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摘要：本文对于家寨水库混凝土防渗墙施工过程进行了详细介绍，重点介绍了防渗墙造孔和防渗墙混凝土浇筑工艺，尤其是对薄型防渗墙造孔成墙过程中采取的特殊工艺进行了介绍，为以后同类工程提供了成熟的经验。
关键词：于家寨水库；防渗墙；造孔；抓斗；方形钻头；导管；拔管
Abstract: This paper introduced in detail for the home village reservoir concrete anti-seepage wall construction process, introduces the anti-seepage wall pore-forming and impervious wall concrete pouring process, especially for the special process adopt thin cutoff wall pore wall forming process was introduced in this paper, provides experience for similar project.
Keywords: on the home village reservoir; seepage; pore; grab; square drill; catheter; tube
中图分类号：TV223.4+2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1概述
1.1工程概况
于家寨水库位于河北省唐县军城镇西1km处的通天河上游，水库流域面积83km2。 总库容814.3万m3,兴利库容323万m3,是一座以防洪灌溉为主的小（1）型水库。水库建坝时主河道有一段未清基至原河床，水库建成蓄水后发现严坝基有渗漏现象，1977年对渗漏段进行了灌浆处理，基本解决了绕坝渗漏现象，但仍存在一定安全隐患，因此除险加固工程采用塑性混凝土防渗墙进行处理，该工程由河北省水利工程局进行施工建设。
1.2防渗墙设计指标
本工程防渗墙位于上游坝坡，平行于坝轴线，距坝轴线12.4m，全长247.92m，墙顶高程315.5m，底高程随基岩高程的不同而不同。防渗墙入岩深度0.5～1.5m，防渗墙厚度0.3m，造孔工程量约6000m2，混凝土浇筑约2241m3，防渗墙混凝土采用粘土或膨润土混凝土，抗压强度不低于5MPa，抗渗标号S4，渗透系数不大于10-7cm/s，弹性模量小于14000MPa。
1.3地质情况
地质勘探资料为：上部为原坝体回填料，坝坡干砌石以下为堆弃，块径局部大，再往下为砂卵石，再往下为中粗砂层，局部有少量粘土，应为心墙，再为基岩，基岩为片麻岩，灰褐色，上部为强风化，岩芯为碎块状，层厚1～2.4m，下部为中风化～弱风化，岩芯大部分呈柱状，局部为块状。
2施工布置
2.1施工平台
施工平台采用砂卵石填筑，平台宽度14.31m，平台自上游至下游依次为碎石道路、泥浆沟、倒浆平台、导向槽、钻机平台，平台迎水坡采用抛石防护。
2.2 导向槽
导向槽底部为旧坝体，旧坝体上部砂卵石层块石较多，当时筑坝时采用人工方式，没有大型机械碾压，结构松散，容易坍塌，导向槽应有足够刚度、强度，并能适应松散地层，因此采取钢筋混凝土导向槽，型式为“L”型，导向槽深度1.2m，顶宽0.3m，考虑到坝体内卵石块径较大，因此将槽口宽度设置为0.65m，每30m设一分缝，分缝处以Φ16拉接筋连接。
2.3泥浆供应系统
泥浆护壁是防渗墙施工中的关键环节，泥浆护壁效果的好坏直接影响防渗墙造孔质量和施工进度，本工程主要为砂砾石地层，透水性较大，容易发生泥浆漏失，因此泥浆需具有良好物理性能、流变性能、稳定性，通過对附近粘土料场的考察，采用了白合土场红粘土进行制浆。
泥浆系统由泥浆制浆站、泥浆池、供浆管路组成。制浆站设置在溢洪道，搅浆机械采用300型地质钻机配置自制搅浆器改制而成，泥浆池布置于旁边，分为原浆池和标准浆池，每个容积100m3，可以同时满足3个槽孔的需浆量，供浆采用泥浆泵配置胶管输送，并设置若干节制阀门作为支线管路，供浆方式为静止方式，不设泥浆回收系统，浇筑时置换的泥浆采用污水泵抽至其他部位导向槽内存置利用，废浆则通过泥浆沟排至指定区域。
2.4槽孔布置
本工程槽孔长度定为7m，共划分为36个槽孔，一期槽孔和二期槽孔各18个。
3防渗墙造孔施工
