淺析水利工程防滲處理施工技術(shù)

許寧 郭春玲

摘 要：水利工程防滲處理技術(shù)在水利工程建設(shè)中有著舉足輕重的作用，尤其是運(yùn)行已久的水利工程，更應(yīng)做好防滲處理。鑒于此，本文對(duì)水利工程防滲處理施工技術(shù)做了專門的論述。首先，深入的分析了地下連續(xù)薄防滲墻技術(shù)，其中包括鉆孔灌漿成墻技術(shù)、液壓抓斗混凝土超薄防滲墻技術(shù)、振動(dòng)成墻法；其次，詳盡的論述了膨脹漿塞法灌漿工藝及施工情況，以便為同行提供有益的參考。

關(guān)鍵詞：水利工程防滲處理 振動(dòng)成墻施工技術(shù)鉆乳灌漿成

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前言

在我國，小型水利水電工程的應(yīng)用十分廣泛，并且種類繁多，但是，在這些工程中，主要發(fā)生的病害問題有：防洪能力差，壩基和壩體滲漏破壞情況突出，建筑物，更新速度慢，水壩的基礎(chǔ)及主體工程出現(xiàn)了滲漏甚至滲透破壞現(xiàn)象等。這都是水利水電發(fā)展速度慢的表現(xiàn)，當(dāng)年在建造時(shí)參考的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)明顯滯后偏低，達(dá)不到現(xiàn)行規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的要求，工程建筑物失修老化。上述病害的大量存在，很大程度上導(dǎo)致水利水電樞紐工程無法正常運(yùn)行，其效益也得不能充分發(fā)揮，并且還將會(huì)對(duì)下游的人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全夠成嚴(yán)重威脅，急需對(duì)其進(jìn)行加固除害處理。

1地下連續(xù)薄防滲墻技術(shù)

近年來，由于在水利工程防滲處理方面的防滲效果可靠，地下連續(xù)薄防滲墻技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。該防滲技術(shù)主要適用于堤身(小型壩)和基礎(chǔ)的垂直防滲，有時(shí)也被應(yīng)用于壩體防滲心墻及土石壩防滲加固方面。在歷經(jīng)了多年的工程實(shí)踐及不斷探索之后，我國在堤防地下連續(xù)薄防滲墻施工技術(shù)方面取得了顯著發(fā)展和進(jìn)步。地下連續(xù)薄防滲墻技術(shù)與傳統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)設(shè)備比較，其主要優(yōu)勢(shì)在于該技術(shù)在造墻的效率方面有了顯著提高，墻的厚度減少，而成墻的質(zhì)量有了很大程度的提高。下面重點(diǎn)對(duì)地下連續(xù)薄防滲墻的常見的幾種施工方法及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行介紹。

1.1鉆孔灌漿成墻技術(shù)

該成墻技術(shù)的基本工作原理是通過機(jī)械成孔后，向所成的孔內(nèi)灌注漿液，并強(qiáng)力攪拌成墻。所用的設(shè)備比較常見的主要有兩種：其中一種為小直徑多頭深層攪拌一次成墻樁機(jī)，主要是由專用導(dǎo)架、六頭鉆桿、液壓步履行走底盤以及連鎖器等夠成，使用該設(shè)備成墻效率很高，最大成墻深度可達(dá)22m之多。另一種常用的成墻設(shè)備為多頭雙動(dòng)力深層攪拌樁機(jī)，主要是由液壓步履行走底盤、成墻器、三桿六頭攪拌鉆頭及專用導(dǎo)架等部件構(gòu)成，該成墻設(shè)備采用雙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，最大成墻深度可達(dá)21 m，并且還具有鉆桿中心距可調(diào)、鉆孔多級(jí)調(diào)速、垂直精度控制方式先進(jìn)、三管分別計(jì)量灌漿、對(duì)環(huán)境影響很小等諸多的優(yōu)點(diǎn)。

