王偉  高寧  衛(wèi)耀宗
關(guān)鍵詞：防滲墻   混凝土  施工
中圖分類號(hào)：   U457+.3    文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A         文章編號(hào)：
摘要：隨著中國水利方面施工的增多，對(duì)于水庫大壩的防滲施工技術(shù)要求越來越高，本文就在平陽水庫大壩防滲加固工程施工中的技術(shù)進(jìn)行了簡單討論。
Key words: the concrete construction of the diaphragm wall
Abstract: with the increase of water conservancy construction in China, the dam seepage control for construction technology requirements more and more high, in this paper the pingyang dam reinforcement engineering technology in the construction of a simple discussion.


1、工程概況

平陽水庫大壩防滲加固方案采用垂直塑性混凝土防滲墻，防滲墻軸線位于原壩頂防浪墻下游1.05m處，防滲墻厚度0.5m，墻頂高程▽39.80m。按照施工圖設(shè)計(jì)要求，防滲墻墻底入巖深度分別為0.5m（入石灰?guī)r）、1.5m（入紅砂巖及閃長玢巖）。新建混凝土防滲墻起止樁號(hào)為0+084.62～0+740.5，兩端分別與大壩原東、西涵洞相接。
2、施工總體布置
2.1布置原則
根據(jù)該標(biāo)段工程項(xiàng)目特點(diǎn)、工程量、地質(zhì)條件、施工工藝及工程總工期等因素，本著合理利用空間、充分利用時(shí)間，力爭使資源分配合理，在確保工程質(zhì)量和總工期要求的前提下，將該標(biāo)段分成二個(gè)施工區(qū)域。以管理方便，避免施工相互干擾，造成資源浪費(fèi)。
二個(gè)施工區(qū)域劃分如下：
施工Ⅰ區(qū)：混凝土防滲墻施工區(qū)       施工Ⅱ區(qū)：后臺(tái)施工區(qū)
2.2施工用水、電及附屬設(shè)施布置
2.2.1施工供水
施工生產(chǎn)用水直接從水庫抽取，使用潛水泵抽到施工現(xiàn)場的貯水池中，再分流至制漿站、混凝土攪拌站等施工處所；生活用水來自管理所內(nèi)井水。
2.2.2施工供電
在大壩附近有10kv高壓線路，施工中在大壩下游道路中部設(shè)變壓器一臺(tái)，供應(yīng)施工區(qū)用電。從變壓器起沿施工工作面架設(shè)三相五線制380V線路至各用電點(diǎn)，現(xiàn)場施工區(qū)設(shè)固定照明設(shè)備，以方便夜間施工。
2.2.3臨時(shí)辦公、生活區(qū)布置
項(xiàng)目部生活區(qū)、辦公區(qū)、農(nóng)民工住房由業(yè)主單位提供。共設(shè)立三部一室，即施工部、技術(shù)質(zhì)量部、財(cái)務(wù)部及辦公室。生活區(qū)設(shè)警衛(wèi)值班室，確保人員、材料安全。
2.3施工臨時(shí)設(shè)施布置
2.3.1施工平臺(tái)
本工程采用水庫降壩后壩頂面作為防滲墻施工平臺(tái)，平臺(tái)高程▽39.8m，與防滲墻墻頂高程相同。根據(jù)本工程的具體情況，沖擊鉆工作平臺(tái)、供電線路、電焊機(jī)等均布置在上游側(cè)，下游側(cè)則布置倒?jié){平臺(tái)、回漿槽、出渣及澆筑道路、交通道路（抓斗行駛道路）。平臺(tái)的主要部分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，上鋪輕軌作為沖擊鉆的工作平臺(tái)。其中導(dǎo)向槽平行于防滲墻中心線布置，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)形式，高1.5m，寬60cm。
