淺析水庫大壩混凝土施工和防滲措施

曾德華（重慶市仁信建筑工程有限公司，重慶404000）

淺析水庫大壩混凝土施工和防滲措施

曾德華（重慶市仁信建筑工程有限公司，重慶404000）

水庫的大壩工程施工中，混凝土施工是重要環(huán)節(jié)，其施工工藝與防滲漏措施能夠有效保障大壩的整體結(jié)構(gòu)牢固性。因此，在水庫大壩的建設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制混凝土的施工流程，并圍繞防滲漏施工工藝進(jìn)行了探討，以確保水庫大壩的建設(shè)質(zhì)量。

水庫大壩；混凝土；防滲

1 引言

現(xiàn)代水庫大壩的混凝土施工中，應(yīng)當(dāng)重視對工程施工過程的控制，從而保障混凝土工程的整體施工質(zhì)量。而在混凝土施工中，防滲施工是重點(diǎn)，針對水庫混凝土滲漏的處理，應(yīng)當(dāng)首先從細(xì)節(jié)著手，通過合理的施工工藝來確?；炷翗?gòu)件的穩(wěn)固性，從而保證堤壩系統(tǒng)的完整性。大壩混凝土施工及其防滲措施是保證大壩實(shí)際應(yīng)用效果的重要工序。

2 水庫大壩的混凝土施工分析

水庫大壩的混凝土施工中，防滲漏施工需要重點(diǎn)關(guān)注混凝土材料本身的性質(zhì)與具體工藝流程，從而避免對大壩整體質(zhì)量帶來不良影響。施工過程中，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)注意以下方面。

2.1 混凝土的配合比例控制2.1.1 水灰比例控制

施工過程中，為了合理確定水灰比例，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際的水庫大壩施工中，各個(gè)構(gòu)件強(qiáng)度、不同施工部位強(qiáng)度等方面的要求，從而明確混凝土的實(shí)際強(qiáng)度與坍落度，從而能夠?qū)⑺冶瓤刂圃诤侠矸秶鷥?nèi)。

2.1.2 配合比例合理控制

加強(qiáng)對于混凝土自動設(shè)備的檢查，從而確?；炷恋幕旌暇鶆?。對于混凝土的混合過程質(zhì)量控制，要求定時(shí)對混凝土的攪拌時(shí)間進(jìn)行調(diào)整與控制。若是水工混凝土，則需要定期對攪拌站的儀器進(jìn)行檢測，從而保證測量儀器的使用準(zhǔn)確性。在測試過程中，需要對混凝土的混合過程，所使用的各種材料、工作情況、檢查結(jié)果等進(jìn)行詳細(xì)的記錄，一般來說，檢查的時(shí)間間隔應(yīng)當(dāng)控制在4h以內(nèi)。

2.1.3 含水量測定

進(jìn)行混凝土的拌制之前，應(yīng)當(dāng)注意測定砂石含水量，并依據(jù)測定的結(jié)果來合理調(diào)整混凝土的配合比，確保其強(qiáng)度符合工程要求。另外，還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格把關(guān)施工用混凝土的配合比、含水量測定結(jié)果。

2.2 混凝土的混合

2.2.1 混合設(shè)備檢查

水庫大壩工程建設(shè)中所采用的混凝土，通常采用機(jī)械自動拌合進(jìn)行混合施工，因此，在實(shí)際施工之前，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)檢查自動拌合設(shè)備的質(zhì)量與運(yùn)行情況，從而保證其良好的功能性與穩(wěn)定性。

2.2.2 混合過程控制

混凝土拌合過程中，應(yīng)當(dāng)確保計(jì)時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行正常，從而能夠準(zhǔn)確掌控混凝土的拌合時(shí)間。同時(shí)，為了能夠保證施工質(zhì)量，還需要實(shí)時(shí)進(jìn)行施工情況與原材料配合比的記錄。而在水工混凝土的施工中，則應(yīng)當(dāng)注意定期檢查攪拌站儀器狀況，通常每月進(jìn)行一次。

2.3 混凝土的施工澆注

水庫大壩混凝土的施工，一般是分段或分項(xiàng)目進(jìn)行的，尤其對閘室和閘墩分開進(jìn)行。施工中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制混凝土輔料，其要點(diǎn)在于：①來料時(shí)需要均勻平鋪，控制平鋪的厚度為30～50cm；②平倉時(shí)，可采取分散處理的方式，以防大骨料過度集中，從而影響到構(gòu)件的強(qiáng)度。

