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摘要：本文对水库塑性混凝土防渗墙加固施工、防渗墙施工中特殊情况及处理措施作了简要的探讨。
关键词：水库防渗墙、施工工艺、处理措施
中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：
1、工程简介
五里江水库是一座以灌溉为主，兼有城镇防洪和人蓄饮水等综合利用小(一)型水利工程。自1975年建成投入运行以来，一直存在渗漏问题，近几年，渗漏更加严重。主坝右坝肩，611.20以上高程渗水异常，渗水带以零星片状出露，坡面稀软。2003年6月22日黔东南州水利局会同黔东南州发展计划委员会组织有关专家对《水库大坝安全评价报告》进行评审，鉴定水库为三类坝。同年12月28日，水利部大坝安全管理中心核查水库大坝为三类坝急需进行除险加固。
1．1主坝基础地质条件
主坝位于侵蝕低山丘区，地层为中元古界组片岩系，燕山期大量中酸性小岩体和岩脉侵入于其中基岩上覆第四系冲积层，岩性主要为轻、中、重粉质壤土、沙壤土、砂、淤泥等。主要断层有：F1、F2、F3、F4，上部为粘性土，中部为淤泥，右岸阶地顶部为沙壤土，厚度1~2m。主坝为浆砌石坝，筑质量不均一，部分地段偏低。主坝桩号0+200、0+800处钻孔注水试验结果显示，粘土石心墙渗透系数k=2.89×10-4~1.96×10-5cm／s，属弱~中等透水，渗透系数偏大。洪水后，大坝加高0.9m。
2、塑性混凝土设计要求
该水库大坝防渗墙由市水利工程局承建，主坝防渗墙长1050m，最大深度30.5m，防渗墙轴线位于主坝轴线上游1.4m处粘土心墙内，塑性混凝土防渗墙厚40cm，深入岩深1m。塑性混凝土设计指标为：抗压强度R28:1.5～5.0MPa，弹性模量E28：300～200MPa,渗透系数﹤1×10-7cm／s，塑性混凝土密度2～2.2T／m2。
3、塑性混凝土防渗墙施工工艺
3．1防渗墙施工场地布置
水库大坝原坝顶宽2.9m，坝面为厚10cm混凝土，本次加固加高0.3m，为满足工程要求，拆除高出坝面防浪墙形成2.6m宽施工平台。在主坝0+000至4#副坝空场处建料场、混凝土拌和站、混凝土输送泵及系统，在8#副坝下游空场修建料场、混凝土拌和站。主坝右岸平台修建1个泥浆池。
3．2修筑导墙
为便于机械施工、防止上部塌方、控制防渗墙走向，在主坝坝面修筑导墙。导墙间距0.4m，导墙混凝土强度等级为Ｃ20，导墙施工工序：放线→切割坝面混凝土→开挖→布筋→浇筑→养护。
3．3槽段划分
主坝防渗墙全长1050m，按照单元槽段长度划分原则并结合主坝地质实际，考虑抓斗功效，划分140个槽段，每个槽段长7.5m。分一期槽、二期槽。
3．4引孔
综合主坝地质情况及槽段划分，为加快成槽速度，采用螺旋钻引孔，抓斗开挖长度2.5m，孔距中到中2.5m，最大深度30.5m，孔斜率控制在0.4％以内。
3．5抓斗成槽
成槽采用抓取法，先一期槽，后二期槽，跳槽施工。由于坝面狭窄，液压抓斗机骑槽布置，抓斗对正孔位垂直挖槽，首先开挖槽段两端主孔，主孔完成后再抓中部副孔。开槽过程中，孔壁垂直度由抓斗机自动调整，孔斜率控制在设计值0.4％以内，开挖过程中不断注入泥浆，泥浆面维持在导墙面下30～50cm。当孔深接近预计基岩面时，即开始取样，然后根据岩样的性质确定基岩面。
3．6泥浆护壁
成槽开挖过程中为支撑孔壁、悬浮沉渣、冷却挖具、增强抗渗性，需要在开挖槽段过程进行泥浆护壁，本工程泥浆采用膨润土加清水，采用高速搅拌机拌制，经24h水化溶胀后使用。抓斗开槽过程中，输送泥浆至槽孔内，泥浆面在成槽过程中保持在导向槽以下30~50cm的范围内。膨润土泥浆性能指标：浓度＞4.5%，密度＜1.1g／cm3,漏斗粘度30~90s，pH值9.5~12。
