王圪堵水库坝基膨润土塑性砼防渗墙施工质量控制

【摘要】王圪堵水库大坝座落在第四系冲积地层上，其构造主要由粉细砂组成，底部含薄层粗砂、砾卵石层。地层厚度2～11m。水库防渗设计地下采用砼防渗墙止水，河床地面以上采用坝体挡水。本文主要论述水下砼防渗墙施工过程中监理方严格按照规范要求，结合当地实际情况采取相应措施，使砼防渗墙施工过程始终处于可控状态，确保了工程质量。

【关键词】膨润土塑性砼防渗墙施工监理质量控制

中图分类号： O213.1文献标识码： A

1、工程概况

王圪堵水库枢纽工程位于陕西省榆林市横山县境内黄河一级支流无定河中游，是一座以工业供水、农业灌溉为主，兼顾防洪、拦沙、发电等综合利用的大（二）型水利枢纽工程。该工程主要建筑物由拦河坝、泄洪排沙洞、溢洪道、放水洞、坝后电站等建筑物组成，主要建筑物设计级别为2级，电站厂房及次要建筑物级别为3级。拦河坝坝型为碾压均质土坝，坝后电站总装机容量3750kw。水库总库容3.89亿m³，工程设防地震烈度Ⅵ度。

2、坝基工程地质及防渗墙设计指标

2.1 坝基工程地质

水库坝段河流呈东西走向，河流比降1.3‰，河谷地形开阔平缓，呈宽浅的“U”型谷，谷底宽度380～660m。覆盖层厚度一般7～11m。坝区以第四系地层为主，且第四系基岩仅于右岸沟谷中有少量出露。坝区地层按时代成因及岩性组成可分为①～⑨个岩性层，与工程关系密切的主要有：①层全新统人工堆积（Q4s ），岩性由粉细砂组成，局部夹有零星钙质结核，土质均匀，中密，层厚约5～8m，分布于左岸联盛渠及人工砂堤。④层全新统上部冲积（Q42-3al）：主要由粉细砂组成，底部含薄层粗砂、砾卵石层，松散。地层厚度2～11m，分布于河床及漫滩。⑤层全新统下部冲积（Q41al）：由粉细砂夹粉质壤土薄层组成，松散，具水平层理。地层厚度1.5～7m，主要分布于右岸一级阶地。⑧层上更新统冲湖积（Q31al+l）：由粉细砂及粉质壤土组成，发育水平层理，厚度一般50～70m，分布于左岸沙漠区。⑨层侏罗系上统安定组（J3a）：紫红色、浅灰色、暗紫红色中厚层状粉砂岩、泥质砂岩夹泥岩或泥岩夹泥质砂岩，组成坝区基底，于右岸冲沟及坝顶部分地段出露。

2.2 防渗墙设计指标

膨润土塑性砼防渗墙墙厚0.8 m，墙体深入强风化基岩1 m。砼标号C10，抗渗等级为W6。弹性模量不大于5×103Mpa。

3、施工方法

防渗墙施工分为造孔成槽、清孔换浆、墙体混凝土浇筑三大工序，墙体混凝土采用泥浆下直升导管法浇筑。混凝土防渗墙为矩形槽孔，分一期槽，二期槽施工。相邻两槽采用套接形式连接。每一个单元的防渗墙视为一个系统工程，包含多个工序：建造施工平台，专业抓斗抓沙，泥浆固壁，后钻造孔，捞碴，墙体砼浇筑，墙帽拆除。

4、监理方法和措施

4.1 监理方法

现场监理部对坝基防渗墙施工实施全方位、全过程的跟踪监理，采用主动控制与被动控制相结合的动态控制手段。按照组织施工图技术交底审批施工方案签发开工证书工艺工程旁站监督控制投入材料和半成品加强平行检测工序单元及时验收等程序操作，同时认真填写监理日志。以“严格管理，热情服务”为宗旨，积极认真的开展监理工作。

4.2 监理措施

（1）防渗墙基岩面鉴定、入岩深度、测斜等由监理部指派专人鉴定。

（2）防渗墙槽孔垂直度、泥浆性能指标测试，槽底沉积厚度由现场监理检查控制。

（3）槽深、槽形、组织业主、设计、施工联合验收。

（4）混凝土浇筑前检查。洗孔换浆三项指标、密度、粘度、含砂量以及接头刷洗，槽底沉渣厚度监理旁站检查并记录，符合要求，签发砼开盘令。

（5）混凝土浇筑监理全程旁站，开盘前核对入浇混凝土配合比，开盘后测定坍落度，浇筑中每小时测定一次入槽混凝土顶面深度，以指导拔管长度，避免断墙现象。

5、工程质量控制

5.1质量控制体系

王圪堵水库坝基防渗是该工程的重要隐蔽工程，依照有关规范和技术标准要求，先后建立了设备、材料进场报验制度，开工报验申请制度，隐蔽工程检查验收制度，工序、单元工程质量、申报、复验制度和质量检测与计量复检制度。同时，制定防渗墙施工监理实施细则，及时发送到施工单位。

