水库大坝混凝土防渗墙施工技术的分析

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摘 要:混凝土防渗墙施工工艺已经得到了广泛的应用，无论是在理论方法，还是实践技术方面都取得了一定的成果，但也存在着一些问题，有必要进行施工经验总结和施工工艺探究。本文结合作者多年的施工经验，对混凝土防渗墙施工技术进行简单的探讨，可为类似工程提供了很好的借鉴经验。

关键词：水利工程；混凝土；防渗墙；施工技术；质量检查

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

1混凝土防渗墙施工的优点

混凝土防渗墙施工专用的临时设施多，除钻机轨道、孔口导墙外，还有供水、供

电，制浆、供浆，造孔、清孔，混凝土制作、混凝土输送、混凝土浇筑等主辅工作系统，而且相互间需协调配合；各作业战线长，工作面多、范围大，工序要求衔接紧凑，连续流水作业，有一定的复杂性；且工序多为地下隐蔽工程，质量要求严，不能有隐患，技术含量较高。

因此，施工中难以预见的不利因素较多，易因各种原因出现作业事故，有一定难度和风险。混凝土防渗墙施工具有以下优点：

⑴振动、噪声、污染少，对周围环境影响小。

⑵适用地层范围较广，可以适应从软地层到卵、漂石层、从风化岩到坚硬花岗岩等各种复杂地层的施工。

⑶墙体质量好，墙体连续均匀，防水性高并可作承重墙。

⑷施工能力范围大，世界上最深170m，最厚3.2m，最薄20cm的连续墙，均为板墙式连续墙。

2混凝土防渗墙施工技术

2.1施工准备

导向槽由上下两排钢筋混凝土导墙组成，槽口宽度大于设计防渗墙厚度10～15cm，导墙高度1.5～2.0m，是确定防渗墙位置、墙深、基岩面位置以及混凝土浇筑高程的基准，具有保持泥浆压力和阻止废浆、废水倒流槽孔的作用。施工平台由钻机工作平台、倒浆平台、排浆沟和施工道路等组成。

钻机工作平台采用枕木铺设道轨，平行于防渗墙轴线，道轨上安装钻机平台车；倒浆平台及排浆沟采用人工砌石垫层，水泥砂浆抹面，倒浆平台应向排浆沟形成坡面，坡比为1∶5，以便于弃浆顺坡流入排浆沟。泥浆系统、混凝土系统、供水系统等应靠近防渗墙施工现场，泥浆系统和供水系统应尽量设置在地势较高的位置，便于自流。

2.2施工平台与导墙

防渗墙施工平台应坚固、平整，适合于造孔机械和运输车辆行走，宽度满足施工要求。平台高程应综合考虑以下因素：⑴应高出地下水位 1.5m 以上；⑵控制施工期水位；⑶能顺畅排出废水、废浆、废渣；⑷尽量减少施工平台的挖填方量。

导墙为防渗墙施工时建造的临时构筑物，一般为现浇混凝土或钢筋混凝土结构，其功能是为钻具导向、保护槽口和承重。

其结构型式、尺寸应根据防渗墙墙体厚度和深度、导墙下土质情况及施工机械等施工荷载综合确定。导墙平面轴线应与防渗墙轴线平行，中心线与防渗墙轴线应重合，其内侧 间 距 宜 比 防 渗 墙 厚 度 大40~100mm。

2.3泥浆制备

严格说，泥浆制备只能算是防渗墙施工的一个辅助施工过程，但它却起着十分重要的作用，泥浆一方面支护了槽孔孔壁，另一方面对施工机械起了、冷却作用。

拌制泥浆的土料可选择膨润土、粘土或两者的混合料。应根据施工条件、成槽工艺、经济技术指标等因素进行选择，宜优先选择膨润土。制备好的泥浆应具有良好的物理性能、流变性能、稳定性以及抗水泥污染的能力。

2.4 造孔成槽

水库坝体混凝土防渗墙采用钢绳冲击钻机和“两钻一劈”法造孔成槽。共划分为17个槽段，分别由Ⅰ，Ⅱ序槽段组成，槽段长8.8m，每个槽段由5个主孔和4个副孔组成，主孔0.8m，副孔1.2m，施工时先进行Ⅰ序槽孔的施工，相邻两个Ⅰ序槽孔施工完成后，再进行中间的Ⅱ序槽孔施工，槽孔内先钻凿主孔，后劈打副孔。造孔过程中要控制好孔斜偏差，孔斜率应保证小于4‰。

