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摘 要： 通过比较水库大坝防渗施工方案，优先采用坝体塑性混凝土防渗墙先施工，预先埋设帷幕灌浆注浆管，再进行坝基帷幕灌浆的方案。该工程自除险加固以来，未出现事故发生。
关键词:大坝防渗；帷幕灌浆；施工工艺；质量检测
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
1 工程介绍
该水库大坝防渗设计方案为在大坝中心线1.0m处设60cm厚塑性混凝土防渗墙作为坝体防渗，下部设帷幕灌浆用于坝基防渗，帷幕底线深入基岩（透水率10Lu) 以下5.0m 。设计要求两种不同的防渗措施可靠连接，以保证整体防渗效果达到设计目的。
塑性混凝土墙体抗压强度：R28≥5MPa，弹性模量：E≤2000MPa，渗透系数K≤1×10-7cm/s。
帷幕灌浆：帷幕灌浆采用P042.5级硅酸盐水泥，灌浆孔的开孔孔位与设计位置的偏差不得大于5cm，孔斜≤0.5~1%,灌浆孔孔距2.0m。
2 施工技术方案确定
针对该水库大坝的防渗设计，拟定了两种施工方案进行优选。方案1，先施工坝基帷幕灌浆后施工坝体塑性混凝土防渗墙；方案2先施工坝体塑性混凝土防渗墙后施工坝基帷幕灌浆， 且在施工坝体防渗墙时预先埋设帷幕灌浆的注浆管。通过对两种防渗措施的连接可靠性、施工难易程度等多方面的论证比较，优选了连接可靠性易于保证、施工工艺可行的方案2。
3 工程试验结果
3.1 帷幕灌浆试验
孔距1.5m,孔径75mm.孔序分三序施工，先施工一序孔，后进行二序孔，然后进行三序孔施工。灌浆压力0.32~0.48MPa。 浆液配比5：1,3：1,2：1,0.8：1,0.6：1五个比级变换；透水率大于10Lu的孔段，开灌浆液选择较浓的浆液配比，灌浆压力为0.32MPa；透水率小的孔段开灌浆液采用5：1水泥浆液，灌浆压力为0.48MPa；
3.2 防渗墙开槽泥浆试验结果
泥浆配合比试验结果（重量配合比）：膨润土8kg,纯碱 0.5kg，纤维素（CMC）0.1kg,，水100kg。槽内泥浆性能指标的控制标准：密度<1.2g/cm3，漏斗黏度<30S，含砂量<10mg/L，失水量<30ml，泥皮厚<4mm，9 3.3 塑性混凝土配合比试验结果
根据R28d抗压强度≥5MPa、弹性模量≤2000MPa、渗透系数K≤1×10-7cm/s、入槽坍落度 20~24、保持15cm以上时间不小于1h、入槽扩散度34~40cm、熟料初凝时间不小于6h、终凝时间不大于24h、混凝土密度不小于2.1g/cm3、骨料采用1级配、水胶比小于0.65，确定了混凝土参考配比。
4施工工艺方案
4.1 塑性混凝土防渗墙施工
塑性混凝土防渗墙按槽段施工，槽段长度为4~7m，分两期进行，先施工一期槽孔，后施工二期槽孔；同一槽孔先抓主孔，后施工副孔。采用“抓取法”施工方法。 施工顺序为：场地平整--构筑施工平台--修筑導墙---造孔--下设预埋管及混凝土导管--浇筑混凝土。泥浆中浇筑混凝土采用直升导管法 ，并配 备2台自制专用悬臂式导管提升架， 导管的布置和整个浇筑过程必须严格按照规范连续进行。 一期槽孔布置 2组Φ250mm 的 导 管，导 管之 间的间距不大于3.5m、两端导管距孔端1.5m。；二期槽孔同样布置组同直径的导管， 导管 间距不大于3.5m、 两端导管距孔端1m。
