水利水電工程建筑中混凝土防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用分析

渠磊

摘 要：在水利水電工程施工過程中，水庫大壩混凝土滲漏問題是一個(gè)常見問題。通常情況下，防滲墻必須要具備足夠的耐久性和防滲性，而且防滲墻的強(qiáng)度指標(biāo)和彈性模量也需要達(dá)到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的基本要求，巖體、墻體和壩體中的防滲設(shè)施需要連接牢固。所以，在進(jìn)行防滲墻施工時(shí)，需結(jié)合防滲墻的結(jié)構(gòu)型式、工程性質(zhì)來合理地選擇施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：水利水電；混凝土防滲墻；施工技術(shù)

1 引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，水利水電工程建設(shè)發(fā)展迅速，相應(yīng)的問題也逐一凸顯而出。我國小型水利水電樞紐工程數(shù)量比較多，分布較廣，壩型也普遍多樣化，發(fā)揮著防洪減災(zāi)、農(nóng)業(yè)灌溉、提供生活用水等重要作用。這些水利水電工程普遍存在一些病險(xiǎn)，是行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。對此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對常見病害的防范管理?？梢哉f防滲墻是水利水電工程最關(guān)鍵的防滲處理措施，防滲墻技術(shù)本身具有很多優(yōu)勢，包括墻體厚度較小，耐久性比較好，同時(shí)造價(jià)也不高。近幾年防滲墻技術(shù)已逐漸成為水利水電工程的首選防滲施工技術(shù)。因此，探究混凝土防滲墻在水利水電工程中的運(yùn)用具有現(xiàn)實(shí)意義。

2 防滲墻施工技術(shù)

防滲墻是一種修筑于松散透水層、土石壩中起到防滲作用。防滲墻技術(shù)最早起源于 20 世紀(jì) 50 年代的歐洲，因其技術(shù)結(jié)構(gòu)可靠、防滲效果良好，且適用于各類地層環(huán)境，施工簡便、造價(jià)較低，特別是對壩基滲漏與壩后流土問題的防治效果良好，因此在國內(nèi)外都得到了廣泛的應(yīng)用，我國水利水電覆蓋層與土石圍堰等防滲壓力的防滲處理首選就是防滲墻。防滲加固是處理病險(xiǎn)水庫大壩的主要工程措施，常用的防滲加固技術(shù)包括灌漿防滲加固與防滲墻加固技術(shù)。其中高強(qiáng)度的混凝土或塑性混凝土防滲墻技術(shù)在堤壩工程除險(xiǎn)加工中得到廣泛應(yīng)用，且取得了較好的效益，同時(shí)高強(qiáng)度混凝土防滲墻也存在因高彈性模量造成墻體的問題 。

3 防滲墻特點(diǎn)及工藝技術(shù)

混凝土型式的防滲墻施工要根據(jù)水利工程本身的施工要求，并且在了解水利工程的地質(zhì)條件后，才能決定防滲墻的結(jié)構(gòu)尺寸以及在墻體當(dāng)中混合的防滲材料?；炷练罎B墻能夠適用于多種類型的地質(zhì)條件，盡管在淤泥或者是砂卵石這樣的地質(zhì)環(huán)境當(dāng)中施工具有很大的施工難度，但該種防滲墻依然是水利工程當(dāng)中的首要選擇?；炷练罎B墻具有非常廣泛的用途，其主要作用是防止水滲入，但其還能夠在水位上漲的時(shí)候抵抗水流沖刷，充當(dāng)水利工程當(dāng)中的承重結(jié)構(gòu)。在大型的水利工程施工當(dāng)中，其防滲為其中的重要施工環(huán)節(jié)，不僅需要的施工面積比較大，在工程的成本方面也較高，還需較長的施工期。防滲墻的工藝技術(shù)當(dāng)中主要有三種技術(shù)方法：①抓取法，該方法主要針對粉塵層進(jìn)行施工，其能夠節(jié)省施工的時(shí)間，也是最為快速的施工技術(shù)方法；②鉆劈法，該方法主要用于施工過程中對于墻體的軸線劃分，并且將墻體的軸線劃分為不同的長度，進(jìn)而分步完成施工；③鉆抓法，該方法主要針對土層比較密的并且處于深槽的防滲墻進(jìn)行施工，其利用沖擊鉆以及抓斗結(jié)合在一起施工，從而促使施工狀態(tài)更加順利。

4 水利水電工程建筑中混凝土防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用

4.1 施工準(zhǔn)備

在水利工程中進(jìn)行混凝土防滲墻施工，必須先做好施工準(zhǔn)備，確保工程技術(shù)達(dá)到水利工程的要求：①施工人員在施工前要收集和分析好整個(gè)工程的設(shè)計(jì)圖紙，對相關(guān)性的文件和資料進(jìn)行判斷，確定好具體的施工技術(shù)要求以及施工完成后的施工標(biāo)準(zhǔn)，再確定好具體的施工操作后，根據(jù)工程的實(shí)際情況來制定施工的組織方案；②施工人員要做好現(xiàn)場施工的準(zhǔn)備工作，應(yīng)先平整好施工場地，并且準(zhǔn)備水、電等基礎(chǔ)設(shè)施，確定道路暢通無阻，能夠及時(shí)地將原材料運(yùn)送到施工現(xiàn)場；③施工人員要根據(jù)防滲墻的施工位置進(jìn)行準(zhǔn)確地定位，確定好導(dǎo)墻的水準(zhǔn)基點(diǎn)；④施工人員要完成施工平臺(tái)的修筑工作，并且準(zhǔn)備和檢查混凝土攪拌設(shè)施以及泥漿系統(tǒng)設(shè)施；⑤確定施工材料已準(zhǔn)備完畢，要明確水灰的具體配比，保證混凝土的配比能夠達(dá)到施工的要求，施工人員要對地質(zhì)進(jìn)行勘探，確保施工位置不會(huì)出現(xiàn)大型的孤石。

