许美连
德保县多旁水库管理中心 广西百色 533000
摘要：靖西市友谊水库除险加固工程土坝加固施工中砼防渗墙的应用，着重从砼防渗墙施工平面布置、塑性混凝土防渗墙施工组织方法、施工过程质量控制、资料整理、质量检查和验收等几方面叙述塑性混凝土防渗墙施工方案的编制和质量控制措施，为类似工程施工方案选择提供指导。
关键词：塑性砼防渗墙、施工平面布置、施工组织方法
前 言
在2011年靖西市友谊水库除险加固工程施工中，笔者作为该项目部资料员参与工程的施工；由于防渗墙在小型水库加固中应用并不多，为确保施工安全质量目标，施工单位组织了精干力量对施工方案讨论、编制。
塑性砼防渗墙施工是靖西市友谊水库除险加固工程的一个关键部位,工程量分为21个槽孔，槽孔间距为5.0米，左岸坝肩槽孔长10.7米；槽孔深度最深为39.2米，最浅为3.5米，防渗墙长度总和为110.7米。
一、施工平面布置
（1）挖槽机械选择
根据设计图纸及相应地质资料反映，本工程塑性混凝土防渗墙主要选择QUY50C液压抓斗机成槽。
（2）砼拌合站、砂石料堆放场、粘土堆放场、膨润土仓库、水泥仓库布置于大坝左岸地势比较开阔、交通较为便利台地，面积约500 m2。
（3）泥浆池设在大坝左侧坝头平台，体积为2×10×2m3。
（4）混凝土泵机：设在大坝左侧上游施工道路上。
二、塑性混凝土防渗墙施工组织方法
塑性混凝土防渗墙采用QUY50C液压抓斗机抓孔成槽的施工方案，分Ⅰ、Ⅱ序槽段进行施工。混凝土防渗墙接头采用冲凿方式（俗称“套打法”）。
1、施工组织
（1）主要施工机械设备投入
QUY50C液压抓斗机1台，导管提升机1台，泥浆处理净化器HB-200一台，双层泥浆搅拌筒1台，3PN泥浆泵2台套， 2台350型自落式拌和机组拌合站一套，混凝土泵机1台。
（2）施工期间的劳动力配置
垂直防渗墙工程施工分两班进行作业，每天主要投入人数如下：
吊车司机2人，每台班工人共约9人，其它工种辅助人员约10人，每天劳动力投入约为30多人。
2、施工方法
（1）施工程序
防渗墙施工，首先把防渗墙划分成若干施工槽段，每槽段5m，施工顺序为:跳槽施工，即先进行Ⅰ序槽段后进行Ⅱ序槽段施工。抓孔成槽方法：采用QUY50C液压抓斗机完成主孔成槽。主要施工工序为：测量定位→导槽建造→抓孔成槽→清底→灌注混凝土等。
（2）接头施工工艺
防渗墙接头要保持一定的整体性，连续性、抗渗性。由于本工程防渗墙墙体深度较深，直接选用采用冲凿接头法施工。
冲凿接头法的圆弧接头施工工艺具有整体性、抗渗性好、施工简易、造价低廉等优点。施工方法：在Ⅰ序槽浇砼后端孔位置采用冲击钻钻凿砼至Ⅱ序槽槽底高程。Ⅱ序槽段接头孔须在一序槽砼初凝后，方可进行施工。为确保Ⅰ、Ⅱ序槽的套接厚度能满足设计及规范要求，端孔及接头孔施工必须严格控制其垂直度，钻进过程每进尺2m必须检测孔斜率一次，且接头孔位置必须与端孔重合，以确保接头任一深度套接墙厚不少于40cm。二序槽浇砼前用钢丝刷接头锤将接头洗刷干净，确保接头处砼连接密实，无夹泥。
（3）测量放线
本工程使用全站仪一台套和S3水准仪一套进行测量放线。进场后首先对监理工程师提供的测量基准点、基准线进行复核。在原基准点和水准点的基础上建立施工控制网，并根据此控制网点按设计图纸提供的防渗墙中心线特征坐标进行施测、放样防渗墙中心线。
（4）导槽设计及槽段划分
1)导槽设计
根据现场地质情况，结合我单位以往施工经验，导槽按 “ ”型式施工，采用C20混凝土，配筋按照下图配置：
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导槽结构示意图
