水库工程坝基混凝土防渗墙施工技术

1、水库工程坝基混凝土防渗墙施工技术【摘要】混凝土防渗墙是水利工程中常用的防渗结构形 式，尤其在水库坝基防渗中的应用较为广泛。本文以水库工 程为例，结合工程地质条件，介绍了水库坝基混凝土防渗墙 的施工技术，并针对施工中的难点提出相应的质量控制措 施，以确保了混凝土防渗墙的施工质量。【关键词】水库；混凝土防渗墙；施工技术；造孔； 质量控制水库大坝是一项关系国计民生的建设工程，在促进地区 经济发展上发挥着重要作用。但由于种种原因，水库大坝的 防渗漏问题一直是难以根治的技术难题。而近年来，混凝土 防渗墙在水库工程坝基防渗中得到了广泛应用。混凝土防渗 墙是在地面上进行造孔施工，在地基中以泥浆固壁开凿成槽

2、形孔或联锁桩柱孔，回填防渗材料筑成具有防渗性能的地下 连续墙。为了更好的应用该技术，下面，就结合水库工程实 例，就混凝土防渗墙施工技术进行探讨。1工程概况某水库工程是一座以防洪为主，兼顾发电、水产养殖等 综合利用的水电枢纽工程。挡水坝为混凝土面板堆石坝，最 大坝高22. im,坝顶长62m,宽2.8m,坝基采用混凝土防渗 墙防渗，最大墙深12m,墙厚0.5m。左右坝坡趾板、连接板 下基岩进行固结灌浆；防渗墙下、左右岸坡趾板下基岩和水 库两岸向上游延伸段基岩进行帷幕灌浆。2工程地质情况库区两岸基本为岩质岸坡，基岩裸露，岩性为常州沟组 石英砂岩，岩性坚硬。左岸岸坡较缓，岩层倾向河谷，为顺 向岸坡，

3、受卸荷、风化影响，岸坡处岩体中的节理裂隙较发 育。右岸岩层倾向上游偏岸坡内部，为逆向岸坡，岩体整体 性较好。防渗墙轴线位置河床覆盖层为混合土卵石，混合土卵石 层内局部存在孤漂石；河床比现有围堰低3m,且围堰内水位 过高，在混合土卵石层中造孔难度大，易塌孔，泥浆流失严 重，并且防渗墙入岩深达5m,冲击钻钻凿基岩困难。3施工总体布置3. 1供水系统施工供水主要取自围堰基坑内集水坑渗透水，采用2台 is100-65-250 型离心式清水泵(q=100m3/h, h=80m, n=37kw) 在集水坑中提水，用dn100钢管向场内的各施工工作面供水。 供水系统共需铺设dn100钢管约1500m。3.2

4、供电系统本标段主要用电负荷有：防渗墙、灌浆施工、以及混凝 土拌和系统、膨润土制浆站、水泥浆制浆站、供水、施工辅 助工厂、照明等，用电负荷约为loookvao3. 3泥浆系统在防渗墙轴线上游侧40m外、桩号坝0 + 170位置的河 漫滩处，建立一套泥浆拌和系统，建造制浆站规模为建造 280m3的膨化池1个，280m3的供浆池1个。安装2台s1500 高速搅拌机和3台3pnl型泥浆泵。泥浆站至施工现场的供、 回浆管路为100mm钢管。3.4混凝土拌和系统为方便供水、供电的统一规划，本工程混凝土拌和系统 建设在泥浆系统附近，并就近设砂、石储料场，料场保证2 个槽孔储量。拌和站设2台js-500型强制

5、式拌和机，骨料 由配料机按自动配料程序完成，水泥通过袋装计量，水用量 由时间继电器控制。混凝土运输采用混凝土泵，根据施工强 度，投入1台hbt-60a泵。3. 5施工平台及导墙施工平台及导墙采用钢筋混凝土形式，沿防渗墙轴线修 筑，钻机平台位于防渗墙轴线下游，轴线上游为抓斗施工作 业平台，断面图如图lo3.6水泥浆系统布置水泥制浆站布置在帷幕灌浆作业区内。在大坝左岸趾板 附近建设一集中制浆站，供给固结、帷幕灌浆所需浆液，距 离较远的地方设置水泥浆中转站，采用输浆管把浓浆输送到 各个作业面，保证远距离输浆需要。4混凝土防渗墙施工4. 1槽段划分根据设计文件，考虑地下水位、槽孔深度、施工历时、 导管