4.2 工藝流程

單槽施工按照先主孔、后副孔的原則，相鄰槽連續(xù)采用劈打法。具體的工藝流程如下：場地平整→測量放線→導(dǎo)向槽混凝土澆筑→鉆機(jī)就位→沖擊單槽主孔→單槽副孔→清孔換漿→單槽驗(yàn)收→下導(dǎo)管→下隔離球→水下混凝土澆筑→拔導(dǎo)管→成槽驗(yàn)收。（1）造孔。采用 CJF—20 型沖擊鉆機(jī)，其鉆托的厚度為 22cm。利用懸吊提升鉆頭，主副卷揚(yáng)機(jī)提升能力 50kN，通過自重垂落，達(dá)到反復(fù)沖擊，破碎土層成槽，同時(shí)將碎屑?xì)堅(jiān)鼜牟劭字星宄?。?）泥漿系統(tǒng)。造孔泥漿是用來支撐孔壁的，造孔過程中，孔內(nèi)的泥漿面應(yīng)當(dāng)在導(dǎo)墻頂面下部 30～50cm。泥漿密度為 1.1～1.2 g/cm3 ，漏斗黏度18～25s，含沙量≤5%，膠體率≥96%，穩(wěn)定性≤0.03，pH 值 7～9。（3）劃分槽段。將每個(gè)施工段劃分為單個(gè)槽段，長度根據(jù)鉆頭寬度來確定。孔位允許偏差控制在 3cm 以內(nèi)，孔斜率控制在 0.4%以內(nèi)，嵌入基巖深度控制在 0.5m以上，黏土巖面深度根據(jù)鄰孔基巖面高程確定。采用埋管法，以便于安全拔管，混凝土初凝后轉(zhuǎn)動(dòng)接頭管，終凝后即可拔出槽孔。（4）清孔。單槽孔造孔后，清孔換漿，采用泥漿循環(huán)法或者氣舉法，清孔結(jié)束后要求孔底淤積厚度在10cm 以內(nèi)，泥漿密度≤1.30 g/cm，粘度≤30s。清孔后在 4h 內(nèi)混凝土澆筑。5）混凝土澆筑。利用多套導(dǎo)管澆筑，內(nèi)徑為150mm?？刂茖?dǎo)管間距為 3m。一期控制槽孔孔距為 1.5m，二期 1.0m。澆筑要求導(dǎo)管埋深 1m以上，混凝土面上升速度控制在2 m/h 以上，保持勻速提升，確保高差在 0.5m 左右，隔 25min 測試混凝土面深度 1次。設(shè)置蓋板，避免散落槽孔內(nèi)。

4.3 樁柱式混凝土防滲墻

樁柱式混凝土防滲墻的建造是首先使用較大型號(hào)的具有強(qiáng)沖擊力的鉆頭在墻體上鉆出直徑較大的孔洞，或者是運(yùn)用其他的方法。在鉆洞完成之后，用套管和泥漿這兩種材料，對鉆出的孔洞進(jìn)行一個(gè)回填的工序，所用的填充材料就是水泥混凝土。接下來就是建造防護(hù)墻的過程。在建造樁柱式的防滲墻的時(shí)候，可以根據(jù)樁孔的形式以及分布情況來進(jìn)行連接，從而成為不同的形式。而如果是在工程建筑中，建筑的基地是土壩類型的，可以在建造和施工的過程中，用搭接或者是連鎖這兩種比較常見和基本的方法來進(jìn)行樁孔之間的連接，這樣就可以比較好的保障防滲墻的防滲效果，達(dá)到防護(hù)和堅(jiān)實(shí)的效果。

4.4 射水法成墻

射水法建造地下連續(xù)墻技術(shù)最早于 1982 年開始研究，主要工作原理同樣是切割土層，但利用的是水泵噴射形成高壓水，對土層結(jié)構(gòu)進(jìn)行沖刷破壞，破碎的土層與水混合堆積，再利用砂礫泵抽出。然后利用卷揚(yáng)機(jī)配合水泵機(jī)反復(fù)運(yùn)動(dòng)，對下一層土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，沿孔壁切割與修整，確保槽孔的規(guī)格與尺寸滿足設(shè)計(jì)要求。同樣采用泥漿對槽孔固壁處理。成槽之后，收回水泵成型器，利用造孔機(jī)繼續(xù)造孔，再利用混凝土澆筑機(jī)通過導(dǎo)管澆筑建成槽板，之后利用搭接技術(shù)形成連續(xù)墻，一般控制墻體厚度在 2.2m～4.5m 之間。

5 結(jié)語

水利水電工程作為我國基礎(chǔ)建設(shè)中最為重要的項(xiàng)目之一，它給我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了大力支持，而一個(gè)成功的水利工程離不開防滲墻技術(shù)的應(yīng)用，因此我們要加大對此項(xiàng)技術(shù)的重視力度，不斷的對其進(jìn)行改善，使其能夠發(fā)揮出更加可觀的作用，進(jìn)而推動(dòng)我國經(jīng)濟(jì)得到快速的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 巢悟輝，于京京.水利水電工程建筑中混凝土防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用分析[J].低碳世界，2017（4）：102～103.