混凝土防滲墻在水利工程中的研究進展

劉春登

(天長市水電建筑安裝工程公司，安徽 天長　239300)

混凝土防滲墻在水利工程中的研究進展

劉春登

(天長市水電建筑安裝工程公司，安徽 天長239300)

【摘要】近年來，混凝土防滲墻作為水利工程防滲加固工程中的重要組成部分，在水利工程中廣泛應用。本文綜述了混凝土防滲墻的關鍵工序、施工技術、常見問題及處理方法等，希望為同行提供參考。

【關鍵詞】防滲墻；混凝土；水利工程

混凝土防滲墻是水利工程中廣泛使用的一種工藝技術，防滲墻的主要作用為防滲漏、加固墻體及防洪。防滲墻質(zhì)量的優(yōu)劣直接關系到水利工程的安危，由此，對于混凝土防滲墻施工過程中的質(zhì)量控制至關重要。

1混凝土防滲墻的關鍵工序

1.1　導墻

導墻的作用是為開挖機提供導向，此外，還有保護承重和槽口等的作用。盡可能使用能夠周轉(zhuǎn)的鋼結構導墻，例如：采用混凝土導墻時，控制其斷面盡可能地小，通常為高×寬(50cm×30cm)的矩形，這樣可以減短施工周期以及降低工程的成本[1]。

1.2　原材料

一般來說，防滲墻的墻體材料大多數(shù)為一級配的塑性混凝土，原因是這種材料具有比較低的變形模量和強度，同時抗?jié)B性能好，滲透系數(shù)不超過1×10-6cm/s,另外，還具有較強的適應地基變形的能力。

1.3　墻的連接處

墻段連接是此項技術的關鍵，技術上多使用“接頭管法”，也可使用“切削法”或者其他方法。關于起拔工藝，該技術方法成功與否的關鍵是正確地定好接頭管的起拔時間，應當在混凝土初凝前進行接頭管的起拔。針對一個具體工程，一方面要考慮初凝時間，另一方面還要考慮混凝土配合比、氣溫、混凝土面上升速度以及接頭管埋深等因素。通過試驗找尋最佳的拔管時間，對于起拔接頭管后所造成的接頭孔，需用泥漿封堵，以免造成混凝土及覆蓋層倒塌。

2混凝土防滲墻的施工技術

2.1　混凝土超薄防滲墻的施工技術

在施工混凝土超薄防滲墻之前，首先要把泥漿灌入導向孔內(nèi)，確保泥漿水平面不超過導墻面30cm。工程上，通常用燒堿和膨潤土配制泥漿，確保黏粒含量不低于50，塑性指數(shù)不低于20，含砂量不超過5，控制SiO2與Al2O3質(zhì)量比在3左右。

混凝土超薄防滲墻施工技術特點如下:

a.“兩鉆一抓”成槽。原理如鉆孔工藝所述，沿導墻邊用抓斗來挖土成槽，然后在槽內(nèi)來排渣清底，將抓斗伸到孔底，通過同體方式把孔底的殘留物排到槽孔外。最為關鍵的技術是防止孔壁坍塌，在挖槽的過程中，確?？變?nèi)的泥漿不能脫離先前灌入的水平線范圍，此外，在施工過程中不時地把新鮮泥漿補充到孔內(nèi)，由此來保持孔內(nèi)的泥漿側壓力，防止塌方。還要經(jīng)常檢查孔內(nèi)泥漿的各項性能指標，一旦發(fā)現(xiàn)有指標參數(shù)不正常，立即進行調(diào)整[1-2]。

b.對于接頭，采用在管上抹油和裹膜的新技術，防滲墻的接頭管應采用壁厚為100mm、直徑為330mm的焊接管。在成槽以后，為了減小混凝土與管壁間的摩擦力，預先把潤滑油抹到接頭管的管罐上，接著把塑料薄膜裹到表面上，最后把接頭管鋪設到事先指定的深度處[3-6]。

