度及混凝土浇筑质量，防渗墙墙体混凝土浇筑的完成面应大于设计墙顶标高0.2 m。

2.3.3 质量检查

防渗墙混凝土浇筑完成后，应根据设计及相关规范要求对墙体混凝土质量进行检查和墙体质量检测，由于该项目采用塑性混凝土，其强度相对较低，一般不采用钻孔取芯法进行强调检测，选择采用现场取样制作抗压、抗渗试件，标准养护28 d 后进行抗压强度、抗渗和弹性模量试验检测，其结果均满足设计要求。同时，对防渗墙注水试验，其结果均在1.16×10-6～1.66×10-6cm/s 之间，均满足设计要求。

3 结语

广灵县下河湾水库防渗墙施工完成后，经过对坝体进行长期观察，其大坝坝体渗漏情况得到了显著的改善，下游渗流积水明显减少。表明水库大坝采用防渗墙可以有效阻截坝基的渗漏通道，提高坝体的抗渗漏能力，改善水库的蓄水条件，最终以保证水库的安全运行。