本工程防渗墙厚度仅30cm，传统的冲击钻造孔由于钻具重量轻导致效率低下，无法满足工程进度要求，因此采用抓斗抓槽、冲击钻配合的施工方法，配置一台液压抓斗，两台CZ35钻机。开始时计划采用抓斗抓取上部砂砾石层，冲击钻施工岩石层，但试抓时当抓斗抓取导向槽底以下3.0m范围内时发生大面积漏浆，多个槽孔均是如此，经过分析认为该部位为原坝体，多为卵石和块石，填充物少，孔隙很大，最后采取将这3m抓除，回填粘土，然后采用冲击钻进行冲击，将漏浆空隙封堵，该方案实施后起到了很好的效果，漏浆问题得到了解决，造孔施工开始正常进行。抓斗型号为30型液压式，最大抓取长度2.8m，每个槽孔分三次抓取，先抓两侧，后抓中间，抓斗站于倒浆平台和碎石道路上，行走至要抓取的位置，履带平行于防渗墙轴线，根据导墙上的控制线调整斗齿至准确位置，使各项偏差控制在规范之内，然后开始抓槽，同时采用装载机和自卸汽车运输弃渣，抓槽时向槽内注入泥浆进行护壁，保证泥浆液面不低于导向槽顶50cm。
抓斗抓完上部砂砾石层后，遇弱风化岩层能抓取时则继续采用抓斗，不能抓时则采用CZ-35型冲击钻施工，每个钻机配备一个方形钻头、一个筒钻、一个抽筒，方形钻头为我单位针对薄型防渗墙施工而特制，重约4T，宽1.5m，对于岩石层施工效率较高，另外对于扫孔，劈打小墙非常有效，劈打过程中及时进行淘渣，同时补充新鲜泥浆，冲击钻施工至要求的深度后停止钻进。
基岩面由四方共同鉴定，根据鉴定结论，决定基岩面高程，保存入岩岩芯和终孔岩芯，并分类编号保存备查。
槽孔质量控制：槽壁平整垂直、无梅花孔、小墙；孔位偏差不大于30mm；孔斜率不大于4‰，孤石和基岩陡坡控制在6‰以内；入岩深度满足设计要求，采用悬吊钻头测斜法测量孔斜和孔底偏差。
清孔换浆采用抽桶出渣法，清孔换浆结束后1h,对换浆情况进行检测。合格标准为：孔底淤积厚度不大于10cm，槽孔内泥浆密度不大于1.30g/cm3,漏斗粘度不大于30s,含砂量不大于10%，孔底淤积厚度采用测针和测饼配合测量的方法确定，一、二期槽接头孔，用钢丝刷钻头对槽壁刷洗，上下刷洗不少于50次，合格标准是：刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤积不再增加，保证一、二期槽混凝土结合紧密。
4防渗墙混凝土浇筑
防渗墙混凝土为掺加膨润土的塑性混凝土，设计强度等级C5W4,由于强度低，因此掺加粉煤灰，混凝土坍落度180mm～220mm。
混凝土浇筑采用直升导管法，导管为φ200mm无缝钢管加工，共配备三套导管，7m长槽孔下设三套导管，顶节导管上为承料漏斗，导管采用吊车提升，下设后导管底口距槽底150～250mm，导管上口采用导管夹和井架固定。
混凝土浇筑通过储料平台下料，储料平台的最小容量满足首次下料要求，储料平台放置于钻机平台处，通过溜槽向导管内输送混凝土，混凝土采用JS500拌和站生产，翻斗车运输，在坝顶对应槽孔位置设置溜槽，混凝土料通过溜槽卸至储料平台内。
混凝土开浇时采用顶塞法，浇筑过程中始终保持导管埋深1～6m，混凝土面上升速度不小于2m/h，混凝土面均匀上升，各处高差不大于50cm， 30min测量一次槽内混凝土面深度，每2h测量一次导管内混凝土面深度，及时绘制混凝土浇筑指示图。
当混凝土浇筑快要浇出泥浆面时，提高浇筑速度，距泥浆面2m以内时，强化排浆工作，采用泥浆泵排空上层泥浆来降低混凝土冲击力，浇完后的混凝土面高出设计高程50cm。
5接头管拔管
本工程墙段连接采用接头管，在浇筑过程中每半小时微动接头管以防止筑死，浇完后拔管前每隔1小时转动一次，采用人工转动，必要时以吊车配合上下微动，同时必须观察槽内混凝土状态。拔管时间为混凝土初凝前，本工程为混凝土开浇后10～12h，采用吊车起拔，拔管过程中，及时向孔内注入泥浆，并注意观察有无异常，发现异常立即停止，采取措施进行处理。
6结语
于家寨水库防渗墙工程从开始到完成仅用2个月时间，进展比较顺利，对混凝土的抗压、抗渗和弹模检查均符合要求，工程运行后截渗效果明显，为同类工程积累了宝贵的经验。
关键词：于家寨水库；防渗墙；造孔；抓斗；方形钻头；导管；拔管
Abstract: This paper introduced in detail for the home village reservoir concrete anti-seepage wall construction process, introduces the anti-seepage wall pore-forming and impervious wall concrete pouring process, especially for the special process adopt thin cutoff wall pore wall forming process was introduced in this paper, provides experience for similar project.