3．7清孔换浆
成槽结束后，对成槽质量进行检查。经检查合格后，进行清孔换浆，用抓斗抓取沉渣、淤泥。用泵吸反循环法，在清除孔内废渣的同时，及时向孔内补充新鲜泥浆，经沉淀处理后的泥浆可供开槽重复利用。对于二期槽，在清孔过程中把特制半圆钢丝刷子固定抓斗两端，反复刷洗两端槽段混凝土上的泥皮，至刷子不带泥屑，孔底淤泥不再增加为止。清孔换浆结束1h，孔底淤积厚度≤10cm。
3．8塑性混凝土配合比
塑性混凝土物理特性指标、混凝土配合比根据设计要求，经试验确定塑性混凝土物理特性：入孔坍落度为18～22cm，扩散度为34～40cm，坍落度保持15cm以上的时间≥1h，初凝时间≥6h，终凝时间≤24h。塑性混凝土材料选购：水泥选择425号普通硅酸盐水泥，石子粒径为5～20cm之间，砂子为中砂。
3．9下设混凝土灌注导管
清孔换浆结束后，下设混凝土导管。一期槽段长度为7.5m下设3套内径为20cm灌注导管，槽端的导管距接头管为1.0～1.5m；二期槽端的导管距孔端为1.0m。导管底口距槽底控制在15～25cm范围内，当槽底高差＞25cm时，导管应布置在其控制范围的最低处。开浇前，导管内应置入可浮起的隔离塞球，先注入水泥砂浆随即浇入足够混凝土，将塞球挤到导管底部。然后将导管稍微上提，使塞球浮出浆面，确保混凝土埋没导管底端，不与泥浆混掺。混凝土浇筑过程质量控制：
1）导管埋入混凝土的深度为1～6m，混凝土面应均匀上升，最大高差控制在0.5m以内，混凝土面的上升速度要＞2m／h。连续上升到设计高程并超出0.5m。
2）每30min测量一次槽孔混凝土面，每2h测量一次导管内混凝土面的深度，在开浇和临尾时增加测量次数，并做好混凝土面上升记录。根据测量导管埋入深度，适时用吊车提升导管，防止堵塞、埋管。
3）浇筑混凝土过程中，用泥浆泵抽出浓浆，槽孔口设置盖板，防止混凝土散落槽孔内。
3．10 防渗墙槽段连接处理
防渗墙槽段连接采用接头管法。一期槽清孔换浆结束后，在槽段两端孔位置下设Ф40cm钢制接头管，孔口固定，在混凝土浇筑过程中，根据混凝土初凝时间和混凝土面上升速度及上升高度拔接头管。混凝土浇筑后接头管部位形成二期槽段孔，待二期槽成槽后连接成墙。接头管分节制作，插销连接，采用液压拔管器起拔。
1）下设接头管:按槽孔宽度、深度配置直径为40cm圆形钢接头管。下设前检查接头管销孔、卡块是否正常，管身、接头用清水冲洗干净，并在外表面涂抹润滑油。然后用20t吊车起吊、连接、下放。固定牢靠、保持垂直。
2）拔管:拔管法施工关键是要准确掌握起拔时间，起拔时间过早，混凝土尚未达到一定强度，出现接头孔缩孔和垮塌现象；时间过晚难以拔出。在混凝土浇筑过程中及浇筑完成一定时间之内，时常对接头管进行松动，以免接头管与混凝土胶结后拔不出，造成孔内事故。在混凝土施工初期取得混凝土初、中凝时间及合理化参数。
4、防渗墙施工中特殊情况及处理措施
4．1塌孔、漏浆处理
洪水后大坝加高过程中，原坝面没有清除到位，新老坝面结合处存在20cm碎石层，槽段成槽开挖过程中，导墙底5m范围内有时出现塌方、漏浆现象。出现大面积塌方现象常采用处理措施:一是用优质粘土回填到塌方处，待沉积密实后再进行施工；二是缩短槽段开挖长度。针对漏浆现象采用处理措施:一是加大泥浆比重，二是及时补充泥浆。
4．2导管堵塞、拔脱、漏浆处理
当混凝土浇筑过程中导管堵塞、拔脱或漏浆时，常采用处理措施：一是将导管全部拔出、冲洗、并重新下设，抽净导管内泥浆继续浇筑；二是继续浇筑前要核对混凝土面高程及导管长度，并确认导管安全插入深度。
5、结论
混凝土防渗墙属于隐蔽工程，施工过程易出现质量问题。工程技术人员应熟悉施工工序和规范，严控每个施工环节的质量。对易出现问题的施工环节，提前采取预防措施，确保工程质量。只有高标准、高质量完成塑性混凝土防渗墙施工，才能使工程安全、优质、经济、高效。
