水库施工中塑性混凝土渗墙技术的应用与探讨

　　摘要：水库混凝土防渗墙工程量与施工难度均较大，文章对塑性混凝土防渗墙的设计与施工工艺进行了一些探讨。
　　关键词：塑性混凝土，防渗墙，水库，施工技术
　　前言：
　　塑性混凝土各原材料用量要严格执行施工配合比，严禁不用称量仪器而直接凭经验上料。混凝土拌和前要对砂、石骨料的含水率进行测定，据此来调整骨料和水的实际用量；在浇筑混凝土的过程中，也要经常检测砂、石骨料的含水量情况，如发现含水量有变化，则立即对砂、石骨料和水的用量进行调整，特别是在雨天施工时更要加强含水量的控制。
　　一、水库塑性混凝土防渗墙施工工程
　　1、布置施工平台
　　抓斗施工平台设置在防渗墙轴线下游侧，原坝顶宽度只有5m不能满足抓斗施工所需8m宽的施工平台的要求。经业主同意将坝顶高程降低1m至52.2m并将防渗墙轴线向上游平移1.75m，另外将降坝的土料填筑到坝体下游侧，以保证抓斗施工平台的宽度。在防渗墙轴线的下游侧设置平行坝轴线的排渣排水沟，断面尺寸40×40cm，再按40m间距修建垂直防渗墙轴线的排渣排水沟，将废渣﹑废水排至下游坝脚，所有废渣运至弃渣场。
　　2、修筑导向槽
　　导向槽是在地层表面沿地下连继防渗墙轴线方向设置的临时构筑物。导向槽起着标定防渗墙位置、成槽导向、锁固槽口；保持泥浆液面；槽孔上部孔壁保护、外部荷载支撑的作用。导向槽的稳定是混凝土防渗墙安全施工的关键。本工程导向槽两侧墙体采用倒L型断面，现浇C10混凝土构筑，槽内净宽45cm，顶面高于施工场地10cm以阻止地表水流入。
　　3、抓斗成槽
　　土石坝防渗墙开槽施工工艺主要锯槽法和挖掘法。锯槽法主要有往履射流式开槽、链斗式开槽、液压式开槽；挖掘法主要有冲击钻法、抓斗法、冲抓结合法。根据本工程地质条件及生产性试验确定采用挖掘法中抓斗法，并制定了“三抓法”的施工方案，即采用KH-180液压抓斗机先抓取槽段的主孔再抓取中间的副孔成槽。
　　4、槽段划分
　　槽段划分为Ⅰ、Ⅱ序槽段，根据设备及地质条件确定Ⅰ、Ⅱ序槽段开挖长度同为7.5m，每个槽段分为两个主孔及一个副孔，先施工Ⅰ序槽段，后施工Ⅱ序槽段。
　　5、槽段成槽
　　槽段成槽采用“三抓法”，在导向槽上放样标识孔位，将抓斗对正孔位后进行垂直造孔。首先施工槽段两端2.8m的主孔，主孔完成后再抓中部1.9m的副孔。主、副孔完工即该施工槽段成槽完工，经监理确定岩层岩性，并最终确定该施工槽段成槽深度。
　　6、护壁泥浆
　　泥浆在造孔成槽过程中起固壁、悬浮、携渣、冷却钻具和润滑的作用，成墙后还可增加墙体的抗渗性能，本工程泥浆采用膨润土拌制，泥浆配合比为水1000kg、膨润土50kg、Na2CO31kg；固壁泥浆性能指标密度<1.1g/cm3如漏斗粘度＞25s、含砂量<3%。新制泥浆经过24h膨化后，利用供浆管输送至槽孔内使用，成槽及槽段浇筑过程中回收的泥浆，经净化后可重复使用。槽孔孔口泥浆面在成槽过程中保持在导向槽顶面以下30~50cm范围内。
　　7、防渗墙体灌筑
　　混凝土防渗墙是在泥浆下灌筑混凝土，本工程是采用刚性导管法进行墙壁体灌注，混凝土竖向顺导管下落，利用导管隔离泥浆，使其不与混凝土接触，导管内混凝土依靠自重压挤下部管口的混凝土，并在已灌入的混凝土体内流动、扩散上升，最终置换出泥浆，保证混凝土的整体性。
　　8、槽段接头处理
　　相邻槽段的衔接部分即为接头，本工程采用钻凿法进行接头连接，即一期槽段浇筑完毕后12小时后，视混凝土强度进行二期槽段造孔时，将一期槽段混凝土套抓35cm，以保证接头质量。
　　二、水库塑性混凝上防渗墙施工质量控制措施
　　1.塑性混凝土原材料质量控制
　　原材料的质量是决定工程质量的关键。在施工中,对于组成塑性混凝土的各种材,严格按规定要求进行检验,不合格的材料绝不允许进人工地。水泥和膨润土每批材料都必须有出厂检验单,并取样按批量送试验室检验。进场的膨润土、水泥以及粘上均应采取防潮措施、钢筋采取防锈措施。施工拌制塑性混凝土所用水采用清水泵抽取的井,并对水质进行检验。砂石骨料每500m3进行一次包括筛分、含泥量、泥块含量、含水量、饱和面干吸水率及有机质含量在内的全面分析,以确保厚材料质量。
　　2.槽孔深度控制
　　防渗坡的坡底离程达到插人相对不透水层以下2.0m,冲击钻机钻进时,要根据地质报告将钻孔钻进至设计底高程,采用重垂法测量实际孔深。此外,液压抓斗抓深应由实际取样决定,每抓出一斗,观察取出的岩样,确定地层成分。
　　3．严格执行混凝土配合比
　　塑性混凝土各原材料用量要严格执行施工配合比,严禁不用称量仪器而直接凭经验上料。混凝土拌和前要对砂、石骨料的含水率进行测定,据此来调整骨料和水的实际用量在浇筑混凝土的过程中,也要经常检测砂、石骨料的含水量情况。如发现含水量有变化,则立即对砂、石骨料和水的用量进行调整,特别是在雨天施工时更要加强含水量的控制。
　　4.塑性混凝土
　　塑性混凝土肉混凝土搅拌机拌和后经过混凝土箱送泵再由混凝土输送管道输送到分料盘。分料盘的设置要使分料斗的位置高出浇筑导管上口,分料盘设有3分料斗,分别连接在3根导管的上人口处。为保证导管内混凝土面高度保持一致塑性混凝土到达分料盘后经3根导管同时进人槽孔。浇筑时分料盘由两名浇筑员看守,当混凝土进人分料盘后,如发现有超径的石料或未搅拌开的水泥团,即用铁锹铲除,不合格的物料严禁进人导管。
　　三、结语
　　塑性混凝土是用猫土和膨润土取代普通混凝土中的大部分水泥形成的一种柔性工程材料。与普通混凝土相比,塑性混凝土弹性模低、极限应变大、能适应较大变形、抗渗性能好,同时还具有节约水泥、降低造价、施工方便等优点。因此,在同类水利水电工程中具有推广应用的价值。