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深析塑性混凝土在黄羊泉水库除险加固工程的应用 马克峰 7 9 【 技术 应 用 】 深析塑性混凝土在黄羊泉水库除险加固工程的应用 马 克 峰 ( 新疆油田公司供水公司， 新疆 克拉玛依 8 3 4 0 0 0 ) 摘要 通过对黄羊泉水库除险加固工程塑性混凝土的具体施工及大量试验数据的统计， 介绍了塑性混凝土在黄羊 泉水库 中的应用。 关键词 塑性混凝土防渗墙； 清孔； 浇筑； 检测 中图分类号： T V 6 1 文章标识码： B 文章编号： 1 0 0 9 0 0 8 8 ( 2 0 1 1 ) 0 1 0 0 7 9 0 2 1 工程概况 黄羊泉水库 1 9 9 2年建成运行。水库设计库容5 7 8 0万 m ， 是一座以城市供水为主的中型引水注入式水库。坝型为粘土心 墙砂砾石坝， 全坝长 1 2 1 5 n l ， 坝顶高程均为3 5 0 0 0 m， 最高水位 为 3 4 6 0 n l 。坝顶宽为 6 0 m， 坝体上、 下游坝坡分别为 1 ：2 。 5 和 1 ：2 0 ， 最大坝高2 7 0 I n 。水库除险加固前存在的主要问题 有： 坝体填筑质量差 ； 大坝坝坡偏陡， 结构及抗震安全性不足； 坝基防渗处理不彻底 ， 运行中坝后及坝肩存在绕坝渗漏等。鉴 于上述病因， 水库长期低水位运行。 2 塑性混凝土加 固的范围及设计指标 本次除险加固的坝体塑性混凝土防渗处理范围为 0+ 0 3 5 0+8 7 9 1 8段， 塑性混凝土防渗墙设置在坝顶轴线下游 0 5 i n处， 墙体最大深度为3 0 5 1 8 m， 墙厚为0 4 I T I 。塑性混凝土要 求 2 8 d抗压强度为 2 MP a 。抗渗标号为 W 6 ， 弹性模量 E应控 制在 3 5 0 4 5 0 M P a 。设计防渗面积为 1 6 8 4 6 m 。 3 塑性混凝土防渗墙施工方法及质量控制 3 1 施工 中采用的主要设备 采用J I N T S G一3 5 A型液压抓斗机、 泥浆搅拌机、 混凝土搅 拌机 、 混凝土泵、 吊车等主要机械设备。最主要的设备是采用 了J I N T S G一3 5 A连续墙液压抓斗， 改设备主要参数为 ： 发动机 型号 ： c 8 3 一c ， 额定功率为 1 9 4 K W， 成槽宽度为 0 31 2 n l ， 成槽深度为 6 0 m。P L D 1 2 0 0型配料机， J S 5 0 0混凝土搅拌机； H B T 6 0 0混凝土泵。 3 2 塑性混凝土防渗墙槽段划分 防渗墙槽段划分： 一是满足防渗墙 中心线折点和放水涵洞 的特殊要求来划分； 二是根据设计图纸 、 设计技术说 明中有关 地层渗漏情况结合施工机具的特点 ， 按照设计图纸墙底高程， 结合开挖后基岩底高程变化来划分。根据液压抓斗斗体长2 8 m的情况 ， 当槽段划分不能在 同一底高程时， 本着就深不就浅 的原则， 来确定该槽段墙底开挖底高程。在设计图纸中标明的 渗漏部位 ， 在划分槽段时， 适当划小其长度， 以预防施工过程中 因槽孔渗漏而引起塌孔。 本工程综合这些方面考虑 ， 共计划分 1 3 8个槽段， 实际施 工 1 3 8个槽段。 3 3 造孔 、 基岩鉴定 、 清孔 采用 S G一 3 5 A型液压抓斗三抓成槽方法，I、 期槽孔接 头采用套抓平接。先施工 I 序槽孔， 再施工 序槽孔。 I序槽 孔混凝土浇筑完 2 4 h以后再施工 序槽孔。 槽孔造孔完成后， 验收主要项 目有 ： 孔深、 槽宽、 孔斜、 人岩 深度。孔深检测使用测绳进行直接测量； 孔斜检测和计算采用 铅锤法 。 ， 设计要求入岩 l m， 施工中实际终孔以基岩鉴定为准。当 抓斗抓到基岩面时即取岩样作好孔深记录， 同时通知设计地质 工程师进行现场鉴定， 确定人岩是否符合设计， 这时的孔深由 设计地勘人员签认为终孔深度。 清孔直接用抓斗捞起法 ， 即用抓斗从一头开始捞起沉渣， 每次重叠半个斗长依次进行， 当孑 L 底淤积小于 1 0 c m， 且淤积不 再增 加 ， 方可停止 清孔 。