水库除险加固工程坝基塑性砼防渗墙施工技术分析

宋春

（枝江市火山口水库管护中心，湖北 枝江 443200）

除险加固是水库工程建设的重要内容之一，加固效果关系着水库运行过程安全性，及防洪、抗涝及防汛功能的发挥程度，故而应结合水库建设实际状况，采用适宜的加工技术方法，并有针对性地进行创新与完善。塑性砼是近年来研发出的一种新型防渗墙技术，其在应用阶段重视对细节的处理，施工效果符合国家现行的有关规定要求，能够为水库项目的加固工程创造更安全、便捷的建设环境。但当下部分施工人员对该项技术的认识不全面，尚不能规范使用，鉴于此，本文对技术要点与施工质量控制进行探究。

1 工程概况

火山口水库位于枝江市西北部的安福寺镇火山口村境内，总库容1652万m3，最大坝高25.01m。拟定将火山口水库大坝设计为黏土均质坝，坝轴线呈东西走向，直线分布，迎水面背水坡分设两级平台，由上至下，原设计坡比分别是：迎水面：1：3.25、1：3.5、1：3.75，背水坡：1：2.75、1：3、1：2。结合原始资料，坝基上游未设置防渗铺盖；排水棱体顶高程113.00m，顶宽2.0m，坡比为1：2.0。结合灌区的分布状况，水库设置了高、低输水管，分别布设在大坝左、右侧，管型均是圆形砼有压涵管，低输水管管径、管长及进水口高程分别为1.2m、115.5m、111.1m，高输水管依次是1.0m、79.0m、116.0m。

2 塑性砼防渗墙施工技术方法

（1）规划槽孔与构建成槽。在采用抓斗成槽工艺过程中，需要秉持一定原则，要维持槽孔不坍塌，并确保砼浇筑的速度与设计要求相吻合，槽孔要有足够的长度，只有这样，方能加快施工进度，也能较精确地调控不同槽段之间衔接缝的数目。斗体作业过程中，宽度值适宜，因该项指标是规划槽孔长度的依据。本工程把槽孔施工规划成两个不同阶段进行，只有在第一个阶段施工结束且质量达标后，方可进入下一阶段的施工工序中。本工程采用导墙上做好的基准标记控制孔位偏差，使用钢卷尺进行测量；造孔阶段要指派专人随时检查孔位、孔斜，认真记录相关信息，确保工程施工问题发现、解除的时效性。造孔过程中，根据抓斗造孔速度及时供浆，泥浆面保证不低于导墙墙顶30cm。待槽孔造孔工作整体完成后，严格依照“三检制”原则全面检查造孔质量，包括孔位、孔深、墙厚、孔斜等各项指标，检查达标后，方可进入清孔换浆工序中。

（2）槽段衔接。采用接头管法连接槽段，等同于在浇筑第一个阶段时，将接头管增设到槽孔的下半部分，待观察到槽内的砼开始初凝时，将其向上拔起，进而形成一个接头孔。本工程施工共划分为56个槽段，一、二序孔均有28个，槽孔最大、最小深度分别为30.5m、24.32m。

（3）槽孔深度。在规划设计槽孔时，要确保其深度处于花岗岩之下，并嵌入至花岗岩内，设计要求为嵌入50㎝。但是，在实践中，应结合具体情况对嵌入深度进行微调整。利用测绳测量孔深；孔宽度为0.31～0.32m，符合规范要求（≥设计宽度30cm）。

（4）固壁泥浆。泥浆对孔壁样态能起到一定支撑作用，还能维持地层的安稳性，要确保泥浆的物理、流动性能指标均要符合加固工程设计要求，且自身还具备一定抗污染能力。固壁泥浆原材料主要有如下四种。