施工平臺(tái)具體布置見下圖：

2.3.2施工后臺(tái)布置
施工后臺(tái)布置包括：混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)、泥漿制備及存儲(chǔ)系統(tǒng)、材料及維修車間、工地實(shí)驗(yàn)室等。
2.3.2.1混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)布置
混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)布置在大壩下游稻田旁，施工中共布置2臺(tái)JS500型攪拌機(jī)和1臺(tái)PL800型配套電子配料機(jī)，組成混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)，占地面積約150m2。砂、石堆料場布置在混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)兩側(cè)，占地面積約200m2。
2.3.2.2泥漿制備及存儲(chǔ)系統(tǒng)布置
制漿系統(tǒng)依據(jù)水庫走向，由水庫折點(diǎn)向東、西各布置一套制漿系統(tǒng)。每區(qū)均布置制漿池、儲(chǔ)漿池及攪漿設(shè)備、輸送設(shè)備。制漿系統(tǒng)配置1臺(tái)污水泵、1臺(tái)BW200/40輸漿泵，并鋪設(shè)200mФ100mm鋼管作為輸漿管路。
2.3.2.3水泥儲(chǔ)存
水泥采用兩個(gè)30t水泥罐進(jìn)行儲(chǔ)存，施工期間，項(xiàng)目部后勤人員定期對(duì)水泥罐進(jìn)行檢查，尤其是輸送系統(tǒng)。
2.3.2.4材料庫、修配車間
材料庫及修配車間布置在實(shí)驗(yàn)室旁邊，配件及材料庫房約50m2，修配車間25m2。材料庫和修配車間為簡易臨時(shí)建筑。
2.3.2.5工地試驗(yàn)室、辦公室
為了能更方便、快捷對(duì)各種材料進(jìn)行檢測，在混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)附近布置一間試驗(yàn)室，面積約50m2。實(shí)驗(yàn)室配備一名專業(yè)試驗(yàn)員。實(shí)驗(yàn)設(shè)備嚴(yán)格按照規(guī)范及監(jiān)理單位要求配備，確保工程需要及各種原材料、中間產(chǎn)品質(zhì)量檢查需要。
2.4施工道路及通訊的布置
2.4.1施工道路布置
施工區(qū)對(duì)外交通道路采用業(yè)主提供的施工進(jìn)場道路；施工場地內(nèi)的交通，利用降低后的壩頂下游側(cè)作為場內(nèi)交通道路。
2.4.2施工通訊
進(jìn)場后，與當(dāng)?shù)仉娦挪块T進(jìn)行聯(lián)系，現(xiàn)場配置固定電話1部。另配手機(jī)5部、傳真機(jī)1部，利用配置的通訊設(shè)備線路和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行對(duì)外通訊聯(lián)系和傳輸文件資料。內(nèi)部配置4臺(tái)對(duì)講機(jī)，形成生產(chǎn)指揮系統(tǒng)。
3、防滲墻主體施工
防滲墻施工采用“三鉆二抓”法成槽，此法充分發(fā)揮沖擊鉆機(jī)、液壓抓斗配合作業(yè)的優(yōu)勢，合理安排施工順序，排除干擾，提高了工效。防滲墻墻體材料采用塑性混凝土。具有彈性模量低、極限應(yīng)變大、能適應(yīng)較大變形、有利于改善防滲墻體的應(yīng)力狀態(tài)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有一定的抗壓強(qiáng)度，防滲性能好，節(jié)約水泥，造價(jià)低廉，施工方便等優(yōu)點(diǎn)，是一種很好的防滲墻體材料。