根据实际情况和施工工艺，槽段连接采用接头质量好、工效高的接头管法。 接头管根据槽孔深度要求，采用 Φ600×12钢管， 分,7、6、5、4m 等长度规格。 接头形式为插接式，用销轴进行销接，销轴用螺钉锁紧。按槽孔深度配制接头管，管口要高出槽孔口1~1.5m。
使用液压拔管机起拔接头管，其最佳拔管时间根据混凝土初凝时间和浇注速度确定， 一般可在混凝土开浇 3h后 ，初拔1~2cm，此时若发现拔管阻力很小，适当延长拔管间隔时间。
4.2 帷幕灌浆钢管埋设施工
帷幕灌浆施工的关键是在防渗墙内预先准确埋设注浆管、注浆管的焊接与安装，施工控制工艺如下：
4.2.1安排一名具有丰富操作经验的工程技术人员专职负责钢管的采购、焊接、埋设及维护工作 。
4.2.2钢管的埋设随防渗墙成槽的进度进行，在槽段开挖完成验收后进行钢管的安装 ，之前要完成钢管的焊接线性调整和埋设位置定位。
4.2.3安装用吊车吊起，靠钢管自重缓慢沉入槽内， 沉入过程中要始终保持钢管垂直状态，若 遇到障碍或下沉倾斜， 要重新吊起，向下冲压 。
4.2.4 钢管下沉至基岩后，用钢筋架固定钢管顶端，然后进行防渗墙混凝土浇注，浇注过程要尽量保持钢管两侧混凝土均匀上升， 若有钢管倾斜要及时调整。
4.2.5 混凝土初凝后，切割钢管上端，使之保持统一高程。
4.2.6 根据本工程防渗墙和预埋管的特点, 在混凝土浇注前将预埋钢管固定在预先焊接的钢 筋架上，钢管的中心间距应满足帷幕灌浆孔的孔距要求，埋管管径Φ110mm，位于防渗墙中心轴线上，平面上的容许偏差不大于±5cm，
4.2.7 钢筋架与埋管安装可靠，防止在混凝土浇注时抬动和倾斜，埋管底端应封堵可靠，下端深入防渗墙底部，上端超出坝顶面10cm， 或按监理人指示埋设，埋管的垂直度应满足不大于1%孔斜要求，钢筋架的底部型式应与槽孔底部型态相稳合，每一埋管应深入防渗墙底部。 2.8在埋管安装并固定后，封闭管口，防止混凝土或其他杂物掉入管内。
4.3 帷幕灌浆施工工艺
帷幕灌浆严格按分序加密的原则进行， 单排帷幕分三序灌浆。 同次序灌浆孔可同时施工，下一次序孔与上次序孔之间， 在基岩中钻孔灌浆的间隔高差大于15m, 后下一次序孔方可开始钻孔。帷幕灌浆采用自上而下 ，孔内循环及孔口阻塞全孔灌浆的灌浆方法。
5 质量检查与检测
检测内容主要有防渗墙墙体质量钻孔检查 ，防渗墙墙体芯样试验， 墙体及帷幕灌浆工程压水试验，墙体及灌浆施工质量无损检测 。检测结果如下：
5.1 现场钻孔检查结果表明：检查孔芯样材料均匀、完整，未见孔洞裂缝和混泥现象 。
5.2 防渗墙墙体芯样试验结果表明：芯样抗压强度试验共检测18组，范围值为,：11.1~15MPa，满足要求；弹性模量试验共检测6组，弹性模量,小于2000MPa，满足设计要求；渗透系数范围为8.86×10-8~6.24×10-8cm/s，满足设计要求。
5.3压水试验结果表明：透水率范围值为：0.26~1.24Lu，满足帷幕灌浆透水率<10Lu 的设计要求。
5.4 根据现场大地音频电磁测深仪检测结果：防渗墙墙体连续和均匀性较好，未发现空洞等异常；墙体下帷幕灌浆连续。
6 结束语