清孑 L 的同时 ， 不断补充新鲜泥浆 。 接头孔的清理， 采用专门制作的钢丝刷方形钻头， 其宽度 4 0 c m， 清理时用吊车吊着钢丝刷紧贴接头孔壁， 上下拉动钢丝 刷对接头孑 L 分段进行刷洗 ， 直到钢丝刷上不带有泥屑， 量测孔 底淤积不再有增加 ， 清孔结束。 清孔结束后开始换浆， 就是使用新拌制的泥浆将孑 L 内抓槽 时所使用的泥浆进行置换， 以改善槽孔内泥浆性能指标 ， 使之 有利于槽孑 L 混凝土浇筑， 保证混凝土成墙质量。泥浆置换一般 为槽孔内泥浆量的 1 3 2 3 。清孔换浆结束后， 监理会同施工 单位质检员用取样器下入距孔底 l m处取孔内泥浆 ， 对泥浆进 行检验。现场检验所采用的仪器为 ： N A一1型泥浆含砂量计、 N B一1泥浆比重计和 1 0 0 6型泥浆粘度计 ， 主要检测指标有： 比 重、 粘度 、 含砂量 ， 同时， 用测饼检测孔底淤积厚度。泥浆 比重 不大于 1 1 5 g c m ， 粘度小于2 2 s ， 含砂量不大于 1 0 。 4 塑性混凝土防渗墙浇筑 水泥使用高抗硫酸盐硅酸盐 4 2 5水泥； 粗、 细骨料、 粘土 使用当地材料； 膨润土、 外加剂外购 ； 水使用水库内的水。 4 1 塑性混凝土性能指标 ( 1 ) 人孔坍落度： 1 8 2 2 c m； ( 2 ) 扩散度： 3 4 4 o c m； ( 3 ) 拌合析水率： 应小于 3 ； ( 4 ) 初凝时间： 不小于6 h ； ( 5 ) 终凝时间： 不大于2 4 h ； 8 0 内 蒙 古 水 利 2 0 1 1 年第 1期( 总第 1 3 1 期 ) ( 6 ) 坍落度保持 1 5 c m以上的时间应小于 l h 。 4 2塑性混凝土配合 比 塑性混凝土配合比， 见表 1 。 表 1 塑性 混凝土配合 比 4 3 塑性混凝 土浇筑 防渗墙混凝土浇筑采用泥浆下直升导管法浇筑。导管下 设完毕， 将小于导管 2 C I I I 的胶球提前置入导管内， 先将料斗注 满砂浆( 砂浆 的作用是将隔离球压到孔底， 而又不会 出现卡 球) ， 再准备好一料斗混凝土后， 抽掉漏斗内的挡板， 由砂浆压 着胶球顺管下落， 赶紧向料斗内连续放入混凝土， 当导管出现 混凝土注满时， 将导管缓缓提升到2 O 3 0 c m， 胶球从导管底部 浮 出， t 昆 凝 土浇筑时 ， 孔 内混凝 土面 上升速度 不小 于 2 0 m h 其两管浇筑高差不超过 0 5 m。 为了掌握混凝土的浇筑速度和控制混凝土在槽孔内均匀 上升， 浇筑过程中， 一般每隔 3 0 m i n测量 1次槽孔内混凝土面 深度。每套导管两侧布置测点， 每个槽段至少 4个测点， 有专 人负责测量。 测量人员根据测得的槽孔内? 昆 凝土面深度， 经过计算导管 埋在混凝土内的深度来确定拆管， 每次拆管都要填写拆管记 录， 保证导管底部埋入混凝土内深度不少于2 m， 避免发生导管 拔 出混凝土面 ， 造成 混凝土断墙的质量事故 。 5施工 质量 控制 按照有关规程规范要求 ， 严格对每道工序进行严格检查， 填写相关记录， 经检验人员、 现场监理工程师签字确认后， 方可 进行下一道工序的施工。 取样部位及数量： 按照施工规范对塑性混凝土在槽 口进行 随机取样。 表 2 防渗墙塑性混凝土试块强度统计 T 程 名 称 泉 素 嫠 嚣 篷 蠹 盏 羊 程 部 位 防 渗 墙 强 度 等 级 C 2 养 护 方 法 标 养 寨 萎 最 小 值 塑 蜂 混 凝 土 抗 压 强 度 均 质 性 的 评 定 采 用 离 差 系 敬 ( c v ) 法； c v = u ， ra i n 水利水电_r 程混凝士防渗墙施 规范 D L O 1 2 l 7 T 5 l 9 9 2 o o 4 。 每组强度值： ( M P a ) ( 1 ) 抗压按每个槽段一组取样， 共取样 1 3 8组 ， 其中最大值 3 1 MP a ， 最小值 I 7 MP a ， 平均值 2 2 MP a ， 离差系数 0 1 2 ， 抽 样试验结果满足 水利电力工程防渗强施工规范 8 6 4第 3 条要求 、 强度评定按第 8 7 4第 4条符合要求， 离差系数 c v按 附录 D计算， 混凝土离差系数优良。