斯里兰卡汉班托塔港发展项目二期新建南围堰主要由一期基坑开挖料回填而成，回填料主要为砂性土且含有部分块石。一期工程基坑开挖结束，考虑到到二期工程施工方便，基坑北侧填筑南围堰，在堰体底部防渗墙轴线位置，预先开挖了一条深0.5m、宽1.0m的槽，一期港池底标高-17.0m。预先成槽解决了二期防渗墙成槽微风化基岩入岩问题。本文主要介绍了防渗墙预先成槽施工工艺和实际止水效果。
1 工程概况
斯里兰卡汉班托塔港发展项目二期工程采用围堰止水围闭港池，之后抽干水进行基坑干地土石方开挖和水工结构施工。新建南围堰与一期港池(海水)相接，采用塑性混凝土防渗墙施工工艺，液压抓斗成槽机“抓取法”成槽。防渗墙总轴线长891.9m，槽孔深度大于21m，最大深度为21.78m。墙体厚度为60cm，总成墙面积1.9万㎡，共浇筑混凝土16998m³。
新建南围堰在一期开挖完基坑基础上利用基坑开挖料人工堆填碾压而成，围堰临海，堰体中含大粒径块石较多，同时回填土含砂量较大。堰体顶标高为+3.5m，底标高为-17.0m，堰顶宽度为10m，施工期间平均水位水位在+0.3m~+0.7m之间。
2预先成槽技术的应用
在斯里兰卡项目一期工程实施过程中，已经充分考虑到二期项目临海侧围堰止水施工的难度，特别是南围堰防渗墙墙下入岩问题，预先成槽入岩技术的应用，是南围堰防渗墙施工中决定性影响因素之一。
2.1 预成槽的必要性
根据防渗墙施工规范技术要求，防渗墙底部设计入强风化基岩不少于1m，或中风化及微风化基岩不少于0.5m。新建南围堰在一期完工港池基面上碾压堆填而成，底部以下几乎全是微风化基岩，这就要求防渗墙施工时底标高至少需要达到-17.5m。常规防渗墙施工，直接从顶部开挖至基岩，再通过抓取或冲砸的方式进入基岩0.5m(或1m)。但对于南围堰，如果采取重锤冲凿，施工中槽体内约20m深的泥浆，会大大减小了冲凿效果，进入微风化岩需要处理时间相对较长，甚至可能无法处理，将直接对整个围堰止水工程的施工工期产生巨大影响。且南围堰顶面宽度仅为10米，除去浇筑通行道路，施工机具工作面极小，无法摆放大型冲砸设备。重型设备连续作业，有造成堰体松动的可能，基于此，南围堰成槽入岩，不能采取常规工艺。
为了二期防渗墙施工更加方便，一期港池开挖至-17.0m后，在南围堰轴线上，采用爆破、钻头破除等方式，施工一条宽1m，深0.5m的槽(实际深度略大于0.5米)，最大限度清除槽中碎石砾石，回填优质粘土，夯实碾压，预先进行二期防渗墙入岩施工。
图1 预先成槽开挖示意图
2.2 南围堰成槽处理
成槽施工主要采用液压抓斗“纯抓法”，对于部分存在回填块石的槽孔，辅以冲击钻机，采用“钻抓结合法”进行成槽施工。施工过程中，使用密度为1.10g/cm³左右的淡水膨化膨润土泥浆护壁，起到了很好的效果，最大限度保障了成槽时的孔壁稳定。为了保证充分入岩，成槽终孔采用双控标准，必需同时满足以下两种条件，方可停止成槽工作：1、槽底标高至少为-17.5m;2、经现场人员确认，液压抓斗无法继续，底部可判定为已达到基岩面。标高未达到-17.5m，绝对不允许停止成槽;标高达到或低于-17.5m后，还要以液压抓斗不能继续抓取作为终孔必要控制条件。必要时，还采用XY-2型地质钻机对槽底钻孔取芯，然后由设计代表结合地质资料对岩性做出鉴定，判定终孔深度的合理性。从而保证了规范要求的入微风化岩0.5米，同时，保证槽底至少为一期港池开挖后预成槽基岩面标高，保证预先成槽的有效性。
实际施工中发现，个别槽段还未达到-17.5m，液压抓斗就不能继续抓取。主要由于预先成槽后，槽中碎石砾石块未清理完全，同时由于堰体自身存在一定量的块石，成槽过程中堰体内块石下沉，和粘土结合在槽底部。现场利用冲击钻空心钻头进行改装，内部增加配重改制成重锤。利用45T履带起重机配合重锤对槽底进行冲凿破碎处理，破碎后再由液压抓斗捞取。取得了良好的施工效果，顺利完成了个别此类槽段成槽施工。同时，也有部分槽段在达到-17.5m后，还能继续抓取，现场以抓斗控制。南围堰施工成槽最大深度达到-18.28米，终孔标高达到-17.6米及其以下的的槽段总长约占大南围堰总长的三分之二。
2.3 混凝土浇筑处理
