自凝灰漿防滲墻在攔河堰中的應用

1、自凝灰漿防滲墻在攔河堰工程中的應用in隨著科學技術的不斷發(fā)展，防滲墻的種類也在不斷地增多，目前 國內(nèi)應用較為廣泛的主要有：塑性砼防滲墻、鋼筋砼防滲墻、高噴防 滲墻、多頭小直徑水泥土防滲墻等。近幾年，發(fā)現(xiàn)自凝灰漿防滲墻在 我國大型工程中得到了試驗及正式應用，如長江堤防、大亞灣核電站、 長江三峽等，其工藝及各項技術參數(shù)已日趨成熟。自凝灰漿防滲墻技術是由法國軟土防滲公司在20世紀60年代開 發(fā)出來的，由于其具有施工速度快、造價低、防滲效果好等優(yōu)點已為 歐美、亞洲各國廣泛采用，用于基坑防滲、病險水庫處理、地基防滲 等，尤其是地質(zhì)條件較為復雜的工程中應用較多。下面結(jié)合潛水利民攔河堰基礎防滲工程，介紹自凝

2、灰漿防滲墻在 河道內(nèi)砂卵石特殊地質(zhì)條件下的施工情況，并與混凝土防滲墻對比， 分析其成本及工效。1工程概況潛水利民攔河堰位于潛山縣潛水河下游，堰總長297m，由橡膠 壩、固定堰、垂直防滲墻及水平防滲鋪蓋、上下游護坦、消力池、海 漫、拋石防沖槽、調(diào)節(jié)閘、充水泵房、進水閘、兩岸翼墻等組成。堰 體基礎地質(zhì)自上而下分布情況主要為砂層、卵石層、巖層。其中堰體基礎垂直防滲體厚0.6m，設計為混凝土防滲墻，工程 量5468m2，深到新鮮巖層，是本項目重要隱蔽分部工程，關系著堰體 基礎的穩(wěn)定和整個工程運行的安全。前期施工選用的是液壓抓斗成 槽，膨潤土泥漿護壁，垂直導管法澆筑混凝土成墻的施工工藝。2砼防滲墻施工情

3、況由于地質(zhì)條件復雜，多為砂卵石，透水性大，河道內(nèi)地下水位較 高，地下水難于控制，液壓抓斗成槽時易塌孔，經(jīng)過調(diào)制護壁泥漿（增 大泥漿粘度和比重，同時添加外加劑使泥漿達到較好的膨化效果）和 井點降水，控制了塌孔現(xiàn)象的發(fā)生。但是隨著河道內(nèi)水位的抬高，和 防滲墻施工范圍的縮小，塌孔現(xiàn)象又經(jīng)常出現(xiàn)。無形中加大了該工程 的施工難度，致使前期施工進度較慢，嚴重影響了本工程的總體進度。汛期將至，主體工程未完成，形勢嚴峻，為加快施工進度，減小 防滲墻分部工程帶來的不利影響，同時，考慮防滲墻工程的可實施性、 經(jīng)濟性和可靠性等要求，結(jié)合相關類似工程施工經(jīng)驗，經(jīng)過多方案對 比，選用自凝灰漿防滲墻工法能夠達到上述指標，

4、不違背設計意圖。3自凝灰漿防滲墻施工工藝自凝灰漿防滲墻施工采用抓斗純抓法成槽，其流程見圖1。圖1施工工藝流程圖3.1自凝灰漿原漿：自凝灰漿的工藝重點是漿液配比與拌制控制。原材料：水泥：海螺牌P - O42.5水泥。膨潤土：南京湯山膨潤土有限公司生產(chǎn)的膨潤土。外加劑：HLC-NM緩凝減水劑。質(zhì)量指標漿液配合比經(jīng)過試驗室確定如下：自凝灰漿配合比（kg/m3）水泥水膨潤土外加劑2127932862.12注：膨潤土泥漿的水土比為1.5。自凝灰漿性能如下:500/700mL 馬氏漏斗粘度（S）比重 (g/cm3)PH值凝結(jié)時間（h）強度(Mpa )28d滲透系數(shù)(x 10-6cm/s)初凝終凝7d28d

5、26.51.2912.934430.271.700.93自凝灰漿的制作首先按照一般泥漿標準使用高速攪漿機拌制膨潤土泥漿，然后在 泥漿池內(nèi)循環(huán)24小時使膨潤土顆粒充分水化，再加入水泥和外加劑 經(jīng)低速攪漿機二次攪拌成自凝灰漿，最后通過管路輸送到開挖槽段。 拌制膨潤土泥漿時需嚴格保證漿液性能，使用高速泥漿攪拌機拌制， 控制泥漿比重在1.021.10g/cm3之間，粘度在3050s之間，失水 量在0.50.7mL/min之間，PH值為911。拌制好的膨潤土泥漿必 須在泥漿池內(nèi)通過泥漿泵充分循環(huán)24小時，檢測其性能指標，合格 后按照配合比加入水泥和外加劑，經(jīng)泥漿攪拌機充分拌和后儲存入自 凝灰漿池內(nèi)。3.