见表 2 。 ( 2 ) 抗渗按每3个槽段取一组试样， 共取 4 7组试样 ， 试验 最大值 9 9 6 X 1 0 一， 最小值 1 0 7 X 1 0 一， 平均渗漏 系数 2 0 6 1 O， 符合设计要求， 见表 3 。 表 3 防渗墙塑性混凝土抗渗试块统计 T 程 名 称黄 羊 蓁 票 毒 篓 嚣 工 程 施 丁 部 位 防 洛 墙 渗 纛 系 挺 o 一 雕 护 方 法 标 养 平均值 最大值 ( c m ) ( c m ) 2 0 6 l O一7 9 9 6 x1 07 每组渗透 系数( c m 8 ) 6 3 x 5 4 3 8 0 6 x 9 9 6 X 0 - 7 1 0 7 l O - 7 1 0 - 。 7 3 6 3 7 7 X l 2 6 x 3 5 2 x 0 7 1 0 7 l 0 7 1 O 一 7 5 I x 3 4 2 3 6 I x 6 6 2 x 0 7 1 0 7 1 0 7 l 0 7 6 6 3 9 6 5 6 1 x I 1 8 x 0 7 l 0 7 1 0 7 1 0 6 C m 检铡依 【 J ( 水 利混凝 土试验规程 ) 1 0 7 1 06 S t 3 2 52 0 0 6 ( 3 ) 弹性模量按每 1 O个槽段抽取一组， 共取样 l 4组， 试验 最大值4 8 1 M P a ， 最小值 3 8 5 MP a ， 平均值 4 2 0 M P a ， 符合设计要 求。 表 4 防渗墙塑性混凝土弹性 模量试块统计 程 名 称 黄 羊 茎 票 毒 蒜 嚣 篙 菩 丁 程 施 下 部 位 防 渗 墙 弹 性 模 量 5(0M - 4 5)0 养 护 方 法 标 养 蓄 蓑设 计 弹 性 模 量 ( M Pa ) 平 均 值 ( M ) 最 大 值 ( M ) 最 小 值 ( M P a ) 水 利 髫 嚣 规 程 ) 3 5 0一 5 0 2 0 s ， s 每组弹性模 量( MP a ) 4 8 1 4 1 4 3 8 4 3 5 8 4 t 4 4 3 3 4 0 2 4 4 9 4 4 3 4 4 8 4 0 0 4 4 6 4 0 9 3 结论 台格 ( 4 ) 防渗墙塑性混凝土物理性能试验成果， 见表 5 。 表 5 防渗墙塑性混凝土物理 性能试验成果 4结 语 本工程的塑性混凝土施工 ， 以现场试验确定的施工工艺和 参数作为控制依据， 在严格的控制措施下， 保证 了工程质量， 从 实践效果上看 ， 能够明显减少坝基渗漏， 提高坝体基础防渗能 力， 为其他水库的坝后及坝肩渗漏及坝基防渗设计和施工提供 了很好的借鉴。 ( 编校 ： 郭宝丽 ) 收稿 日期 ： 2 0 1 1 0 1 0 6 散 6 系 一 ： 酚 块 数： 试 组n 4 X 77 X 7 如 瑚 5 1 7 I 4 l 3 l X 7 7 X 7 X 7 3 6 7 3 5 0 0 0 0 9 I 6 l 2，5 l X 7 7 x 7 x 7 1 3 9 7一 m X 7 7 X 7 X 7 9 l 4 l 3 1 3 l x 6 X 76 1 7 5 4 4 4 4一 m= ! m似埘 0 8一 一 9 7一 一 0 6 0 0 0 0 差 = 雠 嚣 小 翳 m 0 2 6 l 2 4 3 2 2 2 2 2 2 2：2 7 0 6 2 3 3 O l 2 l 2 2 2 2 2 2 2 2 7 3 I 4 2 2 2 0 l 2 3 2 2 2 2 2 2 9 l l 4 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 7 8 0 3 3 3 0 4 0 L 8 3 2 3 4 5 2 3 3 乞 9 0 4 1 4 4 4 l 2 1 3 2 2 2 2 2 2 2 7 3 3 9 1 3 2 3 0 l 2 2 1 2 2 2 2 2 7 l 6 0 3 4 3 2 4 l 2 2 2 2 2 2 2 2