2.5泥浆固壁

用于稳定孔壁或槽壁的泥浆为护壁泥浆，是混凝土防渗墙施工不可缺少的介质材料，具有防止槽壁坍塌、渗漏、悬浮和携带钻渣、清洗孔底、冷却钻具等功能。造孔泥浆采用普通黏土泥浆，施工过程中严格控制泥浆指标，密度1.1~1.2g/cm3，黏度18~25s，含砂量不大于5%。造孔过程中，始终保持孔内泥浆面在导墙顶面下30～50cm，以防塌孔。

2.6槽孔验收

槽孔造孔按设计要求深度完成后进行槽孔验收，包括孔深、孔斜检测、墙厚、有无小墙等。孔深采用测绳实测法进行现场探测，孔斜采用重锤法进行测量，利用钻机钻头下至孔底，每2m测得钻头携带的钢丝绳的孔口偏差，从而计算出孔底偏差及孔斜率。墙厚及小墙是将钻头下至接近孔底位置，利用钻机从槽孔一端拉移至另一端进行检测。

2.7清孔换浆

槽孔验收合格后，采用抽筒换浆法进行清孔换浆。利用抽筒抽出孔内造孔泥浆及废渣，从泥浆搅拌站向孔内重新注入泥浆，清孔质量在清孔换浆结束1h后进行检查，要求孔底淤积厚度不大于10cm，清孔后孔内泥浆密度不大于1.2g/cm3，黏度不大于

30s，含砂量不大于10%。

2.8混凝土浇筑

塑性混凝土浇筑导管选用内径为220mm的无缝钢管，根据槽孔的孔深确定导管长度，导管底部距离孔底应控制在15~25cm，导管应统一编号，详细记录每根导管长度，按顺序依次组装，顶部一般设置数节长度为0.3～1.0m的短管，便于施工方便及拆卸。每个槽段安装三组导管，导管间距为3.0m，导管距槽孔两端1.4m。安装时，利用冲击钻机卷扬机配合提升导管，导管固定在导向槽顶特制的井架上，导管顶部安置进料漏斗，浇筑前将隔离球放入导管内，导管连接要密封、牢固可靠。

接头孔处理是防渗墙施工的关键工序，直接关系到墙体质量和防渗效果。鉴于塑性混凝土早期强度较低，待Ⅰ序槽孔浇筑完成24h后，才可在其1号和9号孔的位置进行Ⅰ序槽和Ⅱ序槽的接头孔施工。Ⅱ序槽清孔结束前，应用钢丝刷钻头对接头孔进行刷洗，确认干净后，方可进行混凝土浇筑。

采用直升导管法浇筑。先往进料漏斗里注入适量的水泥砂浆，在储料簸箕内储存足够量的混凝土，一次进料确保挤出隔离球，并埋住导管底部。浇筑应连续作业，导管埋入混凝土中的深度在1~6m之间。同一槽孔内混凝土面保持均匀上升，各控制点高差控制在0.5m以内。浇筑过程中每30min测量一次槽孔内混凝土顶面深度。当混凝土上升至距孔口10m左右时，沉积泥浆稠度增加，混凝土浇筑压差减小，浇筑难度增加，在孔口安装排污泵将泥浆排出，从而保证混凝土最终高度达到设计要求。

3质量检查

防渗墙质量检查分为中间产品检查及墙体质量检查两部分。混凝土试块抗压强度共检测25组，检测结果为1.1～2.6MPa；抗渗共检查6组，抗渗系数为1.2×10－7～8.0×10－7cm/s；弹性模量共检测6组，弹模值400～490MPa，均满足设计要求。墙体在成墙后28d进行了4个试验段的钻孔注水试验，渗透系数为4.28×10－7～7.56×10－7cm/s，均符合设计要求。

4结语

近年来,我国在水电建设混凝土防渗墙施工技术方面虽然取得了很大的进步,并在一些工程实践中获得了成功,但随着我国水电资源开发建设的步步推进,这些进步还远不能适应今后水电建设发展的需要,还需要广大水电工作者集思广益,不断创新,以取得更大的突破。

参考文献

[1]潘富生.长岭皮水库大坝混凝土防渗墙施工技术探讨[J].中国水运,2009.

[2]孙晓亮. 塑性混凝土防渗墙施工技术简述[J]. 山西水利. 2012(11)