摘要：混凝土防渗墙施工技术以其施工在速度快、成本低、防渗效果好，施工工艺成熟等优点，成为一种多快好省的围堰防渗结构，并在各类水利水电工程迅速推广。本文以南盘江小塘水电站为例阐述防渗墙施工技术及质量控制，希望对类似工程提供指导及借鉴。
关键词：水利水电；防渗墙；施工技术；质量控制
1、概述
小塘水电站位于云南省红河哈尼族、彝族自治州的开远市境内的南盘江中上游河段上，电站装机容量为52MW，工程等别为Ⅲ等工程，工程规模为中型，永久性主要建筑物，包括壅水建筑物、泄水建筑物及发电厂房均为3级建筑物。导流建筑物确定为V级，围堰采取土石围堰混凝土防渗墙结构型式，工程工期30个月。
2、防渗墙施工
2.1施工布置
（1）施工平台及导向槽
围堰碾压密实后，用C15素砼现浇厚度为20cm、长2.0m、坡度为5%的倒渣平台，再建造净宽0.6m的C15素砼排浆排水沟,然后用C15素砼现浇厚度为30cm 、宽5.5m的抓斗平台，施工面总宽度最大为23.25m。
（2）泥浆系统及弃浆场
泥浆系统布置在围堰内侧平台，使用3台2m3粘土泥浆搅拌机和3台3PNL型泥浆泵。施工平台上设置废浆废水回浆槽，用排污泵将液体部分排到排水沟内。
（3）风水电系统
防渗墙配套施工高峰期需电约1000KW，在大坝左岸布置变压器，另配一台120KW发电机作为应急电源。配备1台8m3移动式空压机，建一座抽水泵房，利用75TSWA型多级离心泵将水送到泥浆搅拌站、混凝土搅拌站等各施工用水点。
2.3防渗墙施工
2.3.1成槽方法及槽段划分
根据小塘水电站地层特点，采用“钻抓法”和“钻劈法”进行成槽施工。槽孔分两期施工，先施工一期槽孔，再施工中间的二期槽孔。二期槽段先施工与一期槽段的混凝土接头孔，接头孔施工采用“钻凿法”，终孔后，槽孔中间部分施工同一期槽。槽段划分根据设计并结合实际施工情况确定，一期槽段长度为6.8m，二期槽段长度为8.8m。
2.3.2成槽机具
冲击钻机采用国产CZ-22型，配置46台套。
2.3.3防渗墙施工工艺流程
防渗墙施工工艺流程：修筑导墙、泥浆制拌、槽段挖掘、水下混凝土浇筑、泥浆回收及处理，防渗墙接头处理等。
2.3.4终孔及清孔验收
槽孔终孔后，进行清孔换浆，清孔采用泵吸反循环法，直到槽孔内泥浆指标满足设计要求。
2.3.5钢筋笼制作安装
防渗墙钢筋笼在钢筋加工厂采用支架成型法制作并加固稳定。采用人工配合75T吊车吊装，合理布置起吊吊点，安装焊接钢筋骨架保护层垫块。
2.3.6混凝土浇筑
混凝土浇筑采用泥浆下直升导管法。混凝土浇筑采用压球法开浇，由值班技术员测量孔内混凝土面深度,并做好记录,指导拆卸导管，直至混凝土顶面浇至设计高程。
2.3.7 墙段连接
本工程墙段连接采用“套打钻凿法”，即在一期槽孔浇筑完毕36小时后用冲击钻机将两端主孔的混凝土凿除，作为二期槽孔的端孔。
3、质量控制
3.1质量管理措施
建立健全质量保证体系及严格执行“三检制度”，加强进场原材料检测，上道工序未完成下道工序不得施工，使每道工序都处在质量受控状态。开工前应超前开展防渗墙配合比以及试验段成果并做好技术、质量交底与技术培训工作。
3.2施工过程质量控制
（1）泥浆制作质量控制
循环使用的泥浆在成槽时、清孔后均需要进行物理性能指标测定，测定泥浆粘度、比重和含砂率。一般每个台班检测一次，如发现不符合要求，要及时换浆或加外加剂进行调整。
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（2）墙体造孔质量控制
成槽质量标准不低于规程规范的有关规定。槽孔平整垂直，孔位中心允许偏差不大于50mm、孔斜率不大于1%。
（3）混凝土灌注质量控制
导管定期进行密封承压试验。导管中心距不宜大于3.5m。导管的连接和密封安全可靠，管节接头宜采用快速连接方式。开浇前，导管底口距槽底控制在15～25cm范围内。先在导管内注入适量的水泥砂浆，并准备好足够数量的混凝土，以使导管底部的木球塞被挤出后，能将导管底端部埋入混凝土内。槽孔内混凝土面上升速度不小于4～6m/h。导管埋入混凝土的深度不得小于1m，不宜大于6m，以免泥浆进入导管内。
（4）接头质量控制