关键词：水库防渗墙、施工工艺、处理措施
中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：
1、工程简介
五里江水库是一座以灌溉为主，兼有城镇防洪和人蓄饮水等综合利用小(一)型水利工程。自1975年建成投入运行以来，一直存在渗漏问题，近几年，渗漏更加严重。主坝右坝肩，611.20以上高程渗水异常，渗水带以零星片状出露，坡面稀软。2003年6月22日黔东南州水利局会同黔东南州发展计划委员会组织有关专家对《水库大坝安全评价报告》进行评审，鉴定水库为三类坝。同年12月28日，水利部大坝安全管理中心核查水库大坝为三类坝急需进行除险加固。
1．1主坝基础地质条件
主坝位于侵蝕低山丘区，地层为中元古界组片岩系，燕山期大量中酸性小岩体和岩脉侵入于其中基岩上覆第四系冲积层，岩性主要为轻、中、重粉质壤土、沙壤土、砂、淤泥等。主要断层有：F1、F2、F3、F4，上部为粘性土，中部为淤泥，右岸阶地顶部为沙壤土，厚度1~2m。主坝为浆砌石坝，筑质量不均一，部分地段偏低。主坝桩号0+200、0+800处钻孔注水试验结果显示，粘土石心墙渗透系数k=2.89×10-4~1.96×10-5cm／s，属弱~中等透水，渗透系数偏大。洪水后，大坝加高0.9m。
2、塑性混凝土设计要求
该水库大坝防渗墙由市水利工程局承建，主坝防渗墙长1050m，最大深度30.5m，防渗墙轴线位于主坝轴线上游1.4m处粘土心墙内，塑性混凝土防渗墙厚40cm，深入岩深1m。塑性混凝土设计指标为：抗压强度R28:1.5～5.0MPa，弹性模量E28：300～200MPa,渗透系数﹤1×10-7cm／s，塑性混凝土密度2～2.2T／m2。
3、塑性混凝土防渗墙施工工艺
3．1防渗墙施工场地布置
水库大坝原坝顶宽2.9m，坝面为厚10cm混凝土，本次加固加高0.3m，为满足工程要求，拆除高出坝面防浪墙形成2.6m宽施工平台。在主坝0+000至4#副坝空场处建料场、混凝土拌和站、混凝土输送泵及系统，在8#副坝下游空场修建料场、混凝土拌和站。主坝右岸平台修建1个泥浆池。
3．2修筑导墙
为便于机械施工、防止上部塌方、控制防渗墙走向，在主坝坝面修筑导墙。导墙间距0.4m，导墙混凝土强度等级为Ｃ20，导墙施工工序：放线→切割坝面混凝土→开挖→布筋→浇筑→养护。
3．3槽段划分
主坝防渗墙全长1050m，按照单元槽段长度划分原则并结合主坝地质实际，考虑抓斗功效，划分140个槽段，每个槽段长7.5m。分一期槽、二期槽。
3．4引孔
综合主坝地质情况及槽段划分，为加快成槽速度，采用螺旋钻引孔，抓斗开挖长度2.5m，孔距中到中2.5m，最大深度30.5m，孔斜率控制在0.4％以内。
3．5抓斗成槽
成槽采用抓取法，先一期槽，后二期槽，跳槽施工。由于坝面狭窄，液压抓斗机骑槽布置，抓斗对正孔位垂直挖槽，首先开挖槽段两端主孔，主孔完成后再抓中部副孔。开槽过程中，孔壁垂直度由抓斗机自动调整，孔斜率控制在设计值0.4％以内，开挖过程中不断注入泥浆，泥浆面维持在导墙面下30～50cm。当孔深接近预计基岩面时，即开始取样，然后根据岩样的性质确定基岩面。
3．6泥浆护壁
成槽开挖过程中为支撑孔壁、悬浮沉渣、冷却挖具、增强抗渗性，需要在开挖槽段过程进行泥浆护壁，本工程泥浆采用膨润土加清水，采用高速搅拌机拌制，经24h水化溶胀后使用。抓斗开槽过程中，输送泥浆至槽孔内，泥浆面在成槽过程中保持在导向槽以下30~50cm的范围内。膨润土泥浆性能指标：浓度＞4.5%，密度＜1.1g／cm3,漏斗粘度30~90s，pH值9.5~12。
3．7清孔换浆