2.2　塑性混凝土防滲墻的施工技術

近些年，混凝土防滲墻施工工藝日趨成熟完善，在病險水庫的加固除險規(guī)劃中越來越廣泛地使用混凝土防滲墻。為了滿足土石壩變形方面的需要，常使用塑性混凝土防滲墻方案，其主要優(yōu)點就是具有較強的適應變形的能力。對于塑性混凝土防滲墻，常使用新型墻體材料，其中有含量比較大的黏土或膨潤土，能夠較大程度上改善普通防滲墻墻體的物理特性。新型墻體材料具有比較低的彈性模量，能夠較好地適應土石壩的變形特點，有一定的抗壓能力，節(jié)約水泥，防滲性能較強。

塑性混凝土防滲墻施工過程如下：

a.準備導向槽及施工平臺?？刂茖虿鄣膶挾缺仍O計的防滲墻大十幾厘米，其深度由工程中上部土層而定，使用鋼筋混凝土作為導向槽材料，還要保證和防滲墻之間的中心線看齊。基于此，能夠?qū)蛟炜椎臐仓€能夠支撐住上部孔壁。

b.造孔。在塑性混凝土防滲墻施工中，造孔是其中一道重要工序，要依據(jù)設計劃分槽孔，這樣能夠降低墻段的接頭，能夠更快速、安全地進行施工。

c.泥漿護壁以及混凝土的澆筑。

2.3　沖切成槽建造薄壁混凝土防滲墻技術

在應用沖擊成槽建造混凝土防滲墻技術的基礎上，用扁鉆頭替代鉆孔的圓鉆頭，用泥漿循環(huán)系統(tǒng)來替代抽砂筒排渣；此外，對一些工藝進行改進，形成了沖切成槽法這一種比較新的薄壁防滲墻施工技術。與傳統(tǒng)的防滲墻施工不同，沖切成槽法在泥漿的循環(huán)方面要求更高。在施工過程中，一般要安裝正、反循環(huán)系統(tǒng)來抽吸，其中，氣舉反循環(huán)裝置通常要使用2.6m3/min的空壓機來供風。為了更快地排出粗大顆粒，改善沖切速度，一般在出漿管處使用管徑較大的套管。在防滲墻接頭時，將脫模劑涂抹到下接頭管的表面，以此來確保接頭鋼管外壁盡可能光滑。

3施工時的常見問題及處理方法

3.1　造孔時孔壁坍塌

3.1.1分析原因

在防滲墻施工中出現(xiàn)孔壁坍塌一般有如下原因：

a.在停工期間，沒有定期檢查泥漿，此外，沒有及時補充漏失的泥漿。同時沒有定期地攪動泥漿，導致泥漿出現(xiàn)沉淀，造成孔壁坍塌。

b.在特殊地層鉆孔，如：在孔隙較大的砂礫石層，會出現(xiàn)集中滲透帶等。有可能會突然漏失掉大量的泥漿，假如沒有立即補漿，可能會由于孔內(nèi)泥漿壓力突然減小導致坍孔發(fā)生。

c.壩體土料的密實程度不夠。由于配制的固壁泥漿的性能指標沒有達到要求，泥漿不能對孔壁起到有效的保護。

d.由于導向槽的深度不夠，泥漿面發(fā)展到導向槽下面，由于鉆進時泥漿面掏刷孔壁而導致坍孔[6-7]。

3.1.2預防措施

采取下列措施防止造孔時的孔壁坍塌：

a.鉆進時一定要遵照地層情況，采用不同的泥漿護壁，同時經(jīng)常檢查，在需要的時候調(diào)節(jié)泥漿的性能參數(shù)指標。

b.預先存儲好大量的海帶、黏土塊、大麻和稻草等具有較強纖維性的物質(zhì)，應急使用。

c.發(fā)生停工時，應當在4~8h內(nèi)攪拌一次成孔內(nèi)的泥漿。如果漏失的話，應立刻補充，要始終保持泥漿超過槽口板0.5m，并不低于地下水位2m。

