水利工程混凝土防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用

◎ 左仲昆 河南省人民勝利渠管理局

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水利工程混凝土防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用

◎ 左仲昆 河南省人民勝利渠管理局

摘 要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，水利工程建設(shè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著巨大的推動(dòng)作用，水利建設(shè)體系不斷完善的同時(shí)，歷經(jīng)時(shí)間的推移，其所暴露出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題也越來(lái)越多，混凝土防滲墻施工已經(jīng)成為水利工程發(fā)展必不可少的技術(shù)之一。水利工程施工中，防滲是施工建設(shè)的核心環(huán)節(jié)，將混凝土防滲墻廣泛應(yīng)用到水利工程建設(shè)中，可全面提升其工程質(zhì)量。為此，本文在充分了解混凝土防滲墻相關(guān)作用機(jī)理的前提下，通過(guò)具體工程案例，對(duì)其施工流程進(jìn)行了深入分析與探討，以期推動(dòng)水利工程事業(yè)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水利工程 混凝土防滲墻 工程案例

1.混凝土防滲墻的概況

混凝土防滲墻施工技術(shù)于上世紀(jì)50年代在意大利誕生，是垂直墻體的縱切圖，墻沿壩體延伸。需在松散透水地基內(nèi)不間斷地造孔，將混凝土灌注到孔內(nèi)進(jìn)而形成墻形防滲建筑物。混凝土防滲墻是在松散透水地基內(nèi)對(duì)水利工程實(shí)施垂直防滲處理的重要方式。根據(jù)分段建設(shè)原理，防滲墻一個(gè)圓孔、槽孔澆筑混凝土后可形成一個(gè)墻段，若干墻段可組成一道墻。墻的頂部連接閘壩防滲體。兩端連接岸邊防滲設(shè)施，底部向基巖嵌入或向不透水地層內(nèi)相應(yīng)深度嵌入，以此對(duì)地基內(nèi)水流滲透情況進(jìn)行有效截?cái)嗷蚪档?，以此提升地基滲透穩(wěn)定性，且將水利工程效益充分發(fā)揮出來(lái)。

2.工程案例

某水利工程主壩塑性混凝土防滲墻施工平臺(tái)高程為186.70m，現(xiàn)澆C20混凝土形式主要存在于施工平臺(tái)上部，塑性混凝土防滲墻則在施工平臺(tái)下部，其通過(guò)SG35A液壓抓斗機(jī)成槽，從大壩右側(cè)0+246樁逐步施工到大壩左側(cè)0+000樁號(hào)。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況，施工可分為I、II序槽段進(jìn)行，選取沖鑿方法作為混凝土防滲墻接頭施工方式。

3.水利工程混凝土防滲墻施工流程

3.1 接頭施工

整體性、抗?jié)B性為防滲墻接頭施工的特點(diǎn)。因該工程具有較高防滲墻墻體深度，選取接頭管施工方式，則極易出現(xiàn)卡管、無(wú)法拔出接頭管等問(wèn)題，為此，可選取沖鑿接頭方式進(jìn)行施工，其優(yōu)點(diǎn)為具有良好整體性、抗?jié)B性及成本較低。首先選取沖擊鉆從一序槽澆筑混凝土后端孔位置鉆鑿混凝土到二序槽槽底高程。在一序槽混凝土初凝后二序槽段接頭孔才能實(shí)施作業(yè)。為保證以上2序槽套接厚度與施工規(guī)定相符，端孔與接頭孔施工需對(duì)其垂直度進(jìn)行有效管控，鉆進(jìn)施工2m需對(duì)孔斜率進(jìn)行1次檢測(cè)，要求接頭孔和端孔位置一致，通過(guò)鋼絲刷接頭錘在二序槽混凝土澆筑前清洗干凈接頭，保證接頭位置混凝土具有良好密實(shí)度。

3.2 測(cè)量放線(xiàn)