该水库自开始蓄水以来，工程运行状况良好防渗效果达到设计要求。 根据本工程具体条件研究提出的先施工坝体塑性混凝土防渗墙后施工坝基帷幕灌浆， 及在施工坝体防渗墙时预先埋设帷幕灌浆导向管的施工技术，施工工艺简单、可靠性好、功效高，为同类工程的设计与施工积累了宝贵的经验。
关键词:大坝防渗；帷幕灌浆；施工工艺；质量检测
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
1 工程介绍
该水库大坝防渗设计方案为在大坝中心线1.0m处设60cm厚塑性混凝土防渗墙作为坝体防渗，下部设帷幕灌浆用于坝基防渗，帷幕底线深入基岩（透水率10Lu) 以下5.0m 。设计要求两种不同的防渗措施可靠连接，以保证整体防渗效果达到设计目的。
塑性混凝土墙体抗压强度：R28≥5MPa，弹性模量：E≤2000MPa，渗透系数K≤1×10-7cm/s。
帷幕灌浆：帷幕灌浆采用P042.5级硅酸盐水泥，灌浆孔的开孔孔位与设计位置的偏差不得大于5cm，孔斜≤0.5~1%,灌浆孔孔距2.0m。
2 施工技术方案确定
针对该水库大坝的防渗设计，拟定了两种施工方案进行优选。方案1，先施工坝基帷幕灌浆后施工坝体塑性混凝土防渗墙；方案2先施工坝体塑性混凝土防渗墙后施工坝基帷幕灌浆， 且在施工坝体防渗墙时预先埋设帷幕灌浆的注浆管。通过对两种防渗措施的连接可靠性、施工难易程度等多方面的论证比较，优选了连接可靠性易于保证、施工工艺可行的方案2。
3 工程试验结果
3.1 帷幕灌浆试验
孔距1.5m,孔径75mm.孔序分三序施工，先施工一序孔，后进行二序孔，然后进行三序孔施工。灌浆压力0.32~0.48MPa。 浆液配比5：1,3：1,2：1,0.8：1,0.6：1五个比级变换；透水率大于10Lu的孔段，开灌浆液选择较浓的浆液配比，灌浆压力为0.32MPa；透水率小的孔段开灌浆液采用5：1水泥浆液，灌浆压力为0.48MPa；
3.2 防渗墙开槽泥浆试验结果
泥浆配合比试验结果（重量配合比）：膨润土8kg,纯碱 0.5kg，纤维素（CMC）0.1kg,，水100kg。槽内泥浆性能指标的控制标准：密度<1.2g/cm3，漏斗黏度<30S，含砂量<10mg/L，失水量<30ml，泥皮厚<4mm，9
根据R28d抗压强度≥5MPa、弹性模量≤2000MPa、渗透系数K≤1×10-7cm/s、入槽坍落度 20~24、保持15cm以上时间不小于1h、入槽扩散度34~40cm、熟料初凝时间不小于6h、终凝时间不大于24h、混凝土密度不小于2.1g/cm3、骨料采用1级配、水胶比小于0.65，确定了混凝土参考配比。
4施工工艺方案
4.1 塑性混凝土防渗墙施工
塑性混凝土防渗墙按槽段施工，槽段长度为4~7m，分两期进行，先施工一期槽孔，后施工二期槽孔；同一槽孔先抓主孔，后施工副孔。采用“抓取法”施工方法。 施工顺序为：场地平整--构筑施工平台--修筑導墙---造孔--下设预埋管及混凝土导管--浇筑混凝土。泥浆中浇筑混凝土采用直升导管法 ，并配 备2台自制专用悬臂式导管提升架， 导管的布置和整个浇筑过程必须严格按照规范连续进行。 一期槽孔布置 2组Φ250mm 的 导 管，导 管之 间的间距不大于3.5m、两端导管距孔端1.5m。；二期槽孔同样布置组同直径的导管， 导管 间距不大于3.5m、 两端导管距孔端1m。