另外，在澆筑過程中需要尤其重視混凝土振搗工序，從而保證混泥土澆筑質(zhì)量。在振搗施工中，需要嚴(yán)格控制混凝土的下沉，確保其表面不會出現(xiàn)大氣泡，而在拔出振搗棒時(shí)則應(yīng)當(dāng)緩慢進(jìn)行。施工中還需要注意施工順序與振搗點(diǎn)的合理布置，從而避免漏振與振搗不足的問題。

2.4 混凝土后期養(yǎng)護(hù)

為了適當(dāng)增加混凝土的硬化速度，以防出現(xiàn)混凝土的硬化不良問題，導(dǎo)致混凝土損壞或裂縫問題，必須在施工結(jié)束后期實(shí)施全面養(yǎng)護(hù)措施。養(yǎng)護(hù)施工應(yīng)當(dāng)依據(jù)澆筑構(gòu)件實(shí)際情況，對各個(gè)側(cè)面進(jìn)行均勻的保護(hù)，對于初凝混凝土實(shí)施灑水養(yǎng)護(hù)，保持混凝土塊濕度合適。如果是夏季施工，在氣溫的影響之下，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高灑水頻率，而在混凝土拆模后，需要加強(qiáng)混凝土側(cè)面的養(yǎng)護(hù)措施，嚴(yán)格控制其溫度與濕度，避免導(dǎo)致裂縫問題。

3 水庫大壩的防滲措施

3.1 成孔

控制成孔質(zhì)量的關(guān)鍵，在于嵌入基巖深度與孔斜度的控制，在控制嵌入基巖深度時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程設(shè)計(jì)刨面圖、工程地質(zhì)情況和實(shí)際取樣等，對其進(jìn)行全面的把握。如果工程中采用了液壓抓斗與沖擊鉆孔的成孔方法，且不具備基巖嵌入深度，即可采用重錘法與倒錘法相結(jié)合的方式進(jìn)行沖擊鉆成槽。采用倒垂法實(shí)施液壓抓斗成槽，同時(shí)每隔2m測量以此，控制斜度低于0.4%，如果孔斜度超出了標(biāo)準(zhǔn)，且應(yīng)當(dāng)及時(shí)糾正。

3.2 成槽清理

槽段施工結(jié)束后，需要進(jìn)行初步清理，可采用抽渣桶實(shí)施初步撈渣換漿。清理結(jié)束后，即可實(shí)施初次驗(yàn)收，若待驗(yàn)收合格，則可以運(yùn)用氣舉循環(huán)法實(shí)施換漿的二次清槽，注意控制混凝土澆筑前底部的沉淀厚度在10cm以下。

3.3 澆筑過程防滲措施

①材料控制。在澆筑混凝土前應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格檢查混凝土的含水量、泥漿比重等，以避免外界環(huán)境污染了澆筑土，同時(shí)還要合理控制其配合比，結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況，對泥漿的水量與比重等進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)每小時(shí)都應(yīng)當(dāng)對黏土泥漿進(jìn)行一次檢測。②運(yùn)輸混凝土的過程中，為了保證混凝土坍落度，同樣需要預(yù)先對混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測與控制。③對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)施檢測。例如，對澆筑過程中的澆筑入料速度，混凝土流量以及導(dǎo)管中混凝土孔內(nèi)高度等進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，保證澆筑入料勻速進(jìn)行，流量每小時(shí)上升2m，且使導(dǎo)管內(nèi)混凝土內(nèi)外高差低于0.5m。

3.4 防滲漏預(yù)防設(shè)計(jì)

（1）在設(shè)計(jì)防滲墻與地基的連接處時(shí)，應(yīng)當(dāng)將墻低適當(dāng)嵌入至風(fēng)化輕微的基巖中，嵌入深度控制在0.5～1m，若基巖不透水層的深度較深，則應(yīng)當(dāng)將其設(shè)計(jì)成帷幕灌漿的形式。

（2）防滲墻與岸邊連接處，需要依據(jù)兩側(cè)岸邊實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，若兩邊巖層的碎石較多，則不透水層深度較大，可將兩邊段墻的底部設(shè)計(jì)成帷幕灌漿；若兩邊坡度較陡，則應(yīng)當(dāng)直接運(yùn)用帷幕灌漿。

（3）對于頂部的連接，應(yīng)當(dāng)從壩頂至建筑防滲墻軸線，盡可能往上游進(jìn)行布置。由于防滲墻頂部高程，應(yīng)當(dāng)高于非常運(yùn)行條件的平靜水線，而墻頂與壩頂公路硬化路面，應(yīng)當(dāng)直接相連，并保留過渡層。

