防滲墻施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

楊祖雷

[摘要]本文以某水利工程為例，簡(jiǎn)要介紹了防滲墻施工技術(shù)的準(zhǔn)備工作，重點(diǎn)分析了防滲墻施工技術(shù)施工工藝，以期能為有關(guān)方面的需要提供借鑒和參考。

[關(guān)鍵詞]防滲墻施工技術(shù)；水利工程；施工工藝

1.工程概述

本文以某水利大壩工程為例，施工段地下連續(xù)墻的長(zhǎng)度大概為198m，城墻有0.6m的厚度，在基巖內(nèi)防滲墻深入1m；通過(guò)對(duì)施工圖紙進(jìn)行分析能夠看出，防滲墻最深處約40m，最淺處約15m，城墻面積大概為5885m2，砂巖地作為主要地層，原壩體5m以上填筑的均為土石混合料，原壩體下面5m為粘土心墻。工程量為砼4369m，土體11264m。壩頂大概為8m的寬度，能夠預(yù)留足夠位置擺放鉆孑L機(jī)械，兩邊壩肩沒有多余空地。

2.防滲墻施工準(zhǔn)備工作

（1）水文地理勘察。在施工前，要細(xì)致勘察工程地質(zhì)條件，詳細(xì)了解周邊環(huán)境，根據(jù)氣候條件對(duì)河流的流量變化進(jìn)行全面掌握，便于施工時(shí)合理調(diào)整施工參數(shù)。（2）人力準(zhǔn)備。在施工前，需要與管理人員進(jìn)行溝通，組織施工技術(shù)專業(yè)人員成立基礎(chǔ)處理作業(yè)隊(duì)，基礎(chǔ)處理作業(yè)隊(duì)中包括技術(shù)工人、技術(shù)負(fù)責(zé)人、技術(shù)主管等。（3）儀器及設(shè)備準(zhǔn)備。在進(jìn)行基礎(chǔ)處理施工時(shí)，需要配備1臺(tái)全站儀進(jìn)行放樣測(cè)量；配備1臺(tái)水準(zhǔn)儀進(jìn)行地面高程控制；配備4臺(tái)cz-22或cz-30沖擊式鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔；配備1臺(tái)HBT40.10.55S型砼輸送泵進(jìn)行砼填筑，另外其余輔助配套設(shè)施也要齊全。（4）施工臨時(shí)設(shè)施準(zhǔn)備。一是供水和供電，在進(jìn)行壩基礎(chǔ)處理施工時(shí)，需要建立臨時(shí)供電系統(tǒng)，其中包括變壓器及線路設(shè)施。用電變壓器容量需要根據(jù)設(shè)備的功率進(jìn)行確定，本次工程用的S9型變壓器，其容量為250KVA，其他配套供電設(shè)備需要在計(jì)算以后得出。由于水庫(kù)中有足量的水，施工用水需求完全能夠滿足；二是防滲墻導(dǎo)向槽及施工平臺(tái)施工。首先，直角梯形砼導(dǎo)墻為本工程所采用的導(dǎo)向槽如圖1所示。

3.地下連續(xù)墻成槽施工要點(diǎn)

3.1材料準(zhǔn)備

根據(jù)其抗壓強(qiáng)度和彈性模量，防滲墻墻體材料分為兩種，一種是柔性材料；另一種是剛性材料，塑性砂漿為本工程設(shè)計(jì)使用的混凝土，塑性砼一般抗壓強(qiáng)度在5MPa以下，彈性模量在1000MPa以下。所使用墻體材料為32.5R普通硅酸鹽水泥，粘粒含量在50%以上的粘土，最大粒徑在20mm以下、含泥量在1%以下的粗骨料，砂子細(xì)度模數(shù)2.68-3.0的細(xì)骨料，粘粒含量在55%以上的膨潤(rùn)土。

3.2制漿

粘土、泥漿處理劑和水是防滲墻固壁泥漿的主要成分，在施工時(shí)需要先進(jìn)行土料試驗(yàn)，然后測(cè)量放線，最后泥漿回收和凈化。在施工以前，需要詳細(xì)勘察粘土料場(chǎng)，取樣進(jìn)行試驗(yàn)分析。

3.3造孔施工

（1）造孔成槽。在進(jìn)行防滲墻造孔施工以前，需要將各項(xiàng)準(zhǔn)備工作妥善做好，防止有停頓情況出現(xiàn)在鉆孔過(guò)程中。在施工后，要將終孔清孔驗(yàn)收記錄、基巖鑒定、造孔記錄等各種記錄真實(shí)詳細(xì)的做好。造孔所用鉆機(jī)為Cz-22或Cz-30型號(hào)。本工程設(shè)計(jì)7.5m的成槽段，孔徑為0.5m，副孑L徑距0.75m。施工所用方法為間隔分序法，嚴(yán)格遵循“先主后副”的施工方式，再將主、副孔之間的小墻掃除干凈使其成槽。施工人員要垂直進(jìn)行鉆孔，將孔位中心偏差控制在3cm左右，確保槽孔壁平整。在導(dǎo)墻頂面以下30cm-50cm進(jìn)行孔內(nèi)泥漿面施工。在完成造孔以后，需要清孔換漿，在換漿1h以后，孔底淤積厚度在10cm以下，粘度在30s以下，孔內(nèi)泥漿密度在1.3g/m3左右，含砂量在10%以下。