①水：因为本项目为水库加固出险工程，故而水库内存有足够量的水，能够满足加固施工对水量提出的要求，故而选定水库内的水。

②膨胀土：选用II级钙基膨润土。

③分散剂：以碳酸钠为主。

④增加剂：在工程施工阶段，结合具体需求投用适量增加剂，选用的类型为CMC。加强泥浆配合比的设计，用水量为965㎏，膨润土73㎏，碳酸钠2.5㎏，最后制得的泥浆的比重为1.05。 针对新制得的泥浆，需要等待24h，待其膨化后方可用于施工中；若施工前复核检查泥浆质量和设计要求存在出入，则严禁用其施工操作，需将其排放到指定地点，以防因随意排放二污染环境。

图1 现场施工场景图

（5）清孔换浆。本工程槽段成槽后利用“抓斗捞取法”清孔，清孔前，贮浆池内贮备足够置换全槽孔沉浆的新鲜泥浆。“抓斗捞取法”的工法可以做出如下阐述：在槽30min后，由液压抓斗下至孔底，从一端开始向另端依次捞取孔底沉渣，同时向槽孔内补充部分新制泥浆。清孔换浆工作结束后Ih，从距孔底1.Om的部位取样试验，泥浆指标达到标准。在二序槽孔清孔换浆结束前，用钢丝刷子请除序槽孔砼孔壁上的泥皮。

（6）墙体浇筑。本工程采用泥浆下直升导管法浇筑混凝土。导管内径20cm，槽孔导管距孔端或接头管1.0～1.5m；两个相毗邻的导管间距要≤5.0m。在具体浇筑过程中，要确保混凝土匀速上升，浇筑过程中，控制高差≤0.5m，上升速度≥2m/h。当检测到混凝土浇筑到和导墙面平齐时，清除上层0.5m内的浮渣清理以后，再浇筑到导墙面平，导管理入混凝土深度以1～6m为宜，图1位现场施工图。

（7）防渗墙混凝上钻孔取芯。防渗墙在2010年2月8日施工整体结束后，施工方随机进行了4个部位钻孔取芯试验，芯样历经90d养护以后送样并检测其抗、抗渗及弹性模量。统计检验结果如下：抗压强度4.0～4.5MPa，符合设计要求2～5MPa；抗渗等级满足设计要求W6；弹性模量最大、最小值分别为1130MPa、1093MPa，均符合设计要求≥400MPa。

3 塑性砼防渗墙施工质量管理与控制

首先，要规避槽壁塌方的情况，故而在施工阶段一定要加强泥浆质量控制，合理调整配合比。在成槽时，适当增加泥浆的比重，提升泥浆的黏稠度，并确保泥浆补充操作的时效性，维持泥浆的排出量与补给量两者的均衡状态。若工程现场勘测发现地质是较柔软的土质或流沙层，则建议要减缓施工速度。在槽段成孔结束后，要快速浇筑混凝土，严禁出现拖延时间过长的情况，并适当减小单元槽段的长度值。

其次，杜绝出现泥浆渗进混凝土导管内的情况，否则，很可能导致通道渗漏，降低水库加固工程的施工质量。具体是在首次混凝土浇筑环节中，一定要确保混凝土用量符合相关设计标准，合理调控导管底部与孔底两者的间距，埋管深度要＞2.0m，这样方能使工程建设质量得到一定保障。

最后，加强塑性砼防渗墙垂直度的控制，通常推荐采用SG30A型成槽机进行辅助施工，该种器具具备较好的检测偏斜及纠正能力，因此，在建筑领域中有较广泛应用。施工阶段对槽壁垂直精确度能控制到1/300，明显优化了除险加固工程的施工效果。

4 结语

塑性混凝土是近年来开发的一种新型材料，和普通混凝土相比较，其在理化性能、施工过程便捷性及质量可控性等诸多方面均占据优势。合理应用坝基塑性砼防渗墙施工技术，能明显提升水库除险加固工程施工质量，延长水库的使用寿命。因此，在实践中，在确保施工前期准备工作充分的基础上，选择适宜度最高的工艺，严格依照工程设计流程作业，始终将质量放在第一位，建立健全质量保证体系，正确处理好了质量、进度、成本三者之间的关系，就能取得良好的施工效果。