6、布置和浇筑能力等，在保证槽孔稳定的前提下，初步拟 定防渗墙i期、ii期槽段长度均为7. onio施工过程中根据实 际情况，坝体两岸部位防渗墙深度较浅，可适当加长槽孔施 工长度；坝体中间部位防渗墙施工时，若有漏浆塌孔现象， 可缩短槽孔施工长度。4.2防渗墙造孔造孔是防渗墙施工中的主要工序，受地层等自然条件影 响最大，是影响工期、工程成本，甚至决定工程成败的重要 因素。施工中采用如下控制措施：1）采用"三钻两抓”或"两钻三抓”造孔。2）开孔前，首先调整好抓斗和钻机位置，保证孔位偏 差小于等于± 3cm。3）造孔过程中，随时检验孔斜率，以保证孔斜率控制 在4%o以内。4

7、）测斜采用相似三角形法。量出带钻头的测绳距孔口 中心的偏差，即可求出孔斜率，每加填一次测斜记录。5）造孔过程中孔内泥浆面应保持在导墙顶面以下30 50cm。6）漏失地层，应采取预防措施。发现泥浆漏失，应立 即堵漏和补浆。7) 槽孔孔壁应平整垂直，不应有梅花孔、小墙等。4.3清孔换浆槽孔验收合格后，进行清孔换浆，并及时向槽内补充新 鲜浆液。新鲜浆液与槽底浆液的置换量为该槽孔方量的l/3o使用膨润土泥浆清孔合格的标准为：槽孔清孔换浆结束 后lh,槽孔淤积厚度小于等于10cm,槽内泥浆密度小于等 于1. 15g/cm3,马氏漏斗粘度：3250s,含砂量小于等于 6%o4.4预埋帷幕灌浆管为后期灌浆需

8、要，防渗墙内预埋4)110mm钢管，管距 2. 0m,利用钢筋保持架定位。预埋灌浆管孔距2. om,位于防 渗墙中心轴线上，平面上的允许偏差不大于±5cm。预埋灌 浆管在槽口固定在导墙上，灌浆管间采用丝扣连接或焊接， 底口缠过滤网，防止混凝土进入管内。预埋管施工完毕后， 管口采用圆形木塞封闭，防止异物落入管内增加帷幕钻孔的 难度。 4.5钢筋笼的吊装与下设(1) 按照设计要求，本合同段防渗墙钢筋笼在每个槽 段设计墙顶高程以下5m高度内布设。(2) 钢筋笼在下部的预埋灌浆管下设完成后下设。(3) 钢筋笼采用25t吊车吊装和下设。(4) 钢筋笼入槽时，若遇阻碍，应进行槽孔处理，不 得强行

9、下沉，并应采取措施防止混凝土浇筑时钢筋笼上浮。5施工难点及质量控制措施5. 1漏浆和塌孔及孔口工程防护本工程覆盖层主要为混合土卵石，不利于成槽过程中的 孔壁稳定。成槽过程中，首先应使用优质膨润土泥浆护壁， 在大漏失量地层成槽时，适当加大泥浆比重，并向槽内加入 黏土，然后利用钻头或重凿冲击挤密地层，每挤密一层后， 再正常钻进或抓取进尺。如此循环，直至穿过漏失地层。这 样施工既可以保证槽孔安全，又有利于提高成槽工效。5.2孤石、漂石处理采用抓斗施工，漂石、孤石严重制约抓斗工效，遇该地 层，应采取适当处理措施：(1) 用抓斗挂重锤(或冲击钻冲击)破碎；(2) 孤石、漂石表面聚能爆破；(3) 采用地质

10、钻机在孤、漂石中钻孔，孔内预爆。这几种办法应该下一种比上一种更为有效，当采取孔内 爆破措施时，首先应征得监理人同意，并就孔深及孤、漂石大小的判断，考虑装药量和爆破方案。槽内聚能爆破见图2。5.3孔斜控制(1)冲击钻钻进，应随时进行孔斜测量，发现孔斜后,首先采取轻打勤放措施，用钻头自重修正偏斜孔壁；或在偏 斜部位预填石块，轻打纠偏。(2)抓斗施工，斗体安设导向板，斗体采用导向杆控 制；施工过程中，随时观测孔斜仪表盘，通过斗体控制自动 纠偏。5.4堵埋管(1) 严格控制新拌混凝土质量，防止配料错误、流动 性不满足要求、严重离析及含超径大卵石的混凝土进入导 管。(2) 混凝土的拌制和运输能力应满足混凝土面上升速 度的要求，并留有余地，避免由于浇筑速度过慢，使混凝土 丧失流动性。(3) 开始浇筑前应做好各项准备工作，确保混凝土浇 筑连续进行，避免长时间中断浇筑。(4) 导管内径应上下一致，采用二级配混凝土时，导 管内径应不小于230mm。向导管内浇入混凝土时速度不能太 快，以防止压入过多空气造成堵管。(5) 发生埋管时，暂停浇注或降低浇注速度，避免继 续增加导管埋深；同时改换吊车或以千斤顶配合等措施增加 起拔力；必要时可在导管口上垫厚木板，用钻头往下轻击导 管，从反方向活动导管。6结束语综上所述，混凝土防渗墙的施工是一项技术要求很高的 技