导槽施工流程：测量定位→土方开挖→钢筋制安→立模→砼浇筑→拆模、内支撑。
土方开挖采用机械或人工一次按导墙尺寸挖掘成型。
导槽拆模后，为防止变形，在导墙间加设横向木支撑，支撑间距为1～2m。
2）槽段划分
每5米为一槽，转角槽段根据施工平台现场确定，报有关单位核准。
（5）泥浆制备
泥浆具有维护槽壁的稳定、悬浮携带钻渣和冷却、润滑钻具的作用，泥浆的好坏直接关系到地下防渗墙的质量。因此，泥浆应具有良好的物理性能、流变性能、稳定性以及抗水泥污染的能力。
采用膨润土成品料制造泥浆，膨润土成品料由市场采购，性能指标符合SY5060-85的规定。泥浆的性能指标和配合比，通过现场试验加以确定。每盘泥浆制作时间不少于30min，膨润土材料所制的泥浆需停置24h后方能使用，泥浆池内泥浆应经常搅动，以保持泥浆性能指标均一，泥浆性能指标应符合相关的规定。泥浆配合比采用：膨润土：CMC：水：Na2CO3=70:1:1000:0.5。
施工过程主要控制：密度、漏斗粘度、含砂量。清孔换浆指标应通过现场试验确定。
（6）槽孔开挖
根据筑坝材料情况及结合以往施工经验，采用QUY50C液压抓斗和冲击钻配合施工。采用“两钻一抓”的施工方法，即使用CZ-22型冲击钻机对Ⅰ序槽的端孔和主孔以及Ⅱ序槽的主孔进行施工，严格控制其垂直度，然后使用液压抓斗挖掘副孔。在导墙上标识槽段孔位，将抓斗正对孔位后进行垂直抓孔。首先施工两端主孔，主孔完成后再抓中间1～2.5m的副孔。主、副孔完工即完成该槽段成槽，经验收合格后，即可进行下一道工序的施工。
成槽过程遇突发事故的应急措施：
根据地质资料表明，砼防渗墙施工过程可能出现塌孔等意外事故，立即停止冲挖，并加大供浆量，保持液面稳定、或向槽内加倒膨润土，可立即进行土方回填，避免事故扩大。而后分析原因，探明情况，并提出处理方案，方可继续施工。
（7）成槽过程质量控制
1）随时向槽内补充泥浆，保证槽内泥浆面不低于导墙0.3m，以利于槽内稳定。
2）保证槽段深度和终孔条件满足设计要求，并且槽底大致平整。
3）经常检查槽孔垂直度，槽壁垂直度偏差＜0.5％。以防偏孔，斜孔等。
4）当出现槽壁坍塌迹象时，如漏浆、导槽及作业面沉降，泥浆随同气泡向地面溢出等，应用粘土回填或向槽内加倒膨润土，待槽壁稳定后重新进行冲孔成槽。
（8）清槽
在成槽过程中，为了把沉积在槽底的沉渣清出，需要对槽底进行清渣以提高地下防渗墙的承载力和抗渗能力，提高成槽质量。在清孔过程中，不断向槽内泵送优质泥浆，以保持液面稳定，防止塌孔。由于本工程的槽孔较深，清槽采用气举排渣的清槽方法。
清槽时要做到：
①槽内泥浆必须高于地下水位1.0m以上，并且不低于导墙顶面0.3m。
②清槽应不断置换泥浆。清槽后，槽底以上0.2～1.0m处的泥浆比重应达到相关技术指标要求。施工时设专人进行检测控制，检测仪器采用比重计、含砂率筒及粘度计。
③清槽后及灌注混凝土前，会同监理及有关单位检查槽底沉渣厚度。检查方法通常用测绳测量法，一个槽段一般检测三个测点，沉渣厚度不得大于50mm。
（9）塑性混凝土生产、运输
1）塑性混凝土搅拌站型式的选择
根据工程特点搅拌机型式，选用350L型自落式混凝土搅拌机，其主要技术性能为：出料容量为0.35m3,理论生产率为8m3/h,搅拌筒额定功率为7.5Kw，最大骨料粒径限制为40mm。根据混凝土供应强度要求及所选搅拌机型理论生产率需2台350L型搅拌机。
2）塑性混凝土生产
①原材料选择：各类原材料严格按照规范及设计要求选择符合工程特点，达到各项性能要求的原材料。