在水利工程混凝土防滲墻施工中，測(cè)量放線(xiàn)極為關(guān)鍵。根據(jù)工程建設(shè)需求，測(cè)量放線(xiàn)施工可選取電子經(jīng)緯儀、S3水準(zhǔn)儀等設(shè)備。要求先復(fù)核測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)線(xiàn)，并進(jìn)行施工控制網(wǎng)的建立。且按照該控制網(wǎng)點(diǎn)對(duì)防滲墻中心線(xiàn)進(jìn)行測(cè)量放線(xiàn)。

3.3 導(dǎo)墻制作及槽段劃分

（1）制作導(dǎo)墻。作為施工主要構(gòu)成部分，導(dǎo)墻是順著防滲墻中心線(xiàn)進(jìn)行鋼筋混凝土臨時(shí)構(gòu)筑物設(shè)置。其功能為控制標(biāo)高、施工機(jī)械支承、避免槽壁頂塌陷等。按照施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況，可選取現(xiàn)澆C15混凝土進(jìn)行施工，其制作流程包括：測(cè)量定位、開(kāi)挖土方、鋼筋安設(shè)、立模、澆筑混凝土、拆模及內(nèi)支撐。一般選取機(jī)械、人工方式進(jìn)行開(kāi)挖土方施工。拆除導(dǎo)墻模板后，為避免變形情況出現(xiàn)，需將橫向木支撐設(shè)置到導(dǎo)墻內(nèi)，1到2米為支撐間的距離。

（2）劃分槽段。I、II序槽為槽段劃分類(lèi)型，按照具體地質(zhì)情況可進(jìn)行以上2序槽段開(kāi)挖長(zhǎng)度的確定，為5米，各個(gè)槽段都涵蓋主孔2個(gè)、副孔1個(gè)。要求I序槽段先施工，II序槽段之后施工。

4.制備泥漿

提高槽壁穩(wěn)定性、鉆具潤(rùn)滑等為泥漿的功能，泥漿選取質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)地下防滲墻施工質(zhì)量起決定作用。為此，泥漿選擇時(shí)，必須確保其物理性能、流變性能等良好。按照地質(zhì)實(shí)際情況及抓孔機(jī)特性，該工程泥漿制造可選取膨潤(rùn)土成品材料，其性能指標(biāo)需與施工標(biāo)準(zhǔn)相符，具體性能指標(biāo)如表1所示。

表1 膨潤(rùn)土泥漿性能指標(biāo)

5.開(kāi)挖槽孔

選取SG35A液壓抓斗與沖擊鉆進(jìn)行有效施工。其施工方法可選取“兩鉆一抓”，也就是選取沖擊鉆機(jī)對(duì)I序槽端孔、主孔和II序槽主孔施工，要求施工過(guò)程中必須對(duì)其垂直度進(jìn)行有效控制，隨后進(jìn)行副孔挖掘施工，可選取液壓抓斗施工。槽段孔位需標(biāo)識(shí)于導(dǎo)墻內(nèi)，抓斗與孔位應(yīng)對(duì)準(zhǔn)隨后實(shí)施垂直抓孔作業(yè)。要求先對(duì)2端主孔進(jìn)行施工，完成主孔施工后需進(jìn)行副孔作業(yè)，結(jié)束主副孔作業(yè)即可槽段成槽，具體施工如圖1所示。

6.清槽

成槽施工中，為徹底清理干凈在槽底沉積的沉渣，應(yīng)做好清渣工作，以此對(duì)防滲墻承載力、抗?jié)B性能有效提升。清孔施工中需將質(zhì)量良好的泥漿不間斷地送到槽內(nèi)泵中，以確保具有穩(wěn)定的液面，避免塌孔問(wèn)題出現(xiàn)。因該工程具有較深槽孔，可選取氣舉排渣的方式進(jìn)行清槽施工。施工后位于槽底上方02—1米位置的泥漿比重應(yīng)與有關(guān)規(guī)定相符，在槽底沉渣厚度檢測(cè)時(shí)，需將三個(gè)測(cè)點(diǎn)設(shè)置到槽段內(nèi)，50mm為其沉渣最大厚度。

