水利工程塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)分析

趙 曉

（41108119******1323）

一直以來，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市生活供水都與基礎(chǔ)水利設(shè)施建設(shè)密切相關(guān)，水庫作為重要的基礎(chǔ)水利設(shè)施，在合理調(diào)配水資源方面發(fā)揮著重要的作用。隨著社會的不斷發(fā)展，大量早期修建的水庫工程均出現(xiàn)了不同程度的病害問題，其中滲漏問題最為普遍，且危害巨大，如何有效治理水庫滲漏問題成為當前亟待解決的難題。本文以某水庫防滲工程為研究對象，結(jié)合工程實際，最終確定了塑性混凝土防滲墻施工工藝，相比普通混凝土，塑性混凝土是一種新型的防滲材料，具有良好的抗?jié)B性能，將其用于水工建筑物防滲施工，可保證槽壁穩(wěn)定、墻體質(zhì)量和提高防滲效果。

1 塑性混凝土防滲墻的優(yōu)點

在水工建設(shè)中混凝土墻是一種較為常見的防滲體系，一般情況下，普通混凝土防滲墻由抗壓強度7.5MPa以上的混凝土材料構(gòu)成，隨著長期實踐和應(yīng)用，普通混凝土防滲墻缺點愈加突顯，例如，適應(yīng)變形能力能力不足、成本高等。為了更好地解決這一難題，塑性混凝土得以應(yīng)用與發(fā)展。塑性混凝土是一種新型復(fù)合材料，是通過黏土或膨潤土替代普通混凝土內(nèi)的部分水泥，從而改善混凝土使用性能，降低成本。相比普通混凝土，塑性混凝土優(yōu)點如下：

1）彈性模量小。塑性混凝土的彈性模量僅為普通混凝土的1/100左右，在壩體或壩基變形方面具有良好的適應(yīng)性，且抗裂能力強，無需設(shè)置防裂鋼筋。2）滲透系數(shù)小。塑性混凝土滲透系數(shù)小，可大幅降低壩體浸潤線，有效控制大壩滲漏量。3）可操作性強。塑性混凝土拌和物可操作性強，早期強度小，具有良好粘聚性，工程造價低。

2 工程概況

某水庫工程建設(shè)等級為III級，規(guī)模中型，防洪、灌溉為水庫的主要功能。大壩全長450m，壩頂寬6m，下游壩頂寬4m，壩頂高程為315.56m。上游采用現(xiàn)澆砼塊板護坡，坡比為1:3；下游采用草皮護坡，坡比為1:2.5，且下游坡有一馬道設(shè)置，310m為馬道高程，2m為馬道寬度。該水庫大壩自建成投入使用時間較長，在安全鑒定檢查中發(fā)現(xiàn)，土壩工程、溢洪道工程、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備等均存在不同程度的損壞，綜合各類情況，可確定本水庫為三類壩，存在嚴重的安全隱患，尤其是滲漏量較大，若不重視、不處理，很可能產(chǎn)生嚴重后果，因此，急需對該水庫進行安全加固處理。經(jīng)多方商議，最終決定采用塑性混凝土防滲墻施工大壩防滲加固施工。

