衢州市铜山源水库大坝防渗心墙施工方法

【摘要】衢州市铜山源水库位于浙江省衢州市衢江区杜泽镇以北1km的铜山溪上，水库总库容1.715亿m3。2004年6月，衢州市铜山源水库除险加固工程经上级批准实施，大坝防渗心墙施工是该项目的主体工程。

【关键词】水库；除险加固；防渗心墙

衢州市铜山源水库位于浙江省衢州市衢江区杜泽镇以北1km的铜山溪上，大坝坝址在铜山源里峡谷口，坝址以上集水面积180km2，水库总库容1.715亿m3。

2004年6月，衢州市铜山源水库除险加固工程经上级批准实施，大坝防渗心墙施工是该项目的主体工程。现将衢州市铜山源水库大坝防渗心墙施工方法介绍如下：

1、砼导向槽和施工平台的制作

按照设计要求及工程实际情况，在坝顶开挖完成后，开始防渗墙施工平台的制作。防渗墙施工平台高程为142.5m。钻机平台布置在拦河坝的上游侧，宽度为6m，施工平台布置在拦河坝的下游侧，宽度为7.0m，施工平台下游侧设1条宽1m的浆砌石排浆沟。

导向槽采用现浇钢筋砼连续板梁，高度1.2m，厚0.3mC20砼。施工平台路面采用C20砼浇筑。

2、泥浆制备及指标

原坝体粘土心墙粘土经工地试验室进行泥浆试验，发现其粘土质量较好，粘粒含量较高，能满足制浆要求，所以造孔泥浆以原孔造浆为主，为防止漏浆、坍孔等意外情况发生，在拦河坝右岸设置1个泥浆池，制备泥浆以作补充。

原孔造浆方法：在砼导向槽砼浇筑之后，将原坝体因制作导向槽挖除的粘土回填至导向槽内。在槽段造孔时加入清水，经钻头的冲击将粘土进行破碎制浆护壁。捞砂桶抽取出的浓浆，加入清水冲洗沉淀后，回收至坝顶泥浆池以备清孔时进行换浆。

①造孔泥浆：密度为1.1～1.2g/cm3，含砂量

②清孔泥浆：密度为1.1～1.15g/cm3，含砂量

③清孔验收抽样泥浆（距孔底1.0m取样）：密度≤1.3g/cm3，含砂量≤10%，粘度≤30s。

3、槽段划分、造孔成槽

根据工程的实际情况，砼防渗墙共划分为30个槽段，基本槽段长度为8m（其1#槽段长6.0m）。

槽段造孔选用14台CZ-22型冲击钻机，采用钻劈法成槽，再配以空心钻头提高在粘土层、砂土层和壤土层等松软地层的钻进效率。主、副孔的钻进，主要依靠钻头的冲击切削作用成孔，对于主、副孔之间小隔墙劈打，将钻机移到小墙中心进行，劈打时适当控制冲程，做到轻打稳打。

前期造孔（一期槽段）钻机跳开布置，造孔槽段之间间距不小于3个槽段，以保证拦河坝的安全。

所有岩样均由地质工程师、监理工程师和施工单位工程师现场鉴定并填写岩样鉴定表，孔深根据岩样鉴定情况确定。

在防渗墙造孔过程中，未发生槽孔内泥浆渗漏情况。但由于上游坝坡预制块衬砌与防渗墙同时施工，因采用农用车进行预制块运输，其装载重量大，车轮受力面小，经长期的运输挤压，造成防渗墙下游施工平台部位的粘土向槽孔内滑坡，引起槽孔发生局部少量坍塌。

4、清孔换浆

造孔结束后，对造孔质量进行全面检查。首先，施工班组对槽段内各孔及小墙部位进行孔斜、入岩深度等进行自检。经项目部“三检制”检查合格后，上报监理部，经现场值班监理及建设单位工程科质检员联合现场检测合格、填表签字确认后再进行下道工序的施工。槽孔质量要求：槽孔孔壁平整垂直，无梅花孔、小墙等，孔位偏差不大于3cm，孔斜率不大于0.4%，一、二期槽孔接头套接孔的两孔位中心任一深度的偏差值不大于设计墙厚的1/3。

造孔质量检查合格后开始清孔换浆。清孔采用抽桶换浆法，采用捞砂桶进行捞渣，抽取底部浓浆后，加入清水或坝顶泥浆池内泥浆进行稀释，使泥浆及孔底淤积达到清孔要求。清孔换浆结束后1h，与现场值班监理及建设单位质检员联合进行检测，采用测针测饼测量孔底淤积，现场对泥浆取样试验，达到清孔标准后，填表签字确认。清孔淤积及泥浆标准（距孔底1m取样）：

①孔底淤积厚度不大于8cm；

②孔内泥浆的密度不大于1.30g/cm3，粘度不大于30s，含砂量不大于10%。

二期槽段清孔换浆结束前，及时清除接头砼孔壁上的泥皮。泥皮处理采用钢丝刷子钻头贴壁进行分段刷洗，刷洗的合格标准是：刷子钻头上基本不带泥屑，孔底淤积不再增加。在刷洗孔壁时，现场值班监理及建设单位质检员进行旁站，经现场值班监理及建设单位质检员确认达到刷洗标准后再进行清孔验收。

5、泥浆下砼浇筑

清孔合格后，于4h内开浇砼。砼浇筑采用“直升导管法”，导管内径为Φ250mm，壁厚4 mm。导管按规范要求布置，导管间距如下：中间间距≤3.5m，一期槽段导管距孔端≤1.5m，二期槽段导管距孔端≤1.0m，导管底口距孔底间距0.15～0.25m，导管组装后，进行密闭承压试验。提升导管采用16t汽车吊机作业。

①砼配合比设计：

②砼拌和和运输：

砼采用2套HZS75砼搅拌站拌和，HBT80A拖式砼泵运输。

③砼浇筑：

浇筑过程遵守下列规定：

a、导管埋入砼的深度不小于1m，不大于6m；

b、砼面上升速度不小于2m/h；

c、砼面应均匀上升，各处高差控制在0.5m以内；

d、至少每隔30min测量一次槽孔内砼面深度，至少每隔1h测量一次导管内砼面深度，并及时填绘砼浇筑指示图，以便核对浇筑方量；

e、槽孔口设置盖板，避免砼散落槽孔内；

f、不符合质量要求的砼严禁浇入槽孔内；

g、防止入管的砼将空气压入导管内。

7、墙段连接

墙段连接采用套打法连接，砼接头孔套打在一期槽段砼浇筑完毕24h后进行，在其两端主孔位置用冲击钻再套打一整钻，操作中勤放钢绳，勤抽砂，经常检查造孔质量，保证造孔进度及质量。

在大坝防渗心墙段浇筑前，应对对砂石料进行试验。浇筑过程中，随机取样做抗压、抗拉、弹模、渗透系数、水力坡降及坍落度、扩散度等试验，试验以机口取样为主，仓口取样为辅。