7.塑性混凝土生產(chǎn)、運(yùn)輸

第一，因該工程具有較大工程量，需進(jìn)行自拌混凝土拌和站設(shè)置。要求根據(jù)工程特征進(jìn)行攪拌機(jī)選擇。選取臺(tái)稱(chēng)進(jìn)行材料計(jì)量稱(chēng)量，人工與裝載機(jī)相配合進(jìn)行材料運(yùn)送。在攪拌筒內(nèi)裝置的材料通過(guò)攪拌機(jī)均勻攪拌，且進(jìn)行塑性混凝土攪拌試拌施工，此時(shí)可在攪拌筒內(nèi)送入膨潤(rùn)土，并添加適量水，拌和時(shí)間為1.5分鐘，隨后將水泥、砂料添加進(jìn)去，拌和時(shí)間需控制在2到3分鐘之間。

第二，為確保混凝土施工質(zhì)量，避免離析問(wèn)題產(chǎn)生，需選取泵送混凝土方式，工作能力為每小時(shí)30立方米。順著輸送管混凝土可向澆筑段導(dǎo)管集料斗內(nèi)送至，混凝土可向倉(cāng)內(nèi)落入，確保槽內(nèi)混凝土面始終超過(guò)導(dǎo)管出口位置，以此保證混凝土、泥漿不接觸。

8.水下混凝土灌注

水下混凝土灌注施工需在清槽施工質(zhì)量符合施工規(guī)定后及時(shí)進(jìn)行。作為施工流程的重要階段，灌注水下混凝土?xí)r應(yīng)避免材料量不足、設(shè)備故障問(wèn)題出現(xiàn)。根據(jù)工程建設(shè)需求，可選取導(dǎo)管法進(jìn)行灌注混凝土施工，水下混凝土利用現(xiàn)場(chǎng)自拌混凝土施工。

選取直升導(dǎo)管法進(jìn)行水下塑性混凝土澆筑。按照槽段具體情況，將二套導(dǎo)管安設(shè)到槽段內(nèi)，200mm為其管徑，選取法蘭連接，3米為導(dǎo)管之間的距離，導(dǎo)管與槽段2端的距離則設(shè)定為150厘米。需在拌和站對(duì)混凝土進(jìn)行集中拌制，為確保澆筑混凝土質(zhì)量及避免墻體加泥滲漏問(wèn)題出現(xiàn)，澆筑施工過(guò)程中需確保混凝土面呈現(xiàn)出上升趨勢(shì)，要求在每小時(shí)200cm內(nèi)有效控制其上升速度，在100cm到600cm之間對(duì)管道埋設(shè)深度進(jìn)行有效控制，并指派專(zhuān)人實(shí)時(shí)測(cè)量混凝土上升面，進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，同時(shí)各個(gè)槽段需在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行一組混凝土試塊預(yù)留。

9.施工過(guò)程檢測(cè)控制

造孔成槽、泥漿質(zhì)量檢測(cè)等為施工過(guò)程檢測(cè)控制的主要內(nèi)容。具體如下：造孔成槽檢測(cè)：成槽垂直度、深度檢測(cè)為其主要內(nèi)容。于液壓抓斗而言，垂直度可通過(guò)其糾偏監(jiān)控儀表進(jìn)行檢測(cè)，要求在1/300h內(nèi)有效控制其垂直度偏差。

圖1 成槽示意圖

泥漿質(zhì)量檢測(cè)：新造泥漿、槽孔泥漿等為泥漿質(zhì)量檢測(cè)的主要指標(biāo)，要求必須對(duì)泥漿比重、含砂率等進(jìn)行有效控制，確保其與施工規(guī)定相符。水下混凝土澆筑檢測(cè)：澆筑塑性混凝土?xí)r需對(duì)混凝土澆筑速度、高度、質(zhì)量等進(jìn)行有效控制，確保其與施工規(guī)定相符。

綜上所述，為實(shí)現(xiàn)水利工程規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，推動(dòng)整個(gè)水利建設(shè)事業(yè)的進(jìn)步。必須重視施工方式、施工技術(shù)的合理選用。這就要求相關(guān)部門(mén)、企業(yè)必須在充分了解施工案例具體情況的前提下，規(guī)范施工流程，只有這樣才能為工程建設(shè)質(zhì)量提升提供可靠保障。

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