d.終孔后，不能突然稀釋孔內(nèi)的泥漿，更不可以用清水稀釋泥漿。

e.確保成孔槽段的長度盡可能短一些(一般6~10m)。在地層不好處按照兩段跳躍成型造孔來澆筑，防止由于壩體連接段過小而發(fā)生坍陷。

3.1.3處理技術和方法

發(fā)生坍孔時，具體的處理技術和方法如下：

a.先把鉆具拿出來，目的是防止導致坍孔等更為嚴重的事故。接下來，以最快的速度查明坍孔的具體原因，根據(jù)原因來進行分析處理。

b.如果坍孔情況比較嚴重，則需要把預先儲備的具有較強纖維性的物質(zhì)(如：海帶、大麻、稻草等) 和填裝有黏土的草袋等埋進孔內(nèi)，充分填滿坍塌的部分，然后重新造孔。

c.適量地增加固壁泥漿的黏度和比重，然后送進孔內(nèi)，這樣可以阻止坍孔進一步擴大。

3.2　造孔中鉆頭脫落

3.2.1分析原因

鉆頭脫落的原因如下：?沒有預先安裝好保護繩；?當鋼絲繩磨損嚴重時，沒有及時地更換；?孔底不干凈、坍塌嚴重時，發(fā)生埋鉆事故后硬性地提鉆；?鋼絲繩回頭聯(lián)結鉆頭，鋼絲繩子夾頭(卡子)發(fā)生松動，沒有及時地發(fā)現(xiàn)而發(fā)生脫落。

3.2.2預防措施

針對鉆頭脫落情況，一般采取如下措施：?預先在鉆頭上設置好保護繩；?定期檢查正在使用的鋼絲繩等，一旦發(fā)現(xiàn)破損不符合要求應立即更換，如果發(fā)現(xiàn)鋼絲卡子松動必須及時緊固；?保持孔內(nèi)干凈。

3.2.3處理方法和技術

當事故發(fā)生后，要及時查明原因。如果是主繩斷裂，需要借助下偏勾套取出保護繩。如果沒有保護繩，需要先換掉泥漿，然后抽取干凈鉆頭附近的鉆渣，再用工具打撈出來?？ㄗ『筝p微地提起或者卸下加重桿，在輕微震打活動后，適時取出。

4結語

由于混凝土防滲墻具有工期短、施工方便以及成本低廉等特點，因此在水利工程中應用廣泛。本文綜述了混凝土防滲墻的關鍵工序、施工技術、常見問題和處理方法等，希望有助于業(yè)界同行的工作。

參考文獻

[1]景兆瑞.混凝土防滲墻在施工中常見問題及處理方法[J].城市建設與商業(yè)網(wǎng)點,2009(22):213-215.

[2]徐偉民.混凝土防滲墻施工技術在水利水電工程中的應用[J].科技致富向?qū)?2014(26):331.

[3]蘭琪.水利水電工程防滲墻施工技術及質(zhì)量控制[J].江西建材,2014(24):163.

[4]潘興國,黃泰巧.水利水電工程中混凝土防滲墻施工技術的探討[J].中國科技博覽,2014(37).

[5]賈海燕.淺談水利工程防滲墻施工技術[J].科學中國人,2014(21).

[6]余正凱.混凝土防滲墻技術在水利工程中的應用及前景[J].科技資訊,2009(19):84.

[7]馬迎春.混凝土防滲墻施工技術綜述[J].黑龍江水利科技,2005(6):41-42.

Research progress of concrete cut-off wall in water conservancy projects

LIU Chundeng

(TianchangHydropowerConstructionandInstallationEngineeringCo.,Ltd.,Tianchang239300,China)

Abstract:In recent years, concrete cut-off wall is widely applied in water conservancy projects as an important part in water conservancy engineering anti-seepage and reinforcement project. In the paper, key working procedure, construction technology, common problems and treatment methods, etc. of the concrete cut-off wall are summarized. It is expected that it can provide reference for peers.

Key words:cut-off wall; concrete; water conservancy projects

中圖分類號：TV543+.82

文獻標識碼：B

文章編號：1673-8241(2015)12-0017-03

DOI:10.16617/j.cnki.11- 5543/TK.2015.12.006