②塑性混凝土搅拌：混凝土搅拌机将装在搅拌筒内的物料拌合均匀。现场进行塑性混凝土搅拌进行试拌，试拌时将膨润土送入搅拌筒后加水拌和1.5min后加入水泥与砂料再拌和2～3min。根据原材料的拌合物的粘聚性、均质性和强度稳定性经试拌确定最佳拌合时间，使混凝土拌和均匀。
3）塑性混凝土运输
①为保证混凝土质量，防止离析等现象的出现，采用泵送砼。工作能力为60m3/h。
②砼沿输送管送至浇筑段的导管集料斗内，砼自落入仓内，保持槽内砼面在导管出口以上，确保砼与泥浆分离。
（10）水下混凝土灌注
当清槽满足设计和规范要求后及时灌注水下混凝土，水下混凝土灌注是防渗墙施工成功的最后一道关键工序。
水下塑性砼浇注采用直升导管法施工，根据槽段的尺寸，整个槽段设置两套导管，管径φ200mm，采用法兰连接，导管间距3m，导管距槽段两端均为1.5m，导管安放根据规范要求进行；砼在拌和站集中拌制，砼性能指标为：砼塌落度18～22cm，扩散度34～40cm，28天砼抗压强度为R28=2～4MPa，初始弹性模量E28≤1000 MPa，渗透系数K≤1.0×10-7cm/s。为了保证砼浇筑质量、防止墙体夹泥渗漏，浇筑时必须使砼面均匀上升，并保证上升速度不小于2m/h，导管埋深在1～6m之内。浇注砼时，必须严格控制导管的埋深，派专人对砼的上升面进行测量，并及时做好记录，且每个单元（槽段）必须现场留置一组砼试块。
水下混凝土拌制及灌注必须满足以下条件，确保工程质量：
1）按设计塑性混凝土配合比进行塑性混凝土配制、搅拌。
2）一个槽段内同时使用两根导管时，其间距≤3m，导管距槽段接头端不宜大于1.5m，槽内混凝土面整体基本均匀上升，上升速度不小于2m/h，并在混凝土初凝前灌注完毕。
3）各工序必须紧密安排，确保工程施工质量。
4）混凝土浇灌过程派专人测量其上升高度，严禁导管提离混凝土面，并做好灌注记录。
5）混凝土灌注过程必须严格控制最终灌注标高。
3、施工过程检测控制
施工过程检测控制主要有造孔成槽检测、泥浆质量检测等项目。
（1）造孔成槽检测：成槽孔斜及深度是否符合设计及规范要求。。
（2）泥浆质量检测：主要检查泥浆的比重、含砂率及粘度是否符合设计及规范要求。
三、施工过程资料整理
1、测量放线
测量放线实行双检制度。第一是一组人员进行施工放样，另一组进行复核，复核结果必须记录、存档。没有进行复核的测量，不允许施工。
2、原材料出厂的检验
施工前，根据图纸要求，列出需要的材料品种、规格、数量要求，与供应商签订合同。每批原材料进场时，供应商必须提供材料出厂合格证。试验员及时材料取样送检复核，对复核合格的材料，报项目监理工程师审批方可使用。
3、分级、分段进行技术交底
由项目部组织技术员、质安员、工段班组长，对施工工艺每个环节的技术要求、控制措施等进行交底，并记录、存档。
4、隐蔽工程检查
施工过程对每一项工艺必须实行“三检”制度，即：机组自检→质安人员复检→会同监理工程师终检→办理隐蔽工程验收手续。
5、工程试验、检测
工地试验室必须对投入的材料进行质量把关，由原材料的检验到材料的投入必须进行把关，对不符合质量要求的材料，不得投入使用。
6、单元工程质量评定
每个单元工程完成后，工程项目部联系监理工程师进行单元工程评定。
7、竣工
按照水利水电工程资料存档的要求，做好资料整理工作。在规定时间内，将竣工资料提交监理工程师审核，并向水利水电工程主管部门提交验收申请。
参考文献：
［1］ 《混凝土防渗墙施工技术规范》（SL5199-2004）；
［2］ 李毓军《浅谈混凝土防渗墙施工技术》；
［3］ 樊 忠 《浅谈水库坝体混凝土防渗墙施工的技术要点》。