混凝土防渗墙 [刍议某水库混凝土防渗墙施工技术]
摘要:水库大坝混凝土防渗墙的特点是槽深、墙薄、成墙连续等特点,施工过程受施工技术熟练程度及坝身土体等多方面的因素影响,掌握其施工方法及质量控制,对保证防渗墙的施工质量及安全尤其重要,并具有指导意义。
关键词:某水库;混凝土;防渗墙;施工技术
中图分类号:TV223.4+2文献标识码:A
1 防渗墙技术参数
塑性混凝土防渗墙设计抗渗系数≤1×10-7cm/s,28天抗压强度2~5MPa,弹性模量小于1000MPa,坍落度180~220mm,散落度340-400mm。
某水库防渗墙采用42.5#普通硅酸盐水泥,骨料为二级配的塑性混凝土。根据某水科所材料取样试验成果,其重量配合比为:水泥:砂:石:水:膨润土粘土=1:4.91:4.91:1.58:0.38:0.61;按每m3混凝土用料的配合比为164:806:806:206:63:100。坍落度185mm,散落度355mm,泥浆密度1.1~1.2g/cm3,含砂量70%,塑性指数>20的纯粘土。制浆采用卧式搅拌机制备。由于粘土含砂率小,制浆时不需经过筛分可直接进入浆池,制浆过程高压泥浆泵不断地在浆池冲浆搅动,避免泥浆沉淀淅水,以保持浆液性能指标均一。槽挖固壁泥浆的耗浆量每1m3土需0.4~0.5m3,储浆池容量按单元最大需浆量的1.5倍设计,某水库浆池为8m!5m!1.2m,池壁用水泥砖砌筑。每单元槽用浆量按实际需浆量的1.5倍制备。
2.2.2 泥浆浓度控制
固壁泥浆性能指标要求:密度1.1~1.2g/cm3,漏斗粘度18~25s。对于砂砾土坝,泥浆浓度提高10%~15%。槽内泥浆面在成槽过程中保持在导向槽顶面以下30-40cm范围内,不宜低于50cm。使之保持所挖槽孔稳定,减少槽壁的崩塌现象。
2.2.3 清孔换浆控制
清孔换浆在槽孔验收合格后进行。清孔换浆结束1h后,要达到清孔指标要求:孔底淤积厚度不大于10cm,泥浆密度不大于1.3g/cm3,粘度不大于30s,含砂量不大于10%。清孔换浆结束并经检查合格后2h内进行混凝土浇筑,最多不能超过4h。
2.3 混凝土防渗墙浇筑
2.3.1 锁管安装
锁管又称接头管,其作用是保证每一单元混凝土接头形成U形衔接,相邻单元混凝土凝结后构成整体成墙。同时,起到坝体开挖后未浇混凝土的一端临空面避免出现崩坍,解决混凝土施工过程中槽底或槽内浇筑的混凝土与泥浆混合,达不到防渗墙防渗的效果。锁管在成槽结束后进行。锁管有9,5,3,2m等4种管段,吊装时根据槽孔深度合理选择不同的管段,安装的第1根管必须是9m的定位管安装在槽的底部,其余管根据实际槽孔情况先后吊装完成,锁管定位安装用专用液压设备配合吊机共同完成。
2.3.2 导管安装
防渗墙混凝土浇筑利用刚性导管进行墙体灌注混凝土。每一单元混凝土浇筑需安装两套导管,安装位置分别距锁管1m,导管为外接管,内径为200mm,管长3m的钢管,导管底部距槽底面20~25cm最大不超30cm,以满足清孔换浆和混凝土浇筑需要。安装方法是先吊装导管提升架定位,然后用吊机配合装配导管。导管安装完成后,在其顶部安装混凝土浇筑漏斗及振捣设备。
2.3.3 清孔换浆
槽段终孔验收合格并完成导管、预埋管安装后进行清孔换浆。清孔采用高压泥浆泵灌注新泥浆清孔。将孔内含有大量的砂粒及岩屑的泥浆换成新泥浆。某水库施工,直接采用导管清孔换浆法。在导管按设计要求安装完成后,封盖导管上口注入高压泥浆清孔。施工时注意泥浆的变化,测定泥浆浓度,达到设计要求后结束清孔换浆。
2.3.4 混凝土浇筑
混凝土浇筑从导管进入槽底,依靠自重及其流动性挤压管口下部的混凝土,已灌入的混凝土在底部流动、扩散上升,最终置换出泥浆后混凝土成墙。浇筑过程在保证导管埋深的前提下,随着混凝土的上升,把导管提起并将部分导管拆除。槽内浇筑混凝土上升至槽口超出设计墙顶高程0.3m时,拔出全部导管,浇筑结束。整个施工过程,泥浆被不断向上挤,并流入回收槽(池)。
3 特殊情况处理
3.1 崩坍处理
本工程在施工到二序13槽时,出现了局部单边崩坍2~3m,经分析,为泥浆浓度控制不好,小于1.0g/cm3,没有及时补充新泥浆,属于渗水造成坝身土体含水量增大而致。崩坍在成槽过程中是局部崩坍。发现问题后及时采取加大泥浆浓度,控制崩坍扩大并停止开挖,用粘土并加掺入20%水泥将已挖的槽坑回填到超过崩坍部位2.0m,待自然沉积稳定后再进行施工,时间控制在15天以上。在相应坝体段减小槽挖长度,同时尽量远离该序而转到其他单元槽段继续开挖。
3.2 导管堵塞
浇筑混凝土施工过程中停留时间一般不宜超过4h,施工停留时间过长会出现导管堵塞,影响混凝土浇筑。出现堵塞这一情况可采用捣、顿导管方法疏通,如果无效,可将导管全部拔出、冲洗,并重新下设,用泥浆泵抽净导管内泥浆后继续浇筑。同时还要核对混凝土面高程及导管长度,以确认导管的埋深是否满足施工规范要求。
参考文献
[1]周永新.强透水地层防渗墙的预灌浆施工[J].科技资讯,2009-12-23.