5.2质量的事前控制和指导

监理部确定了以工序质量控制为核心，单元工程质量控制为重点，要求对关键部位、关键工序、隐蔽工程进行全程跟踪旁站监理，并在实际施工过程中始终坚持总监巡视、监理工程师及监理员跟踪旁站的工作制度，及时协调解决施工中遇到的问题，使工程质量始终处在有效的监控状态。

(1)依照防渗墙施工监理实施细则，组织设计、施工单位进行技术交底，及时审核了施工单位所报的施工方案，并对施工队的操作人员进行现场培训，使全体参加防渗墙施工的技术人员和施工队伍对防渗施工有一个全面的认识，扎实树立了全体施工人员的质量意识观念，要求熟练掌握造孔、泥浆固壁，测孔斜等关键工艺操作，提高施工质量。

(2)严把原材料进场关，从设备、原材料进场报验入手，严格施工工艺流程，杜绝无证上岗。定期对施工设备进行检验，凡不合格的设备、仪表不能投入使用。按照监理规范要求，对进场的砂石料及时进行批量平行检测。

5.3施工过程质量控制

（1）冬季施工要求采取保暖措施

横山县12月份最低气温达到-28度，因此采取妥当的冬季施工措施，尤为重要。为确保防渗墙砼质量，要求在砼拌合楼旁设置2台供暖锅炉，专人值班。输送骨料传送带工作现场采用全封闭保温棚。砂石骨料采用地面暖气炕加热，储存水箱加热采用外包防寒保暖设备保证水温，施工用水温度保持在70度以上。砼出机温度常规均保持在18.度以上。同时对输送砼的罐车也采用了包裹保暖措施，保证砼入仓温度在10度以上。施工浇筑现场也有取暖设备。

（2）造孔成槽

按照批复的施工方案中既定的槽段划分成槽施工换浆槽段连接混凝土生产与浇筑等流程，严格监理过程控制。结合地层岩性，尽量减少接头和砼浇筑能力及有利于施工的原则，决定槽段长度；控制成槽工艺；拌合混凝土采用自动化拌合系统，砼罐车运送至进料斗，然后由直导管压球法灌入槽内。根据实测资料统计分析，混凝土流动性和扩散 性良好，流态稳定，坍落度和扩散度满足规范要求，保证了入仓混凝土的质量和上升速度。

6、监理效果

6.1混凝土质量

王圪堵水库坝基膨润土塑性防渗墙长688m，防渗墙分部工程完成砼18991.55m3，成墙面积22404m2，防渗墙共划分为88个单元，共取试件228组，试压块数 684 块，强度保证率P=94.58，均方差δ=3.15，离差系数CV=0.106，小于0.15，均质性达到规范规定的优良标准。

防渗墙砼检测统计表

抗渗取样32组，试验结果符合设计要求W6。

压水试验平均透水率=0.51Lu，接缝检测透水率= 1.77Lu，符合设计和规范要求。

6.2防渗墙单元工程质量

在施工单位自评基础上，监理部按照《水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准》DL／T5113.1-2005及《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL176-2007进行评定，防渗墙共划分为88个单元工程，经联合验收小组综合评定合格单元工程88个，合格率100%，优良单元工程86个，优良率97.7%。

第三方检测抽检砼抗压试块12组，防渗墙C10砼抗压强度Rc=11.0～13.5MPa，平均抗压强度Rn=12.1MPa，Rn-0.7Sn=11.5MPa≥Rb=10.0MPa，Rn-1.6Sn=10.8MPa≥0.8Rb=8.0MPa；强度统计离差系数Cv=0.066＜0.18。防渗墙混凝土强度质量标准满足设计及施工规范要求。

采用多波列地震影像法和高密度电法检测，共布设高密度电法检测采样点1500个；多波列地震影像法检测627m。检测结果为：从地质雷达、高密度电法、超声波投射法和钻孔取芯检验资料来看，防渗墙体结构比较均匀、密实、质量稳定。

从钻孔注水试验抽检资料来看，防渗墙体渗透系数k=1.530×10-8cm/s～3.895×10-11cm/s，均符合设计要求和规范标准（k≤1×10-7cm/s）。

综合分析认为，王圪堵水库大坝防渗墙工程质量符合设计要求和规范要求。

7、结语

王圪堵水库坝基膨润土塑性砼防渗墙处于河床段深厚松软的沙层中，且时有孤石深埋其中，同时地下水位很高，施工过程中采用一、二期槽，邻槽套接形式连接工艺，每一个单元的防渗墙视为一个系统工程，包含多个建造工序。施工过程中监理方严格按照规范要求，结合当地实际情况采取相应措施，探索出一套适合该工程造孔及砼质量控制的方法。使砼防渗墙施工质量始终处于可控状态，确保了工程质量。权威部门检测资料显示施工质量满足设计和规范要求。