成槽结束后，对成槽质量进行检查。经检查合格后，进行清孔换浆，用抓斗抓取沉渣、淤泥。用泵吸反循环法，在清除孔内废渣的同时，及时向孔内补充新鲜泥浆，经沉淀处理后的泥浆可供开槽重复利用。对于二期槽，在清孔过程中把特制半圆钢丝刷子固定抓斗两端，反复刷洗两端槽段混凝土上的泥皮，至刷子不带泥屑，孔底淤泥不再增加为止。清孔换浆结束1h，孔底淤积厚度≤10cm。
3．8塑性混凝土配合比
塑性混凝土物理特性指标、混凝土配合比根据设计要求，经试验确定塑性混凝土物理特性：入孔坍落度为18～22cm，扩散度为34～40cm，坍落度保持15cm以上的时间≥1h，初凝时间≥6h，终凝时间≤24h。塑性混凝土材料选购：水泥选择425号普通硅酸盐水泥，石子粒径为5～20cm之间，砂子为中砂。
3．9下设混凝土灌注导管
清孔换浆结束后，下设混凝土导管。一期槽段长度为7.5m下设3套内径为20cm灌注导管，槽端的导管距接头管为1.0～1.5m；二期槽端的导管距孔端为1.0m。导管底口距槽底控制在15～25cm范围内，当槽底高差＞25cm时，导管应布置在其控制范围的最低处。开浇前，导管内应置入可浮起的隔离塞球，先注入水泥砂浆随即浇入足够混凝土，将塞球挤到导管底部。然后将导管稍微上提，使塞球浮出浆面，确保混凝土埋没导管底端，不与泥浆混掺。混凝土浇筑过程质量控制：
1）导管埋入混凝土的深度为1～6m，混凝土面应均匀上升，最大高差控制在0.5m以内，混凝土面的上升速度要＞2m／h。连续上升到设计高程并超出0.5m。
2）每30min测量一次槽孔混凝土面，每2h测量一次导管内混凝土面的深度，在开浇和临尾时增加测量次数，并做好混凝土面上升记录。根据测量导管埋入深度，适时用吊车提升导管，防止堵塞、埋管。
3）浇筑混凝土过程中，用泥浆泵抽出浓浆，槽孔口设置盖板，防止混凝土散落槽孔内。
3．10 防渗墙槽段连接处理
防渗墙槽段连接采用接头管法。一期槽清孔换浆结束后，在槽段两端孔位置下设Ф40cm钢制接头管，孔口固定，在混凝土浇筑过程中，根据混凝土初凝时间和混凝土面上升速度及上升高度拔接头管。混凝土浇筑后接头管部位形成二期槽段孔，待二期槽成槽后连接成墙。接头管分节制作，插销连接，采用液压拔管器起拔。
1）下设接头管:按槽孔宽度、深度配置直径为40cm圆形钢接头管。下设前检查接头管销孔、卡块是否正常，管身、接头用清水冲洗干净，并在外表面涂抹润滑油。然后用20t吊车起吊、连接、下放。固定牢靠、保持垂直。
2）拔管:拔管法施工关键是要准确掌握起拔时间，起拔时间过早，混凝土尚未达到一定强度，出现接头孔缩孔和垮塌现象；时间过晚难以拔出。在混凝土浇筑过程中及浇筑完成一定时间之内，时常对接头管进行松动，以免接头管与混凝土胶结后拔不出，造成孔内事故。在混凝土施工初期取得混凝土初、中凝时间及合理化参数。
4、防渗墙施工中特殊情况及处理措施
4．1塌孔、漏浆处理
洪水后大坝加高过程中，原坝面没有清除到位，新老坝面结合处存在20cm碎石层，槽段成槽开挖过程中，导墙底5m范围内有时出现塌方、漏浆现象。出现大面积塌方现象常采用处理措施:一是用优质粘土回填到塌方处，待沉积密实后再进行施工；二是缩短槽段开挖长度。针对漏浆现象采用处理措施:一是加大泥浆比重，二是及时补充泥浆。
4．2导管堵塞、拔脱、漏浆处理
当混凝土浇筑过程中导管堵塞、拔脱或漏浆时，常采用处理措施：一是将导管全部拔出、冲洗、并重新下设，抽净导管内泥浆继续浇筑；二是继续浇筑前要核对混凝土面高程及导管长度，并确认导管安全插入深度。
5、结论
混凝土防渗墙属于隐蔽工程，施工过程易出现质量问题。工程技术人员应熟悉施工工序和规范，严控每个施工环节的质量。对易出现问题的施工环节，提前采取预防措施，确保工程质量。只有高标准、高质量完成塑性混凝土防渗墙施工，才能使工程安全、优质、经济、高效。