（2）遇漂石地層的造孔。通過(guò)全面觀察和分析本工程的水地質(zhì)條件和壩體填筑材料，可能會(huì)有一些小型漂石出現(xiàn)在壩頂上段造孔過(guò)程中，可以通過(guò)對(duì)小型漂石進(jìn)行重錘沖鑿，具體方法是吊起5-10t的重錘，然后自由放落，將大漂石通過(guò)鉆具刃角進(jìn)行擊碎或擊裂。

（3）沖擊鉆機(jī)對(duì)基巖陡坡的鉆進(jìn)。本工程建壩是在“V”型河谷上進(jìn)行的，會(huì)有陡坡存在于基巖面，當(dāng)其成為倒懸狀時(shí)，需要通過(guò)下面措施防止鉆頭“留坡”，無(wú)法進(jìn)尺。一是如果主孔在接近或已到達(dá)傾斜基巖面進(jìn)行鉆鑿時(shí)，基巖的完整性可以通過(guò)梅花孔施鉆進(jìn)行破壞；二是鉆進(jìn)施工通過(guò)導(dǎo)向大筒式鉆頭完成。

（4）清除孔底淤積。在本工程中，通過(guò)反循環(huán)“泵吸排渣法”進(jìn)行淤積的清除。該方法主要使孔底的泥渣通過(guò)地面的抽砂泵的排渣管吸出，將粒徑65um以上的顆粒通過(guò)泥漿凈化系統(tǒng)除去，再返回到槽內(nèi)繼續(xù)使用。該方法具有較高的效率、較好的效果和較低的泥漿使用量。

3.4混凝土澆筑

第一，混凝土配合比及拌制。在該水利工程中，所使用塑性砼配合比為每立方80kg-120kg的砼用水泥，粘土控制在大于140kg且小于250kg范圍內(nèi)，膨潤(rùn)土控制在大于25kg且小于50kg范圍內(nèi)，所用砂石為600kg-800kg之間，水控制在大于250kg且小于350kg范圍內(nèi)。在施工以前其準(zhǔn)確參數(shù)要通過(guò)取樣試驗(yàn)進(jìn)行確定。在拌制砼時(shí)要對(duì)以下事項(xiàng)加強(qiáng)注意：首先，膨潤(rùn)土的摻和。在摻和膨潤(rùn)土的過(guò)程中，盡量不要摻和水，最好能夠在均勻攪拌砂、膨潤(rùn)土和水泥以后再加水進(jìn)行攪拌，如果同時(shí)加入水和膨潤(rùn)土?xí)霈F(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象；其次，粘土的摻和。首先將粘土制成泥漿，隨后摻和泥漿料，在加水過(guò)程中要將泥漿中的水分扣除，另外還要漿池內(nèi)保持均勻的泥漿，否則會(huì)對(duì)砼配合比的精度造成影響。第二，澆筑混凝土。該水利工程通過(guò)水下導(dǎo)管澆筑法澆筑防滲墻砼。具體如下：（1）配置和布設(shè)澆筑導(dǎo)管。一是配置導(dǎo)管，選擇φ220mm的鋼管作為導(dǎo)管，長(zhǎng)度為2m，通過(guò)蘭盤對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行連接，止水工作通過(guò)橡膠墊完成。在配置導(dǎo)管時(shí)，要將0.3m-1m的短管設(shè)置在每套導(dǎo)管的底部，另外還要減少導(dǎo)管在砼內(nèi)的埋深，便于澆筑；二是布設(shè)導(dǎo)管，需要在防滲墻中心線上布置砼澆筑導(dǎo)管，每段為3條，將兩端頭的間距控制在1m左右，進(jìn)行澆筑時(shí)將導(dǎo)管口與孔底的距離控制在大于15cm且小于25cm的范圍內(nèi)；（2）混凝土澆筑。在進(jìn)行砼澆筑時(shí)，需要將一個(gè)小于導(dǎo)管內(nèi)徑且能夠泥漿浮起的球體塞入導(dǎo)管內(nèi)，隔離砼和管內(nèi)泥漿。將砼連續(xù)注入管內(nèi)，確保砼能夠埋住導(dǎo)管下口30cm；（3）混凝土澆筑過(guò)程的控制。導(dǎo)管的埋深要在1m以上，防止埋置過(guò)淺造成導(dǎo)管拔脫，從而出現(xiàn)水平加泥層和冷縫。槽孔內(nèi)砼面的上升速度控制在每小時(shí)2m，一定時(shí)間內(nèi)較低的澆筑量會(huì)使?jié)仓r(shí)間大幅延長(zhǎng)；（4）槽孔內(nèi)混凝土面的測(cè)量。要對(duì)槽孔內(nèi)砼的上升速度進(jìn)行控制，均勻分配每根導(dǎo)管灌注的砼，在將一定量的砼灌注完以后，需要對(duì)砼面的上升高度進(jìn)行測(cè)量，對(duì)槽孔斷面面積進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)砼面高程進(jìn)行計(jì)算校對(duì)；（5）混凝土終澆高程。因?yàn)橛性S多沉渣存在于泥漿下澆筑的砼表面，所以泥漿會(huì)稀釋砂漿。由于有很多缺陷存在于表面砼質(zhì)量中。所以，砼的終澆需要比砼設(shè)計(jì)高程高出0.5m，方便鑿除混有泥渣的砼。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在實(shí)際施工中，滲漏問(wèn)題已成為水利工程中比較常見的問(wèn)題，影響著水利工程的使用性能。所以，相關(guān)施工單位要不斷提升防滲墻施工技術(shù)，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，做好混凝土防滲墻的施工和管理，確保其性能的充分發(fā)揮。