3.1槽孔施工
3.1.1施工準(zhǔn)備
A、根據(jù)本工程施工方法及工程地質(zhì)情況，共計(jì)分為117槽段，槽段長為6.1m。
B、施工前根據(jù)業(yè)主提供的地質(zhì)資料分析防滲墻槽位的地質(zhì)情況，結(jié)合復(fù)勘后編制槽位軸線剖面，查明槽段基巖性質(zhì)等。
C、施工中做好槽孔施工廢漿排放，避免污染環(huán)境。
3.1.2護(hù)壁泥漿
3.1.2.1泥漿制備
為方便集中供水、供電，在大壩中心向東、西兩側(cè)各布置一套泥漿攪拌系統(tǒng)。護(hù)壁泥漿采用膨潤土泥漿，膨潤土產(chǎn)地為滁州市來安縣。施工采用循環(huán)出渣、回收凈化再重復(fù)使用的工藝，其耗量和成本大幅度下降。本工程泥漿設(shè)計(jì)指標(biāo)：泥漿比重不大于1.15g/cm3，馬氏漏斗黏度32s～50s，含砂量不大于6%。通過現(xiàn)場泥漿試驗(yàn)，確定泥漿配合比為：
水：膨潤土：堿=1000：150：5（重量比，單位kg）。
3.1.2.2泥漿回收利用
對(duì)混凝土澆筑過程中的排漿利用漿管進(jìn)行回收利用。
3.1.3防滲墻造孔施工
3.1.3.1沖擊鉆、抓斗施工
防滲墻采用Ⅰ、Ⅱ 期槽孔分期施工，造孔采用三鉆二抓施工方法，造孔機(jī)械配備1臺(tái)抓斗、4臺(tái)沖擊鉆。主孔采用沖擊鉆造孔，主孔嵌入基巖合格后，副孔開始施工，施工機(jī)械采用抓斗。如遇到地層堅(jiān)硬部位，抓斗未能有效施工，則采用沖擊鉆進(jìn)行補(bǔ)充。直至達(dá)到設(shè)計(jì)終孔深度。
3.1.3.2基巖鑒定
當(dāng)沖擊鉆機(jī)鉆進(jìn)距設(shè)計(jì)基巖面0.5～1m左右時(shí)，機(jī)組至少每30～50cm取樣一次，自基巖面起每30cm取樣一次。取樣方法為沖擊鉆機(jī)抽筒取樣，每次取樣用清水沖洗干凈，裝入巖樣袋，填寫巖樣標(biāo)簽，標(biāo)明槽號(hào)、孔號(hào)、取樣深度、取樣人等信息�，F(xiàn)場地質(zhì)工程師會(huì)同監(jiān)理和設(shè)計(jì)方的地質(zhì)工程師進(jìn)行巖樣鑒定，以確定最終成槽深度。
3.1.3.3接頭施工
防滲墻Ⅰ、Ⅱ期槽孔銜接段的接頭方式選用鉆鑿式，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是施工工藝簡單，不需要專門的設(shè)備。在一期槽孔結(jié)束14h，開始劈打接頭孔。
3.1.4槽段終孔驗(yàn)收和清孔驗(yàn)收
3.1.4.1終孔驗(yàn)收
防滲墻成槽以后，由施工隊(duì)伍班長組織槽孔質(zhì)量初檢，檢驗(yàn)方法：用沖擊鉆機(jī)每間隔1.4m作為一個(gè)檢測點(diǎn)，檢測前后左右方向上的孔口偏差值、終孔深度、孔斜等。
槽段初檢合格后，由施工員進(jìn)行復(fù)檢，復(fù)檢合格后通知技術(shù)員、質(zhì)檢員進(jìn)行終檢。終檢項(xiàng)目包括：槽孔孔位偏差、槽寬、孔深、孔斜率、ⅠⅡ期槽接頭孔套接厚度等。
終孔驗(yàn)收合格后由技術(shù)員填寫檢查記錄表，整理好終檢資料提交監(jiān)理工程師，正式申請終孔驗(yàn)收。
終孔驗(yàn)收由監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位進(jìn)行聯(lián)合檢查驗(yàn)收。驗(yàn)收合格后，施工單位填寫終孔驗(yàn)收合格證，參加驗(yàn)收成員填寫驗(yàn)收意見并簽字，驗(yàn)收資料作為竣工資料應(yīng)妥善保存。
3.1.4.2清孔驗(yàn)收
