摘要：本文结合工程实例，对病险水库堤坝采用塑性混凝土防渗墙方案，详细阐述了该防渗墙的施工质量控制及效果检验，并针对相关施工特殊情况提出了处理措施，以为类似工程提供参考借鉴。。
关键词：混凝土防渗墙；施工质量；处理
塑性混凝土由于其抗渗性能好、弹性模量小、极限应变大、施工简易等特点，现被广泛应用在水库堤坝防渗加固的连续墙中。塑性混凝土防渗墙在水利工程应用时，需要充分控制其施工质量，确保防渗墙的实际施工符合工程的质量要求，使其性能得以充分体现，满足工程需求，从而达到理想的防渗处理效果。
1 工程概况
1.1 地形地质
某水库经鉴定为病险水库，渗水情况严重，不能满足水库工程安全运行。因此，必须进行防渗加固处理。
1.2 塑性混凝土防渗墙墙体材料
土石坝的防渗墙材料是由塑性混凝土构成，塑性混凝土防渗墙所用水泥的强度等级大于P.042.5；防渗墙材料配合比通过试验确定。其技术指标见表1，施工阶段泥浆性能指标见表2所示。
表1 防渗墙技术指标表
2 塑性混凝土防渗墙施工质量控制
2.1 固壁泥浆
（1）固壁泥浆，具有优良的物理特效、良好的流动性与稳定性。
（2）泥浆制备材料依据地质环境、施工情况、成孔工艺、经济性能指标等影响因素进行选择，用膨润土进行造浆生产，再根据实际情形，考虑是否加人烧碱或CMC。
（3）使用新鲜出炉的膨润土泥浆必须经过充水过程。泥浆放在储浆池内时要经常性的搅拌，预防沉淀，使泥浆各项指标相同。
（4）泥浆净化回收，重复使用。此过程的重点是检验回收后的泥浆是否符合要求，只有合格的泥浆方可再次使用。
2.2 槽段建造
（1）裸露部分直接进行开挖并浇筑，即先打碎强风化层内3m以上，使岩层上形成一个槽，再进行塑性混凝土的浇筑，从而使防渗墙具有完整性和连续性。
（2）每条槽段建设长度考虑的要素：塑性混凝土浇灌强度、导管位置、施工方位、施工环境、地质构造、成孔方式、工作时间等；槽段的施工方式为二序施工；通过每个槽段长度划分，从而保证槽段孔壁稳定、塑性混凝土灌注性能好。
槽段的中心线位置误差小于±3cm。
槽孔平整垂直，防止偏斜，每个孔的斜率应小于0.4%，当出现比较特殊情况（如孤石、漂石地层及基岩面等倾斜角度远远大于规定值），孔斜率应小于0.8%；此外，槽孔壁也应整平。不同槽段的接头孔轴线的偏差应小于设计值的1/3厚度，同时还要求确保墙体设计厚度。
（3）槽段深度
塑性混凝土防渗墙的墙体底部高程值需要到达设计的高程值。
孔道的深度到达预先设计的基岩面时，开始取样研究，再依照岩体样本的属性确定基岩面的位置；与相邻孔基岩面的高程值相比较，通过以往的钻进深度进行最后的基岩面确定。
（4）终孔及清孔
终孔时需要检查一遍孔位、孔深、槽孔宽度及孔斜的合格度，然后报告现场监理工程师进行整体的检查验收，待监理工程师确认达标后方可进行清孔换浆的工序。
在清孔换浆结束后，检查是否合格：孔道最底端的淤泥厚度，≤10.0cm；孔内含砂量，10.0%；粘结度，≤30s；泥浆比重，≤1.3g/cm3。
槽孔验收合格之后的4h内应立即进行塑性混凝土的灌注。如有特殊情况使得必须推迟灌注时间，则需要进行重新检验，如不达标，需清孔重灌。
2.3 预埋灌浆管
防渗墙厚0.6m，在墙体内预埋直径为90mm的钢管做灌浆孔。
（1）设计钢筋笼内支框架的宽度为0.4m，初步将布置钢管贴焊在钢筋笼中心位置，安装时，在钢筋上的钢管无需固定。钢筋支架可用钢筋桁架和固定好的预埋管连成一个稳定性的整体。
（2）钢筋支架及桁架制作
根据图纸上的设计，在施工现场制作钢筋支架，每节长度为6m，上、下钢筋支架用钢筋桁架和固定好的预埋管相连，整体长度不大于12m。
（3）预埋灌浆钢管
孔底和孔顶的预埋管固定在钢筋支架内侧的钢筋骨架上，灌浆钢管与钢筋桁架通过焊接相连。此外，槽段长度及管距距离决定钢筋桁架宽度。
桁架与预埋管在现场进行加工处理，并在现场制作桁架，桁架的每节长度要求为12m。孔口在施工现场进行对接，孔口成为一个整体后由吊车放人槽内，要求其弯曲度程度不得大于1%。塑性混凝土防渗墙施工工艺见图1所示。
