混凝土防渗墙施工技术在水闸应用

混凝土防渗墙施工技术在水闸的应用摘要：该文介绍了某水闸混凝土防渗墙施工枝术，较好地解决了强透水性厚砂层地质条件下防渗墙施工困难且质量难以保证的

问题。

关键词：混凝土防渗墙；施工技术；水闸；

前言

采用混凝土防渗墙对水闸地基进行垂直防渗是一种成熟而可行的技术，可以获得满意的防渗效果。但在强透水性厚砂层地质条件下，由于砂层较厚且透水性强，施工时易出现泥浆漏失及塌槽的情况，施工后防渗墙有渗水现象，施工困难且质量难以保证。施工中必须对泥浆技术参数、槽段接头形式及导墙形式进行改进，才能确保成墙质量，保证防渗墙施工后不出现渗水现象，且加快施工进度。

一、概况

1．1 工程简介

某水闸重建工程2006年应急除险加同达标实施项目。重建后的西南水闸共3孔闸底槛高程为-0．5 m，单孔净宽为20 m，总过流净宽为60m。该工程对水闸进水方向的挡墙、闸基下沿闸底板前缘线外1m左右的位置及翼墙面板边线外3．5 m左右的位置，进行强度为c25的永久垂直超薄混凝土防渗墙施工。防渗墙墙厚300 mm，墙体平均深度约22 m，防渗墙底部深入相对不透水层。轴线长约292．3 m，共划分为39个槽段，每段长度为6～8．5 m，防渗墙施

工场地布置见图1。

1．2 工程地质条件

新建该水闸闸基属双层结构，局部多层结构，闸区砂层与河床砂连续分布，河水与闸基地下水有很强的水力联系，闸基强透水层主要由q41 、q32-5 等砂层组成，而对闸基渗透稳定影响最大的是q41的砂层，深度范围为1．8-14．4 m，属强透水性，根据颗分试验成果资料，q41砂层的平均不均匀系数为3．842，属不良级配砂，个别为细粒土砂。地下水属于孔隙性潜水，枯水期地下水位与河水位基本一致。

二、防渗墙施工

根椐工程地质条件及防渗墙的结构型式，结合现场的施工条件，采用sgz—ll1型钻机施工接头孔和导孔，用quy50b型液压抓斗挖槽的方法进行施工，槽段采用接头孔相嵌连接。

2．1 施工工艺流程(见图2)

2．2 泥浆制备与使用

泥浆是防渗墙施工的“血液”，泥浆的供应能力与质量好坏直接影响挖槽的进度和槽壁的稳定，特别是防渗墙施工区域的砂层较厚，泥浆技术参数控制尤为重要，否则容易出现泥浆漏失及塌槽的

情况。

泥浆采用膨润土及烧碱、cmc等进行配制。其粘粒含量大于50％，塑性指数大于20，含砂量小于5％．二氧化硅与三氧化二铝含量的比值为3～4。制浆用水从江内抽取新鲜洁净的水，如含有杂质，则通过储水池沉淀后再使用。制浆前膨润土均需经过取样、泥浆配比试验和物理分析，必要时要进行化学分析和岩矿鉴定。膨润土放入泥浆搅拌机中进行充分搅拌后，再入泥浆池存放24h以上，使之充分水化后再交付使用。

根据《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》(sl174—96)的要求，粘土泥浆制浆液需满足表l所列指标。

新制备的泥浆、回收重复利用的泥浆、浇筑混凝土之前槽内的泥浆，均需要进行物理性能指标测定，主要测定泥浆粘度、相对密度和含砂率。

2．3 导墙施工

导墙施工是防渗墙施工的主要环节，根据该工程特点，导墙采用“┓┏”形截面形式，其结构形式如图3所示，该结构形式可以减小土方的开挖量，还可以一次性浇筑形成，加快了导墙的施工进度。

2．4 槽段接头施工

槽段分段接头位置是防渗墙同封最弱的部位，是渗水的主要通道。防渗墙施工中须选择合理的接头形式，认真施工。该工程防渗墙槽段接头采用“接头管”形式，接头管采用0330焊接管，壁厚10 mm，分两节，每节长14 m。

根据防渗墙的深度及防渗墙进入地层的地质情况，挖槽之前先进行接头孔施工，用scz—iii型钻机钻接头孔，再施工挖槽导向孔，钻孔孔径0300，待一序槽成槽之后用dz一60振动锤将接头管振入至设计深度。接头管管径大于钻孔孔径的主要目的是：使接头管与周围土体接触紧密，防止浇灌水下混凝土时，混凝土进入接头管与孔壁的间隙。

振入接头管后，根据该丁程每个槽段(以7．5 m长度为例)正常的混凝土浇注方量约为60 m ，浇注时间一般为2～3 h的特点，接头管在混凝土浇注完成1．5～2 h进行第一次振拔，拔出高度为2～3 m，以后大约每30 min振拔1次，振拔高度约为0．5 m，直到混凝土终凝后全部拔出。每次振拔时间和拔出高度根据混凝土浇注时间、浇注高度及混凝土初、终凝时间进行确定。

2．5 成槽施工

成槽是防渗墙的关键工序之一，采用“两钻一抓”的施工工艺，液压抓斗进行挖槽施工，抓斗厚度为300 mm，用quy50b履带式液压抓斗进行施工。

防渗墙单元槽段划分好后，挖槽分两序槽跳挖施工，即先施工

一序槽，再施工二序槽(奇数槽段为一序槽，偶数槽段为二序槽)，一、二序槽之间采用接头管连接施工。一序槽成槽之后，沿接头孔的位置将准备好的接头管振入至原接头钻孔深度的位置。

施工前先向导向槽内灌入泥浆，泥浆面保持在导墙面以下30～50 cm，抓槽时抓斗沿导墙挖土，通过液压抓斗导向杆调整抓斗的垂直度，以控制槽孔孔壁平整垂直，保证槽孔中心线偏差不大于3 cm，孔斜率不大于0．3％。挖槽过程中及时向孔内补充新鲜泥浆，使孔内泥浆始终保持在导墙面以下30～50 cm，以维持孔内泥浆侧压力，防止孔壁坍塌。同时定时检测孔内泥浆性能指标，如发现指标参数有变化则应立即进行调整。

2．6 清槽

清槽主要工作内容是将孔内不合格的泥浆置换出去，换成合格的泥浆，同时将残留在孔底和孔壁上的淤积物清除干净，以提高防渗墙承载和抗渗能力，保证成槽质量。采用抓斗直接排渣的方法进行清底，抓斗伸入孔底将孔底残留物以固体方式排出槽孔外，而槽孔内泥浆的密度及含砂率指标变化不大，可以减小换浆工作量，加快施工进度。

槽孔清孔换浆结束后1 h，孔内各项技术参数要达到如下标准：孔底沉积物厚度不大于10 cm；孔底10 cm处的泥浆密度不大于l、3 cm ，粘度不大于30 s，含砂量不大于10％。二期槽孔清孔换浆结束前，应分段刷洗槽段接头混凝土孔壁的泥皮，以达到刷子钻