終孔驗(yàn)收合格后進(jìn)行清孔，清孔的同時(shí)注入新鮮泥漿。清孔完畢1小時(shí)后，進(jìn)行清孔質(zhì)量檢查驗(yàn)收，用測餅法進(jìn)行孔底淤積厚度檢測，同時(shí)用泥漿取樣器進(jìn)行泥漿取樣，由試驗(yàn)人員檢測粘度、比重、含砂量三項(xiàng)指標(biāo)。Ⅱ期槽應(yīng)檢查接頭孔刷洗質(zhì)量。接頭刷洗采用鋼絲刷子鉆頭刷洗接頭孔壁，刷洗時(shí)要使刷子鉆頭緊貼端孔孔壁。刷洗次數(shù)根據(jù)具體情況掌握，直至刷子鉆頭不帶泥屑、孔底淤積不再增加為止。
3.2混凝土施工
3.2.1混凝土生產(chǎn)
3.2.1.1材料
水泥采用海螺牌32.5級(jí)，砂子南京市浦口區(qū)江砂，石子采用來安采石場石子，外加劑采用河北省外加劑總廠生產(chǎn)的DH型泵送劑，膨潤土采用來安縣駿達(dá)凹凸棒粉總廠產(chǎn)品。
3.2.1.2配合比
設(shè)計(jì)防滲墻混凝土性能指標(biāo)：塑性混凝土強(qiáng)度R28≥5MPa，滲透系數(shù)≤ⅰ×10-7cm/s，彈性模量不大于2000 Mpa，混凝土墻體材料的入孔坍落度應(yīng)為180~220mm，擴(kuò)散度應(yīng)為340~400 mm，坍落度保持150mm以上的時(shí)間應(yīng)不小于1h。初凝時(shí)間應(yīng)不小于6h，終凝時(shí)間不宜大于24h。混凝土的密度時(shí)間不宜小于2100kg/m3。依據(jù)上述指標(biāo)，我單位委托河海大學(xué)試驗(yàn)室進(jìn)行混凝土施工配合比試驗(yàn)，配合比見表2，試配完成后報(bào)送監(jiān)理人審批，審批合格后用于施工。
表3-1    防滲墻砼配合比
材料名稱 水泥 水 砂子 石子 外加劑 膨潤土
每m3用量 (kg) 220 250 883 722 2.36 75
重量比 1 1.136 4.014 3.282 0.011 0.341
3.2.2混凝土拌和
本工程防滲墻砼全部在自建混凝土攪拌站拌和生產(chǎn)，攪拌機(jī)械采用2臺(tái)JS500型強(qiáng)制攪拌機(jī)和1臺(tái)PL800型電子配料機(jī)，組成混凝土攪拌系統(tǒng)。設(shè)備生產(chǎn)率滿足本工程高峰澆筑強(qiáng)度的要求，所有的稱量、指示、記錄及控制設(shè)備都有防塵措施，設(shè)備稱量準(zhǔn)確�；炷�土拌制過程中，應(yīng)觀察熟料的稠度、均勻性和和易性，合格后方可放入儲(chǔ)料斗，一般攪拌時(shí)間為120s。
3.2.3混凝土運(yùn)輸
混凝土輸送方式采用泵送，輸送泵型號(hào)為60m3/h。混凝土出拌和機(jī)后，迅速進(jìn)入泵車輸送。為了確保泵送順暢，項(xiàng)目部專門成立一支隊(duì)伍，在混凝土澆筑過程中，檢查是否有堵管、漏漿等現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)后立即進(jìn)行疏通與修補(bǔ)，保證混凝土澆筑質(zhì)量。
3.2.4混凝土澆筑
塑性混凝土澆筑采用泥漿下直升導(dǎo)管法，每個(gè)槽段布設(shè)三套導(dǎo)管，導(dǎo)管直徑230mm。導(dǎo)管下設(shè)及導(dǎo)管起拔均按規(guī)定要求控制，下設(shè)及起拔機(jī)械采用16T吊車。混凝土開盤前，采用壓球開澆，以保證混凝土澆筑質(zhì)量及防止堵管�；炷�土開澆時(shí)保證有足夠數(shù)量的混凝土，讓砂漿和混凝土連續(xù)不斷地注入導(dǎo)管，一次性地將管內(nèi)隔漿球壓至孔底、壓出導(dǎo)管，使混凝土在導(dǎo)管底口迅速形成錐體，一舉將導(dǎo)管底口埋住，使泥漿無法返回導(dǎo)管內(nèi)，混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，混凝土面上升速度不低于2m/h，導(dǎo)管埋深在1～6m。澆筑的混凝土同時(shí)，應(yīng)填寫孔內(nèi)混凝土頂面深度測量記錄表，繪制槽孔混凝土澆筑示意圖，并核對(duì)澆筑方量，計(jì)算導(dǎo)管埋深，合理控制各導(dǎo)管下料速度。澆筑至設(shè)計(jì)高程時(shí)，為了能充分的排出槽孔內(nèi)浮漿應(yīng)繼續(xù)注入混凝土，直至見到純凈混凝土止。