2.3.1抓取孔终孔验收合格后，进行清孔作业。清孔作业分两步进行，第一步，用抓斗捞取孔底大颗粒沉渣，第二步，采用“气举法”或“泵吸法”清孔。清孔结束标准：清孔换浆结束1h后，孔底淤积厚度不大于10cm;泥浆密度<1.15g/cm3;泥浆粘度<32~50s;含砂量<6.0%。由于I序槽需要下放接头管，浇筑前准备时间较长，约2.5小时。需每隔1小时测量一次孔深和淤积深度，保证槽底没有坍塌和过量淤积。
2.3.2同时，由于预先成槽宽度为1.0m，而防渗墙宽度仅为0.6m，预先形成的基槽没有完全被防渗墙混凝土填塞，理论剩余0.4m间隙为。如果不能有效填塞止水，不但达不到如岩效果，反而增加了渗水的风险。为了充分保障预先成槽衔接处的防渗止水效果，在清孔结束后投放袋装水泥，在槽底冲砸，形成水泥浆液，填塞预先形成的基槽内尚未被防渗墙混凝土封堵的空隙，进一步提高槽底防渗性能。
图2 槽底冲砸水泥形成水泥浆液填塞示意图
水泥量的多少，通过现场试验确定。选取成槽条件好，没有发生塌孔、漏浆等问题的槽段，投放水泥，砸压后通过取浆液桶捞取槽底浆液现场查看，一次增加一袋水泥，直到能够形成良好水泥浆停止，记录水泥总数，核算延槽轴线每米水泥用量。现场试验得出，大约每2m投放一袋50KG水泥时能够形成较好水泥浆，南围堰施工中，I期槽长6m投放3袋，II期槽长7.2m投放4袋。
冲砸水泥具体做法为：一、投放袋装水泥前，用液压抓斗充分抓取槽底淤积和泥块，用验收测针和测饼检验，确保底部无集中淤积，防止投放水泥后形成过多办结泥块。 二、根据槽段长度，投放纸质袋装C42.5水泥，用液压抓斗辅助投放，直接投送到槽底，保证水泥能够均匀投放到槽底。三、投放完成后，用清壁刷子(重约300KG方形混凝土墩)延槽冲砸水泥，来回两遍充分砸压，在槽底“拌合”形成水泥浆液。四、水泥砸压充分后，立即用液压抓斗抓取槽底结块(泥块和未散开的水泥块)，捞取水泥纸袋。 五、水泥砸压完成后，以最快时间完成混凝土浇筑，缩短槽孔等待时间。
图3 槽底投放袋装水泥处理示意图
2.4 施工效果
塑性混凝土防渗墙墙体为C1混凝土(标准立方体试块强度为1Mpa)，质量检查主要通过钻孔注水试验来检测。墙体检查孔位置和数量由设计根据施工情况进行确定。在混凝土浇筑完成28天后，由设计根据施工浇筑过程记录，选取最有可能渗水的地方作为检查孔位置，在墙体上进行钻孔注水试验，检查孔深度为槽孔终孔深度以上0.5m。新建南围堰布置检查孔8个，其中骑缝检查孔2个，墙体检查孔6个。注水试验最大渗透系数为0.82×
cm/s，满足设计不大于3.0× 
cm/s。同时，其中两个孔在做完上诉检测后，继续钻孔至基岩以下0.5米，做基岩渗水检验，结果表明，渗透系数远小于设计中基岩渗透要求。从实验结果来看，槽底连接部位无不良接触现象，佐证了本工程中预先成槽技术的可行性。南围堰注水试验质量检查成果汇总见表1如下：
表1 防渗墙墙体质量检查成果汇总
序号检查孔编号检查槽号检查孔深(m)渗透系数 (×
cm/s)备注
1SJ1SF60-14115.460.22墙体
2SJ2SF60-13520.030.74墙体
3SJ3SF60-11220.660.38墙体
4SJ4SF60-10220.480.14墙体
5SJ5SF60-8721.260.45墙体
6SJ6SF60-6420.230.64接缝
7SJ7SF60-5020.850.12接缝
8SJ8SF60-1013.010.82墙体
二期南围堰内侧围闭区正在降水，目前南围堰内侧泄湖抽水已经降至-15.0m以下，巡视和监测过程中，南围堰内侧堰体上未发现任何渗水、漏水情况，防渗墙止水效果良好，有力地验证了南围堰防渗墙施工效果，进一步证明了预先成槽技术的可行性。
图3 南围堰内侧泄湖抽水前后对比效果图
3 结束语
汉班托塔港二期围堰止水工程南围堰施工共完成防渗墙槽孔135个，成墙面积1.9万㎡。通过本工程的施工实践，总结了一套临海侧围堰防渗墙施工重难点问题处理方法，表明预先成槽技术可以解决防渗墙微风化基岩入岩问题。对于临海侧微风化基岩防渗墙，采用预先成槽施工技术证明是行之有效的施工方法，为类似工程的防渗施工积累了宝贵的技术经验，值得借鉴。
参考文献：
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【3】 高钟璞.大坝基础防渗墙[M].北京：中国电力出版社，2000.
【4】 中华人名共和国水利部.SL345-2007水利水电工程注水试验规程.北京：中国水利水电出版社，2008