墙段连接采用钻凿法进行，在已浇筑混凝土终凝后方可开始钻凿接头孔。减小接头套接孔两次孔位中心的偏差值。二期槽孔混凝土浇筑前，接头孔端面的刷洗质量应满足要求。
4、工效及质量评价
4.1工效分析
小塘水电站防渗墙共完成造孔总进尺6400 m，浇筑塑性混凝土3600 m3。钻机造孔累计时间为6800小时，其中生产工时6200小时，占总工时的91.2%；抓斗造孔累计时间为620小时，其中生产总工时为510小时，占总工时的82.2%。冲击钻造孔平均功效为4.6m/台日，抓斗造孔平均功效为135.4m/台日。
4.2质量评价
通过现场质量检查，泥浆密度在1.07～1.20 g/cm3之间，泥浆粘度在16～25s之间，泥浆含砂量在0.5～5%之间，孔底淤积厚度在0～8cm之间，各项指标都符合验收标准。混凝土扩散度最大40cm，最小35cm，在规范要求的34～40cm范围之内，塌落度最大21cm，最小18cm，在规范要求的18～22cm范围之内。
水泥检测12次，粉煤灰检测4次，粗细骨料检测14次，进场原材料符合质量标准。混凝土试块成型42组，最大抗压强度32.5 MPa，最小抗压强度为27.6MPa，平均抗压强度为28.8.0MPa，离差系数CV=0.12，强度保证率P= 100%；抗渗试块共6组，抗渗标号均大于W8；弹模试件共8组，弹模最大值为1.83×105kg/cm2，最小值为1.68×105kg/cm2，均达到设计及规范要求。
钻孔取芯共检查6孔，墙体结构完整，岩芯多呈柱状，最长的完整岩芯达3.0m，岩芯表面较光滑，基本无蜂窝、夹泥、混浆现象，固结坚硬，摔打撞击不易碎，岩芯平均采取率达89%。压水试验经检验最大透水率为0.02Lu，小于0.1Lu符合设计要求。
综上本工程防渗墙36个单元，36个优良，质量等级评定为优良工程。
5、常见问题及处理措施
（1）导墙破坏或变形：按设计要求精心施工确保质量。对已严重破坏或变形的导墙应拆除，并用优质土分层回填夯实加固地基，重新建造导墙。
（2）槽壁塌孔：采取慢速钻进，适当加大泥浆密度，严格控制泥浆质量，减少地面荷载并采用扰动小的成槽机械，加强施工操作控制缩短工序时间。如出现大面积塌坍，将钻机提出地面，用优质粘土（掺入20％水泥）回填至塌坍处以上1～2m，待沉积密实后再行钻进。
（3）槽壁漏浆：配备堵漏材料，发现漏浆及时补浆和堵漏。对落水洞、暗沟，应将挖槽机提出地面，填充优质粘土后，重新施钻。
（4）槽孔偏斜：查明钻孔偏斜的位置和程度，对偏斜不大的槽孔，一般可在偏斜处吊住钻机，上下往复扫孔，使钻孔正直；对偏斜严重的槽孔，应回填砂与粘土混合物到偏孔处lm以上，待沉积密实后，再重新施钻。
（5）钻具或金属件掉落槽孔内：已掉入零部件，用打捞工具（打捞活套、打捞吊钩等）打捞；零星物件可用电磁铁吸取。如已接近或达到设计深度，可用十字冲击钻冲入设计深度以下，或先在其侧面施钻，提钻后用挂钩将掉下的钻头拖入槽内。
（6）孤石、块球体的处理方法：当施工中遇到块石及块球体时，在考虑孔壁安全的前提下，可用重锤法处理，亦可采用小钻孔爆破或定向聚能爆破的方法处理。在采用上述措施前，须得到监理人的批准。
6、结束语
防渗墙施工技术以其速度快、成本低、防渗效果好、施工工艺成熟等优点，成为一种多快好省的围堰防渗结构，并在各类水利水电工程迅速推广，成为覆盖层地基、土石坝体和堤防的主要防渗工程技术。
小塘水电站混凝土防渗墙工程由于施工准备工作充分，施工资源配置及组织到位，施工计划安排合理，比合同工期提前近一个月完成了施工任务，施工质量优良，经济效益显著，取得较好的成绩及施工经验，希望对类似工程能起到施工指导及借鉴作用。
参考文献
[1]高钟璞，大坝基础防渗墙，中国电力出版社，2000.
[2]肖恩尚，水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范，中华人民共和国水利部，2014.
论文作者:陈永富
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/23
标签：防渗墙论文; 混凝土论文; 泥浆论文; 导管论文; 围堰论文; 质量控制论文; 质量论文; 《防护工程》2018年第2期论文;