3 塑性混凝土防滲墻施工工藝

1）護壁泥漿。沖擊成槽施工中，護壁泥漿的質(zhì)量情況將會直接影響到槽壁的穩(wěn)定性和城墻質(zhì)量。此外，還與工作效率等息息相關(guān)。為此，本文塑性混凝土泥漿制備中，主要采用黏土，膨潤土少量即可，保證泥漿主要技術(shù)指標滿足規(guī)范要求。在防滲墻軸線下游側(cè)設(shè)置泥漿攪拌站，根據(jù)工程量實際情況，共設(shè)6臺泥漿攪拌機，300m3為貯漿池容量。泥漿拌制好以后，經(jīng)過三級處理，可利用Φ150mm管線向各施工槽孔輸送泥漿，在整個過程中要注重泥漿性能變化情況，做好檢測，并保證泥漿入槽質(zhì)量。2）成槽。當導(dǎo)墻混凝土抗壓強度達到規(guī)定要求后，即可進入成槽施工。采用沖擊鉆進行壩基成槽，壩體可采用液壓抓斗直接成槽施工，在導(dǎo)墻控制下按照從上到下的順序通過液壓抓斗進行挖土，在此環(huán)節(jié)必須做好液壓抓斗導(dǎo)向桿控制，保證成槽垂直度符合施工要求。按照墻壁壩體土質(zhì)結(jié)構(gòu)進行單元槽段長度劃分。3）清槽。成槽時，將會有大量沉渣存于槽底，甚至產(chǎn)生沉淀層，一旦處理不好，將會對成墻質(zhì)量造成嚴重影響，或出現(xiàn)墻底滲漏現(xiàn)象，不利于墻體抗?jié)B。此外，若墻體修筑于沉淀層之上，同樣會影響墻體承載能力，或引發(fā)不均勻沉降問題?；诖?，本文在清槽時，決定采用洗刷錘+泥漿泵進行處理。待結(jié)束成槽施工后，通過洗涮錘多次清洗槽段兩端接頭，直到無泥屑帶出。同時，通過泵吸法反循環(huán)進行槽底排渣，通過泥漿泵吸出沉渣，并排除。在此過程中，還需要將新鮮的合格泥漿源源不斷地向槽內(nèi)輸送，保證泥漿面高度一致，避免出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。完成上述操作后，應(yīng)對槽底沉淀土厚度情況進行及時檢測，保證沉渣厚度在100mm以下，含砂率不超過10%。4）澆筑。將塑性混凝土拌和站設(shè)置于溢洪道進口處，在拌和站集中拌制塑性混凝土，保證按照配合比摻加原材料，用量準確。澆筑采用泥漿下直升導(dǎo)管法。經(jīng)密閉承壓試驗檢測質(zhì)量滿足設(shè)計要求后即可進行安裝。澆筑過程中，要做好測量工作，保證澆筑質(zhì)量。施工完防滲墻后，可在結(jié)合部位設(shè)置接頭孔，600mm為孔徑，保證接頭孔位置準確，質(zhì)量合格。5）質(zhì)量控制。施工單位應(yīng)根據(jù)水利工程實際情況建立起完善質(zhì)量保證體系，尤其加強重點施工環(huán)節(jié)的控制。塑性混凝土澆筑直接影響了防滲墻的性能，必須嚴格按照相關(guān)標準進行操作，規(guī)范施工人員行為，盡量減少質(zhì)量隱患。同時針對工程難點加強施工人員技術(shù)培訓(xùn)，使其充分掌握塑性混凝土防滲墻施工的技術(shù)標準，從根本上提高施工質(zhì)量。由于在塑性混凝土澆筑時通常采用導(dǎo)管直升法，因此混凝土材料應(yīng)具有良好的和易性及流動性，以免出現(xiàn)導(dǎo)管堵塞現(xiàn)象。在塑性混凝土材料運送至施工現(xiàn)場之后，檢查其坍落度，若材料質(zhì)量無法達到相關(guān)標準，禁止應(yīng)用在防滲墻施工中。混凝土澆筑上升速度控制在2m/h以內(nèi)，隨著澆筑高度的增加逐漸提升導(dǎo)管。在此過程中，導(dǎo)管速度不宜提升過快，否則會影響墻體連續(xù)性，進而降低防滲性能。

4 塑性混凝土防滲墻防滲效果分析

待修建塑性混凝土防滲墻后，對比分析原壩后滲流明流情況和壩體內(nèi)測壓管內(nèi)水位情況，具有較為顯著的防滲效果，說明塑性混凝土防滲墻施工效果良好。主要表現(xiàn)在以下幾點：

1）壩后滲漏現(xiàn)象基本消失。工后8個月后，水庫蓄水到正常水位高度，觀察壩后情況，位于壩腳部位原來存在的多個涌水點已經(jīng)消失不見，壩后土壤含水量較低，基本消除沼澤化現(xiàn)象。由在壩后中央排水溝設(shè)置的量水堰觀察情況分析，滲漏量下降到了2.3L/s，僅為防滲施工前的1/4，此外，滲水都為清水，未見帶出大量細顆粒。2）壩體內(nèi)水位下降顯著。施工前，水庫水位為311.45m，壩軸線鉆孔穩(wěn)定水位為305.43m。施工后，水庫水位為311.70m達到正常高水位，此時，壩軸線鉆孔穩(wěn)定水位為304.30m，水位降低了1.13m，表明修筑塑性混凝土防滲墻后，可壩基主要滲漏通道起到了有效阻斷作用，在減少滲壓水頭方面效果顯著。

5 結(jié)束語

綜上所述，由于水利工程所處環(huán)境的特殊性，對于防滲要求較高。塑性混凝土防滲墻在水利工程中應(yīng)用較為廣泛，不僅具有良好防滲性能，且變形適應(yīng)能力強。在外界荷載壓力作用下不會在墻體內(nèi)部出現(xiàn)較大應(yīng)力，避免結(jié)合面分離，保證水利工程運行安全性。在具體施工時，應(yīng)嚴格按照相關(guān)技術(shù)要求，規(guī)范施工操作行為，加強重點施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制措施，從而提高墻體防滲性能。