1.2液壓抓斗混凝土超薄防滲墻技術(shù)

一般地，采用該技術(shù)成墻厚度大約25～30 cm，施工中用到的設(shè)備為CH—6O型、CH—80型的液壓抓斗，均為國外生產(chǎn)。最大施工成槽深度可超過70m。因?yàn)閴w的厚度僅為通常所見的常規(guī)混凝土防滲墻厚度的1/3～1/2，通常施工條件下可以直接采用液壓抓斗挖鑿成槽，整個(gè)施工過程的機(jī)械化程度及工作效率都有很大程度的提升。通過采用該技術(shù)組織施工還可以節(jié)約大量的混凝土及其他相關(guān)工程材料，施工成本大幅度降低。同時(shí)，所成墻體在連續(xù)性及垂直度方面也能得到更好保障，防滲工程效果完全能夠滿足預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，真正意義上充分體現(xiàn)出了混凝土防滲墻在防滲性能、工程造價(jià)、施工周期以及效用發(fā)揮等方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

1.3振動(dòng)成墻法

該施工方法的基本工作原理是通過機(jī)械振動(dòng)的方式將模具沉入地下設(shè)計(jì)深度處，隨后拔模成槽，再向所成槽中灌注漿液漿成墻。工程成墻施工中常見的有如下3種設(shè)備：

1)高頻振錘薄壁板墻設(shè)備：主要是由主機(jī)、液壓振動(dòng)錘、動(dòng)力站、配有底靴的H鋼梁及工作導(dǎo)架組成。成墻最大深度為27 m，液壓振動(dòng)方式沉模。本帶具有履帶，行走定位相對(duì)比較方便，成墻厚度較小、勞動(dòng)組合相對(duì)合理。

2)振動(dòng)沉模板墻設(shè)備：由底盤(機(jī)械步履式)、模板、震

、樁架等部件構(gòu)成。通過機(jī)械振動(dòng)的方式，把雙模板交替強(qiáng)制壓入地下設(shè)計(jì)深度處，隨后強(qiáng)力拔出成槽，并向槽內(nèi)灌注漿體形成墻體，成墻最大深度可達(dá)17 m。

振動(dòng)插板成墻設(shè)備：由起重機(jī)(通用履帶式)、插板、震錘等部件構(gòu)成。通過機(jī)械振動(dòng)的方式，把兩塊插板(互為導(dǎo)板)強(qiáng)制交替壓切入地下設(shè)計(jì)深度處，成墻最大深度一般可達(dá)17 m，成墻厚度一般分為15 cm和18 cm兩種規(guī)格。上面所述的3種施工設(shè)備主要適用于砂性土、淤泥質(zhì)土、黏土及含礫石的砂礫石土層地下連續(xù)薄防滲墻的工程施工中。由于振動(dòng)類的成墻施工設(shè)備在工程施工中會(huì)產(chǎn)生很大的振動(dòng)，一般在使用時(shí)其適用范圍有所限制，通常用于基礎(chǔ)及小型壩堤的垂直防滲施工。

2 膨脹漿塞法灌漿工藝及施工

工程實(shí)踐中在對(duì)防洪大壩出現(xiàn)的橫縫進(jìn)行堵漏時(shí)，主要是依靠漿塞膨脹法施工工藝，使用該方法堵漏時(shí)漿液填充飽滿，施工效果較好。