Keywords: on the home village reservoir; seepage; pore; grab; square drill; catheter; tube
中图分类号：TV223.4+2文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1概述
1.1工程概况
于家寨水库位于河北省唐县军城镇西1km处的通天河上游，水库流域面积83km2。 总库容814.3万m3,兴利库容323万m3,是一座以防洪灌溉为主的小（1）型水库。水库建坝时主河道有一段未清基至原河床，水库建成蓄水后发现严坝基有渗漏现象，1977年对渗漏段进行了灌浆处理，基本解决了绕坝渗漏现象，但仍存在一定安全隐患，因此除险加固工程采用塑性混凝土防渗墙进行处理，该工程由河北省水利工程局进行施工建设。
1.2防渗墙设计指标
本工程防渗墙位于上游坝坡，平行于坝轴线，距坝轴线12.4m，全长247.92m，墙顶高程315.5m，底高程随基岩高程的不同而不同。防渗墙入岩深度0.5～1.5m，防渗墙厚度0.3m，造孔工程量约6000m2，混凝土浇筑约2241m3，防渗墙混凝土采用粘土或膨润土混凝土，抗压强度不低于5MPa，抗渗标号S4，渗透系数不大于10-7cm/s，弹性模量小于14000MPa。
1.3地质情况
地质勘探资料为：上部为原坝体回填料，坝坡干砌石以下为堆弃，块径局部大，再往下为砂卵石，再往下为中粗砂层，局部有少量粘土，应为心墙，再为基岩，基岩为片麻岩，灰褐色，上部为强风化，岩芯为碎块状，层厚1～2.4m，下部为中风化～弱风化，岩芯大部分呈柱状，局部为块状。
2施工布置
2.1施工平台
施工平台采用砂卵石填筑，平台宽度14.31m，平台自上游至下游依次为碎石道路、泥浆沟、倒浆平台、导向槽、钻机平台，平台迎水坡采用抛石防护。
2.2 导向槽
导向槽底部为旧坝体，旧坝体上部砂卵石层块石较多，当时筑坝时采用人工方式，没有大型机械碾压，结构松散，容易坍塌，导向槽应有足够刚度、强度，并能适应松散地层，因此采取钢筋混凝土导向槽，型式为“L”型，导向槽深度1.2m，顶宽0.3m，考虑到坝体内卵石块径较大，因此将槽口宽度设置为0.65m，每30m设一分缝，分缝处以Φ16拉接筋连接。
2.3泥浆供应系统
泥浆护壁是防渗墙施工中的关键环节，泥浆护壁效果的好坏直接影响防渗墙造孔质量和施工进度，本工程主要为砂砾石地层，透水性较大，容易发生泥浆漏失，因此泥浆需具有良好物理性能、流变性能、稳定性，通過对附近粘土料场的考察，采用了白合土场红粘土进行制浆。
泥浆系统由泥浆制浆站、泥浆池、供浆管路组成。制浆站设置在溢洪道，搅浆机械采用300型地质钻机配置自制搅浆器改制而成，泥浆池布置于旁边，分为原浆池和标准浆池，每个容积100m3，可以同时满足3个槽孔的需浆量，供浆采用泥浆泵配置胶管输送，并设置若干节制阀门作为支线管路，供浆方式为静止方式，不设泥浆回收系统，浇筑时置换的泥浆采用污水泵抽至其他部位导向槽内存置利用，废浆则通过泥浆沟排至指定区域。
2.4槽孔布置
本工程槽孔长度定为7m，共划分为36个槽孔，一期槽孔和二期槽孔各18个。
3防渗墙造孔施工