（4）對于多段混凝土墻連接處的設(shè)計(jì)，若采用多段墻體，則可使用挖槽的方法來連接，或者用鉆鑿法、接頭管法、軟接頭法等，在設(shè)計(jì)過程中，還需要考慮到槽段長度，盡可能減少墻段連接縫的數(shù)量。

3.5 水庫大壩混凝土防滲施工實(shí)例分析

3.5.1 工程概況

某水庫以防洪、農(nóng)業(yè)灌溉為主要功能，其總庫容是146.66萬m3，工程級別為Ⅳ等，水庫的整體設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)是30年一遇，工程的主要建筑物則包括了主壩、副壩、溢洪道、放水管等部分。其中，大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程是164.48m，最大壩高為18.75m，主壩的長度為230m，副壩長度是150m，壩頂寬為6m。

壩基的河床段是低液限黏土，上部則是筑壩填土，壩體土雖然經(jīng)過碾壓施工，但碾壓不均勻，并且由于長期的浸泡，已經(jīng)出現(xiàn)了局部的松散，壩體土為弱～中等透水性，因此，庫水存在向壩體入滲的情況，在高庫容水力的作用下，低液限黏土與壩體土之間，形成了滲漏通道。而在大壩下游的坡腳處，則存在兩處集中滲流，且非常嚴(yán)重，不及時(shí)處理，可能導(dǎo)致壩體局部下沉，最終危及大壩安全。

3.5.2 防滲加固措施

根據(jù)壩體、壩基巖土和水庫運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，大壩防滲應(yīng)采用垂直防滲措施。設(shè)計(jì)防滲墻厚度為0.5m，頂部高程為大壩頂部高程164.48m，底部深入壩基下2m，最大深度35.6m。防滲墻范圍為0+000～0+195，總長195m，沿壩軸線布置。

（1）在施工之前，要做好混凝土澆筑系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)和其他準(zhǔn)備工作，然后布置施工平臺和導(dǎo)向槽。運(yùn)用優(yōu)質(zhì)的膨潤土泥漿，結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)，確定泥漿配合比，24h膨化之后再使用，并通過供漿泵，將其輸送到槽孔中。

（2）施工中，泥漿應(yīng)當(dāng)滿足相關(guān)控制指標(biāo)，而槽段的終孔需要進(jìn)行清理換漿與驗(yàn)收合格，清孔運(yùn)用抓斗來抓取淤泥，并利用下設(shè)潛水排污泵抽漿，并及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。

（3）塑性混凝土則需要通過混凝土輸送泵，經(jīng)直升式鋼導(dǎo)管，在泥漿下澆入槽體。導(dǎo)管的設(shè)置與壩軸線重合，每槽段設(shè)置3組導(dǎo)管，其中心間距控制為3m，兩端導(dǎo)管與端面的距離為1m。開澆前要求儲備充足的混凝土，并確保一次封孔成功，要求埋入混凝土的深度在1～6m。槽孔澆筑應(yīng)先淺后深，在全槽混凝土面都澆平之后，再全槽均衡上升，控制上升速度是7m/h，高程為0.50m以內(nèi)。當(dāng)槽孔內(nèi)混凝土面上升至槽口時(shí)，抽出濃漿，至超出設(shè)計(jì)墻頂標(biāo)高0.5m，停止?jié)仓?，拔出?dǎo)管。

4 結(jié)語

混凝土工程的施工與防滲漏設(shè)計(jì)，不僅具有獨(dú)立性，同時(shí)也是水庫大壩中的重要組成部分，其施工過程從混凝土澆注，到防滲漏方式設(shè)計(jì)等，都需要加強(qiáng)混凝土材料、配合比、施工工藝等方面的質(zhì)量控制，達(dá)到預(yù)期的施工效果，利用防滲設(shè)計(jì)，建設(shè)出牢固的壩體結(jié)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)大壩自身的價(jià)值，并消除質(zhì)量隱患。

[1]鄭德志.水庫大壩混凝土施工質(zhì)量監(jiān)理控制措施探討[J].低碳地產(chǎn)，2016，2（9）：45～46.

[2]孫俊峰.水庫大壩防滲加固設(shè)計(jì)探析[J].中國水運(yùn)月刊，2016，16（1）：190～191.

[3]鄭建安.水庫大壩混凝土防滲墻施工技術(shù)探究[J].黑龍江水利科技，2016，44（7）：128.

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2095-2066（2016）35-0115-02

2016-10-30

曾德華（1981-），工程師，大專，主要從事水利水電工程施工方面的工作。