2.1膨脹漿塞法灌漿工藝

在工程施工中的膨脹漿塞的形成是依靠灌漿實(shí)現(xiàn)的，主要工序：機(jī)械成孔—壓水洗孔—灌注漿體—并漿—封孔。工程中成孔時(shí)一般選用4DJ—100型的鉆機(jī)，成孔后的開口、終孔直徑分別為105 mm、91 mm，所成孔的底部要深入基巖1.5 m左右深度，孔深一般在52 m左右。采用膨脹漿塞法進(jìn)行灌漿時(shí)，由于使用的灌注材料絕大部分都是遇水就反應(yīng)，浸水就膨脹，所以在對(duì)其進(jìn)行灌注時(shí)應(yīng)區(qū)別于水泥的灌注模式，最好是采用一次灌漿法最為適合。然而，通常的化學(xué)灌漿一次注漿方式對(duì)于50多米的充水深孔，若不排出水，其內(nèi)包水量太大，漿柱往往很難密實(shí)，唯有將水排出才可保證漿液充添飽滿。筆者經(jīng)過認(rèn)真研究和試驗(yàn)，最終確定了“以漿趕水、以水壓漿”的施工方案。結(jié)合實(shí)測資料，復(fù)合料的比重為1：2(比水重)，施工中可將射漿管深插至孔的底部，使孔底溢出漿體，以漿體趕水上溢。為確保灌漿中形成的漿柱的密實(shí)度以及不自由發(fā)泡，就要保證不能讓水自由溢流，實(shí)際操作中一般需在孔口予以限制，實(shí)現(xiàn)以水壓漿。

2.2膨脹漿塞法灌漿施工工藝中的具體操作舉措

1)全孔注漿時(shí)間的控制：在進(jìn)漿過程中應(yīng)力求快速，要盡量趕在漿液還未固化之前就把全孔灌滿，實(shí)現(xiàn)以漿趕水的目標(biāo)，一般地，全孔總注漿應(yīng)控制在10 min。結(jié)合施工中鉆孔孔徑及設(shè)計(jì)孔深等因素，確定40～50 L/min的進(jìn)漿流速。具體施工中可改造CB—46型齒輪泵，選用功率為3.0 kW的二級(jí)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)來提升進(jìn)漿速度，此外要用高壓氧取代壓縮空氣(含水汽)作為動(dòng)力源，以壓力灌漿罐做備用，進(jìn)而保證灌漿的連續(xù)性。

2)采用雙層管法灌漿：內(nèi)管應(yīng)深入到孔的底部，下端還應(yīng)設(shè)置逆止裝置，以避免孔內(nèi)的水進(jìn)入到管內(nèi)使得漿體在射漿管內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。外管一般選用直徑90 mm的排水管，上部接上壓力表和控制閥，隨時(shí)控制著回水(漿)壓力。外管要深入到鉆孔500 mm左右位置，上部纏上線麻并采用水泥水玻璃等將孔口封堵密實(shí)。

結(jié)束語：

總而言之，隨著水利工程的發(fā)展，新的技術(shù)和施工方法的采用。使得小型水利水電樞紐工程除險(xiǎn)加固的方法多樣化起來。傳統(tǒng)中的采用防滲、灌漿的方法在目前還是有效的。但是，我們也可以針對(duì)小型水利水電樞紐工程的不同特點(diǎn)，采取不同的方法。水利工程的防滲處理，作為專業(yè)性很強(qiáng)的一種技術(shù)手段，一般都要求技術(shù)人員應(yīng)該更為全面地掌握專業(yè)技術(shù)，要在工程實(shí)踐中吃苦耐勞，忘我奉獻(xiàn)。因水利工程的投入一般都很大，且直接涉及周圍臨近區(qū)域的人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，加之山水結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地形地貌特殊等情況，一定程度上給水利工程的建造及防滲處理帶來了莫大的困難。這就要求我們水利工作者務(wù)必要在工程建設(shè)工程中深入一線，搞好調(diào)查研究，全面客觀地掌握當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)結(jié)構(gòu)、地貌特征等其相關(guān)情況，選用適合的施工工藝組織施工，堵漏防滲，除險(xiǎn)加固，全面搞好水利工程設(shè)施的有關(guān)防滲處理工作，保證水利工程設(shè)施質(zhì)量，使其在人類生產(chǎn)生活中發(fā)揮應(yīng)有作用。

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