本工程防渗墙厚度仅30cm，传统的冲击钻造孔由于钻具重量轻导致效率低下，无法满足工程进度要求，因此采用抓斗抓槽、冲击钻配合的施工方法，配置一台液压抓斗，两台CZ35钻机。开始时计划采用抓斗抓取上部砂砾石层，冲击钻施工岩石层，但试抓时当抓斗抓取导向槽底以下3.0m范围内时发生大面积漏浆，多个槽孔均是如此，经过分析认为该部位为原坝体，多为卵石和块石，填充物少，孔隙很大，最后采取将这3m抓除，回填粘土，然后采用冲击钻进行冲击，将漏浆空隙封堵，该方案实施后起到了很好的效果，漏浆问题得到了解决，造孔施工开始正常进行。抓斗型号为30型液压式，最大抓取长度2.8m，每个槽孔分三次抓取，先抓两侧，后抓中间，抓斗站于倒浆平台和碎石道路上，行走至要抓取的位置，履带平行于防渗墙轴线，根据导墙上的控制线调整斗齿至准确位置，使各项偏差控制在规范之内，然后开始抓槽，同时采用装载机和自卸汽车运输弃渣，抓槽时向槽内注入泥浆进行护壁，保证泥浆液面不低于导向槽顶50cm。
抓斗抓完上部砂砾石层后，遇弱风化岩层能抓取时则继续采用抓斗，不能抓时则采用CZ-35型冲击钻施工，每个钻机配备一个方形钻头、一个筒钻、一个抽筒，方形钻头为我单位针对薄型防渗墙施工而特制，重约4T，宽1.5m，对于岩石层施工效率较高，另外对于扫孔，劈打小墙非常有效，劈打过程中及时进行淘渣，同时补充新鲜泥浆，冲击钻施工至要求的深度后停止钻进。
基岩面由四方共同鉴定，根据鉴定结论，决定基岩面高程，保存入岩岩芯和终孔岩芯，并分类编号保存备查。
槽孔质量控制：槽壁平整垂直、无梅花孔、小墙；孔位偏差不大于30mm；孔斜率不大于4‰，孤石和基岩陡坡控制在6‰以内；入岩深度满足设计要求，采用悬吊钻头测斜法测量孔斜和孔底偏差。
清孔换浆采用抽桶出渣法，清孔换浆结束后1h,对换浆情况进行检测。合格标准为：孔底淤积厚度不大于10cm，槽孔内泥浆密度不大于1.30g/cm3,漏斗粘度不大于30s,含砂量不大于10%，孔底淤积厚度采用测针和测饼配合测量的方法确定，一、二期槽接头孔，用钢丝刷钻头对槽壁刷洗，上下刷洗不少于50次，合格标准是：刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤积不再增加，保证一、二期槽混凝土结合紧密。
4防渗墙混凝土浇筑
防渗墙混凝土为掺加膨润土的塑性混凝土，设计强度等级C5W4,由于强度低，因此掺加粉煤灰，混凝土坍落度180mm～220mm。
混凝土浇筑采用直升导管法，导管为φ200mm无缝钢管加工，共配备三套导管，7m长槽孔下设三套导管，顶节导管上为承料漏斗，导管采用吊车提升，下设后导管底口距槽底150～250mm，导管上口采用导管夹和井架固定。
混凝土浇筑通过储料平台下料，储料平台的最小容量满足首次下料要求，储料平台放置于钻机平台处，通过溜槽向导管内输送混凝土，混凝土采用JS500拌和站生产，翻斗车运输，在坝顶对应槽孔位置设置溜槽，混凝土料通过溜槽卸至储料平台内。
混凝土开浇时采用顶塞法，浇筑过程中始终保持导管埋深1～6m，混凝土面上升速度不小于2m/h，混凝土面均匀上升，各处高差不大于50cm， 30min测量一次槽内混凝土面深度，每2h测量一次导管内混凝土面深度，及时绘制混凝土浇筑指示图。
当混凝土浇筑快要浇出泥浆面时，提高浇筑速度，距泥浆面2m以内时，强化排浆工作，采用泥浆泵排空上层泥浆来降低混凝土冲击力，浇完后的混凝土面高出设计高程50cm。
5接头管拔管
本工程墙段连接采用接头管，在浇筑过程中每半小时微动接头管以防止筑死，浇完后拔管前每隔1小时转动一次，采用人工转动，必要时以吊车配合上下微动，同时必须观察槽内混凝土状态。拔管时间为混凝土初凝前，本工程为混凝土开浇后10～12h，采用吊车起拔，拔管过程中，及时向孔内注入泥浆，并注意观察有无异常，发现异常立即停止，采取措施进行处理。
6结语
于家寨水库防渗墙工程从开始到完成仅用2个月时间，进展比较顺利，对混凝土的抗压、抗渗和弹模检查均符合要求，工程运行后截渗效果明显，为同类工程积累了宝贵的经验。