6、2造孔為保證成槽成墻質(zhì)量，根據(jù)抓斗開口寬度及槽孔深度將槽孔劃分 為一期槽和二期槽。一期槽長為2.8m，二期槽長度依據(jù)槽孔深度定 為2.4m，、二期槽搭接40cm，單側(cè)搭接20cm。設備選擇：自凝灰漿是水、水泥、膨潤土、外加劑的混合流體， 達到初凝時間后自凝固結(jié)成墻體，其施工重點是控制成槽時間小于初 凝時間，結(jié)合本工程實際情況，需控制單抓成槽時間在30個小時以 內(nèi)，根據(jù)設備性能參數(shù)指標及槽孔深度，選擇一臺SG40的液壓連續(xù) 墻抓斗，成槽時間為45小時。由于設備具有一定的故障率，為保 證成槽時間，準備一臺設備用于替換。覆蓋層砂層、卵石層及風化巖采用純抓法。抓斗邊挖掘邊向槽孔 內(nèi)注入自凝灰漿原漿，使

7、槽孔內(nèi)的液面高度不低于導墻頂部50cm, 直到設計孔深。3.3清底在槽孔開挖至設計孔深后，暫停作業(yè)，移機施工其他槽孔，待先 施工完的槽孔內(nèi)灰漿靜置1h后，用抓斗撈取沉淀的泥渣。二期槽孔 撈取的范圍擴大至灰漿尚未凝固的一期槽孔內(nèi)。3.4養(yǎng)護自凝灰漿在凝結(jié)過程中，存在沁水現(xiàn)象，導致自凝灰漿凝結(jié)過程 中灰漿頂面將下沉，對這種情況，應及時補漿至槽孔口，自凝灰漿凝 結(jié)后，屬于一種含水量較高的柔性墻體，具有良好的防滲性能，但在 其凝結(jié)后若失去其中水分，其強度將明顯降低，甚至崩解。因此，為 使其強度和防滲性能正常增長，在自凝灰漿終凝后，其墻頂應及時用 土體覆蓋，覆蓋厚度不小于50cm。本工程為地下水位較高，

8、對其養(yǎng) 護較為有利。3.5質(zhì)量控制及措施導墻要坐于原狀土上，在導墻砼強度達到設計標準以后方可使 用，優(yōu)先選擇L型導墻，做好對頂支撐。未成槽成墻前不得允許大型設備在待開挖槽段附近通過。保證泥漿的供應，不使導墻內(nèi)泥漿低于導墻以下50cm。保證自凝灰漿的制作質(zhì)量，確保質(zhì)量指標符合設計標準。預防塌孔卡斗，選用性能良好的成槽設備，適當增加斗體閉合 處的寬度，配備吊車、液壓頂拔機輔助提拉出現(xiàn)卡斗事件的斗體。保證自凝灰漿質(zhì)量符合設計要求，不合格泥漿不得入倉。由于 地下水位較高，適當提高灰漿比重，添加外加劑，減小地下水對槽內(nèi) 泥漿的稀釋程度，同時也有利于防止塌孔，確保了成槽質(zhì)量。加強成槽質(zhì)量控制，確保抓斗成槽

9、垂直度，使槽段連接咬合緊 密。加強質(zhì)量控制，嚴格按照設計標準和試驗取得的參數(shù)數(shù)據(jù)指導施工，安排施工員全過程跟蹤質(zhì)量控制，確保過程質(zhì)量。3.6成墻質(zhì)量自凝灰漿防滲墻屬于柔性墻體，抗壓強度R 281.7Mpa,低于其 他墻體；但其防滲性能完全能夠滿足工程需要，其墻體滲透系數(shù)：Ki X10-Wsox程完工后，經(jīng)檢測自凝灰漿防滲墻墻段變形程度小于 設計要求，其滲水量也小于設計標準，完全達到了設計要求。4與混凝土防滲墻對比分析成本及工效4.1工效對比分析分別抽取了十個槽段的用時記錄，對工效進行統(tǒng)計分析。表1 施工用時統(tǒng)計表項目名稱10個槽段合計（h）平均(m2/ h)工效對比成槽面積血）成槽時間（h）澆

10、筑時間（h）混凝土防滲墻305.3454.545.399.83.061：自凝灰漿防滲墻262.5236.8/36.89.803.2從表1可以看出，自凝灰漿防滲墻比混凝土防滲墻節(jié)省了混凝土 澆筑整個工序，同時，由于自凝灰漿的漿液比重比較大，在地下水位 較高的河道內(nèi)，對于砂卵石地質(zhì)，防塌孔效果顯著，縮短了成槽時間， 工效提高了 3.2倍。4.2成本對比分析同上，分別抽取了相同的十個槽段，對成本進行統(tǒng)計分析。表2施工成本統(tǒng)計表項目名稱材料單價 （元/m2）成槽單價 （元/m2）成本合計 （元/m2）成本對比混凝土防滲墻423.41782.121205.531.33:1自凝灰漿防滲墻223.26682.12905.38從表2可以看出，混凝土防滲墻成本單價高于