4、質(zhì)量控制
4.1原材料檢測
本工程使用的水泥、碎石、砂、膨潤土、外加劑均按批次送河海大學(xué)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果均合格。
4.2中間產(chǎn)品檢測
本工程質(zhì)量檢測試件數(shù)量：抗壓強(qiáng)度試件100m3成型一組，每個(gè)墻段至少成型一組；抗?jié)B性能試件每3個(gè)墻段成型一組；彈性模量試件每10個(gè)墻段成型一組。依據(jù)此要求，混凝土生產(chǎn)過程中進(jìn)行取樣試驗(yàn)。取樣后均送至南京河海大學(xué)進(jìn)行試塊檢測，試件檢測結(jié)果全部合格。
4.3墻體質(zhì)量竣工檢測
墻體質(zhì)量竣工檢測包括：取芯檢測、注水試驗(yàn)、墻體開挖檢查、超聲檢測墻體，檢測委托河海大學(xué)進(jìn)行，檢測結(jié)果合格。
4.3.1芯樣物理力學(xué)性能檢測
芯樣物理力學(xué)性能指標(biāo)主要包括抗壓強(qiáng)度、彈性模量、滲透系數(shù)，取芯部位為混凝土防滲墻的31、47、48、74、86號(hào)槽段。檢測程序嚴(yán)格按照相關(guān)檢測規(guī)程進(jìn)行。試驗(yàn)結(jié)果全部合格。
4.3.2注水試驗(yàn)
墻體注水試驗(yàn)孔位選為32、33、60、69、91號(hào)槽孔。由注水試驗(yàn)，計(jì)算所得結(jié)果均小于設(shè)計(jì)指標(biāo)（ⅰ×10-7cm/s）。
4.3.3防滲墻開挖檢查
防滲墻開挖檢查的內(nèi)容主要包括：墻體厚度測量、墻體及接縫部位的混凝土表觀描述、接縫兩側(cè)超聲檢測等。開挖檢查部位：31～32、47～48、74～75、86～87號(hào)槽段。開挖檢測結(jié)果：墻體厚度滿足設(shè)計(jì)要求（大于500mm），混凝土表觀描述較好。根據(jù)超聲檢測結(jié)果，接縫部位波速略低于非接縫部位，非接縫部位波形規(guī)整，墻體連續(xù)可靠，符合設(shè)計(jì)要求。
4.3.4超聲檢測混凝土防滲墻
超聲檢測采用點(diǎn)面結(jié)合的方法，對(duì)防滲墻接縫部位、中間部位進(jìn)行重點(diǎn)檢測。
4.3.4.1面上檢測（連續(xù)檢測，共20組）：壩體左岸和右岸分別預(yù)埋鋼管11根，相鄰孔距約為2m，檢測時(shí)在孔中放入聲測探頭，然后按試驗(yàn)步驟進(jìn)行檢測。
4.3.4.2點(diǎn)上檢測（非連續(xù)檢測，共5組），在防滲墻的軸線位置每隔一定的距離鉆孔，向孔中放入聲測探頭，然后按照試驗(yàn)步驟進(jìn)行檢測。
4.3.4.3檢測結(jié)果
根據(jù)超聲檢測結(jié)果（聲速、離異系數(shù)、勻質(zhì)性、波譜、剖面曲線等），可以判定防滲墻混凝土連續(xù)性較好，墻體連續(xù)可靠。
5、防滲效果分析
為了更好的檢驗(yàn)防滲墻防滲效果，我部采用4種方案對(duì)施工前、后的大壩一些數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測。主要觀測內(nèi)容： 1、防滲墻施工完畢后，對(duì)防滲墻前、后水位進(jìn)行觀測；2、樁號(hào)0+630處水井進(jìn)行觀測；3、大壩下游（0+480～0+530）開挖積水槽進(jìn)行大壩滲水觀測；4、大壩下游0+350及0+550位置埋設(shè)測壓管進(jìn)行觀測。從防滲墻施工前、后觀測資料證實(shí)，防滲墻防滲效果明顯。
 

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