图1 塑性混凝土防渗墙施工流程图
3 加固效果检验
3.1 墙体外观质量检查
通过布置在已建防渗墙上的13个探坑对其进行外观质量检查，探坑开挖：长×宽×深=4.0m×3.5m×2.0m，主要检查部位包括：相邻墙体及单元墙体的接缝位置。通过对现场检查情况进行分析可知。
（1）防渗墙表面无孔洞、蜂窝等情况，墙体本身坚硬，骨料分布平整良好，疏松点极少；
（2）防渗墙接头处，缝面接合处咬合紧密；
（3）防渗墙单、群桩的搭接厚度为53.1cm，大于40cm;桩径大于60cm，垂直度均符合设计要求。
3.2 钻孔注水试验
防渗墙施工完成后，进行钻孔取芯及注水试验，通过布置2个检查孔（J#12和J#17）完成试验。注水方式采用静压注水，孔径105～90cm，深5.5～8.5m。试验情况汇总表见表3。
表3 取芯试样抗压及注水试验情况表
通过分析上表可知：试验过程中的渗透系数均小于1×10-6nm/s（设计渗透系数），抗压强度均大于3.0MPa（设计抗压强度）。试验数据表明：防渗墙混凝土材料级配良好，钻进过程连续平稳，墙体下部混凝土等材料胶结良好，无断桩、夹泥等事故，满足设计要求。
4 防渗墙施工特殊情况处理
4.1 墙段接头处理
本工程施工的存在的最大技术难题为接头处理问题，接头的处理是否恰当对工期、施工质量都有影响，究其原因是每个槽孔的孔径大、每段防渗墙墙体较深、施工地点地层复杂，而且砂卵石的地层稳定性极差，成孔系数极高，此外，由于混凝土强度较高，使得孔斜率不易管控。另外，也考虑过其他施工方法，比如当使用混凝土全套接法时，会因为混凝土的强度高，进而使得成孔率极低，又造成混凝土的浪费，极其耽误工期；当使用接头管法时，尽管可减少施工工期，确保施工质量并降低一部分成本，然而，由于孔道较深、混凝土强度大、起拔吨位也大，外加造孔扩孔的因素影响，极有可能出接头管铸管的现象；同样，在深度较大的孔段实施传统双反弧法比较落后，极易发生卡钻、埋钻的工程事故。因此有必要对传统施工工艺流程进行改进。本工程在接头管外表面包裹一层塑料泡沫，既保质又保量，还提高槽内的安全稳定性。
4.2 漏浆、塌孔处理
（1）成孔施工过程中，遇到少量混凝土漏浆的情况时.可使用加大泥浆比、投堵漏剂等方式进行处置，遇到大量混凝土漏浆的情况时，单个钻孔可填人粘土进行钻进治理，在槽孔内采取投料堵漏方法，同时把冲击反循环钻进方式改为冲击钻挤实钻进方式，从而保证孔壁、槽壁的安全性。
（2）如果河床覆盖层级不同，部分区域架空比较突出，在成孔中易造成塌孔现象。当有一点塌孔现象的痕迹时，应立即回填黏性土、柔性材料或标号低混凝土进行回填治理，当出现塌孔的现象，应在孔口设置钢筋支撑，确保槽口安全性；如果塌孔特别严重，可用灰浆填孔后再造新孔。
（3）漂孤石处理
在成孔施工中，当出现石块影响施工进展时，应在保证孔壁安全稳固的情况下，可用聚能、钻孔爆破方式处理，孔壁不安全稳定时，可用人工锤砸进行处理。
（4）浇筑事故处理
当出现混凝土浇筑质量事故时，首先采用清孔重筑混凝土的举措；遇到清除混凝土比较困难时可先在上游一侧修一条防渗墙，或者灌浆、高喷等方式补修混凝土墙，并且要求新、旧墙之间的相连更为紧密。在修整任何墙体之前，要经监理方和设计方的批准，并且所修整的墙体要有质量保障。
5 结语
综上所述，塑性混凝土防渗墙施工具有施工简单、工效高、有较好的可靠性和耐久性、工程造价低以及对环境的影响小等优点，试验证明，在本工程的防渗加固设计中采用塑性混凝土防渗技术取得了满意的效果，值得推广应用。
参考文献：
[1]李双英.西溪水库主坝防渗设计[J].湖南水利水电.2010（03）
[2]袁国培.塑性混凝土防渗墙在水库大坝除险加固中的应用[J]水利规划与设计.2010（04）
论文作者:钟建荣
论文发表刊物:《北方建筑》2016年12月第36期
论文发表时间:2017/3/29
标签：防渗墙论文; 混凝土论文; 塑性论文; 泥浆论文; 钢筋论文; 墙体论文; 桁架论文; 《北方建筑》2016年12月第36期论文;