根据实际情况和施工工艺，槽段连接采用接头质量好、工效高的接头管法。 接头管根据槽孔深度要求，采用 Φ600×12钢管， 分,7、6、5、4m 等长度规格。 接头形式为插接式，用销轴进行销接，销轴用螺钉锁紧。按槽孔深度配制接头管，管口要高出槽孔口1~1.5m。
使用液压拔管机起拔接头管，其最佳拔管时间根据混凝土初凝时间和浇注速度确定， 一般可在混凝土开浇 3h后 ，初拔1~2cm，此时若发现拔管阻力很小，适当延长拔管间隔时间。
4.2 帷幕灌浆钢管埋设施工
帷幕灌浆施工的关键是在防渗墙内预先准确埋设注浆管、注浆管的焊接与安装，施工控制工艺如下：
4.2.1安排一名具有丰富操作经验的工程技术人员专职负责钢管的采购、焊接、埋设及维护工作 。
4.2.2钢管的埋设随防渗墙成槽的进度进行，在槽段开挖完成验收后进行钢管的安装 ，之前要完成钢管的焊接线性调整和埋设位置定位。
4.2.3安装用吊车吊起，靠钢管自重缓慢沉入槽内， 沉入过程中要始终保持钢管垂直状态，若 遇到障碍或下沉倾斜， 要重新吊起，向下冲压 。
4.2.4 钢管下沉至基岩后，用钢筋架固定钢管顶端，然后进行防渗墙混凝土浇注，浇注过程要尽量保持钢管两侧混凝土均匀上升， 若有钢管倾斜要及时调整。
4.2.5 混凝土初凝后，切割钢管上端，使之保持统一高程。
4.2.6 根据本工程防渗墙和预埋管的特点, 在混凝土浇注前将预埋钢管固定在预先焊接的钢 筋架上，钢管的中心间距应满足帷幕灌浆孔的孔距要求，埋管管径Φ110mm，位于防渗墙中心轴线上，平面上的容许偏差不大于±5cm，
4.2.7 钢筋架与埋管安装可靠，防止在混凝土浇注时抬动和倾斜，埋管底端应封堵可靠，下端深入防渗墙底部，上端超出坝顶面10cm， 或按监理人指示埋设，埋管的垂直度应满足不大于1%孔斜要求，钢筋架的底部型式应与槽孔底部型态相稳合，每一埋管应深入防渗墙底部。 2.8在埋管安装并固定后，封闭管口，防止混凝土或其他杂物掉入管内。
4.3 帷幕灌浆施工工艺
帷幕灌浆严格按分序加密的原则进行， 单排帷幕分三序灌浆。 同次序灌浆孔可同时施工，下一次序孔与上次序孔之间， 在基岩中钻孔灌浆的间隔高差大于15m, 后下一次序孔方可开始钻孔。帷幕灌浆采用自上而下 ，孔内循环及孔口阻塞全孔灌浆的灌浆方法。
5 质量检查与检测
检测内容主要有防渗墙墙体质量钻孔检查 ，防渗墙墙体芯样试验， 墙体及帷幕灌浆工程压水试验，墙体及灌浆施工质量无损检测 。检测结果如下：
5.1 现场钻孔检查结果表明：检查孔芯样材料均匀、完整，未见孔洞裂缝和混泥现象 。
5.2 防渗墙墙体芯样试验结果表明：芯样抗压强度试验共检测18组，范围值为,：11.1~15MPa，满足要求；弹性模量试验共检测6组，弹性模量,小于2000MPa，满足设计要求；渗透系数范围为8.86×10-8~6.24×10-8cm/s，满足设计要求。
5.3压水试验结果表明：透水率范围值为：0.26~1.24Lu，满足帷幕灌浆透水率<10Lu 的设计要求。
5.4 根据现场大地音频电磁测深仪检测结果：防渗墙墙体连续和均匀性较好，未发现空洞等异常；墙体下帷幕灌浆连续。
6 结束语
该水库自开始蓄水以来，工程运行状况良好防渗效果达到设计要求。 根据本工程具体条件研究提出的先施工坝体塑性混凝土防渗墙后施工坝基帷幕灌浆， 及在施工坝体防渗墙时预先埋设帷幕灌浆导向管的施工技术，施工工艺简单、可靠性好、功效高，为同类工程的设计与施工积累了宝贵的经验。