淺談塑性混凝土防滲墻在水利水電工程中的應用

賈婕培

中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司 四川 成都 610000

引言

當前國民經(jīng)濟發(fā)展速度較快，這在一定程度上促進了水利水電工程的發(fā)展，但是在實際建設中還存在許多問題，隨著發(fā)展逐漸凸顯出來。我國有很多小型的水利水電工程，并且其分布范圍較廣，還有更加多樣的壩型，其主要作用是提供生活用水、灌溉用水以及防洪減災。此類水利水電工程存有病險，主要體現(xiàn)在壩基滲漏、防洪標準低等方面，使得工程運行中出現(xiàn)許多不穩(wěn)定因素，進而產(chǎn)生安全隱患。針對這一情況，需要做好病害的防范管理，在防滲方面，可采用塑性混凝土防滲墻技術(shù)，該防滲墻技術(shù)具有耐久性好、墻體厚度小、造價低等優(yōu)勢，將其應用到水利水電工程中能夠獲得良好效果，為工程穩(wěn)定、健康運行打下堅實基礎。

1 塑性混凝土防滲墻施工的概述

為科學應用塑性混凝土防滲墻，確保具體施工作業(yè)高效完成，需要了解其中涉及的各項內(nèi)容，主要有以下幾點：①在材料的選擇與應用方面應該進行充分的思考，明確是應用礦渣硅酸鹽水泥，還是復合硅酸鹽水泥；粗骨料，還是細骨料；何種類型的粉煤灰等，保證選擇的合理性與科學性，由此優(yōu)化塑性混凝土的應用性能，將防滲墻的效果加強。②注重凝膠材料的應用及分析其彈性模量，并采取有效策略提升其抗壓強度，由此落實防滲墻的施工計劃，將塑性混凝土的使用質(zhì)量提升，保證水利水電工程結(jié)構(gòu)施工狀況良好，將墻體應用中會發(fā)生變形情況的概率降低[1]。

2 塑性混凝土防滲墻的結(jié)構(gòu)設計與質(zhì)量控制策略

2.1 結(jié)構(gòu)設計

在塑性混凝土防滲墻的結(jié)構(gòu)設計方面，為保證其設計質(zhì)量，應對多個方面加以考慮。實際設計墻體結(jié)構(gòu)時，主要應該控制墻體的厚度以及防滲體結(jié)合度的質(zhì)量，保證墻體具有良好的防滲性，同時強度能夠達到相關(guān)要求[2]。通過力學試驗測試塑性混凝土的防滲墻強度，才可保證其質(zhì)量，增強其強度。為了保障墻體力學特征，需要進行精確的結(jié)構(gòu)計算，在工作條件、材料模強度、極限應變值等方面控制質(zhì)量，根據(jù)墻體厚度來調(diào)整強度計算，保證其與實際應用需求相符。除此之外，在設計塑性混凝土防滲墻時，應注重配合比的設計，需要保證配置比例的科學性。根據(jù)有關(guān)原則，注重防滲墻周邊土層的應力，在應變關(guān)系中獲得適當組，基于此開展防滲墻結(jié)構(gòu)計算工作，將配比最優(yōu)值當作配合比基礎。根據(jù)相關(guān)指標和設計基本原理進行試驗，詳細分析試驗結(jié)果，選擇相應的材料應力復合參數(shù)。接著應全面考慮防滲墻的安全性，提升其抗?jié)B性，在層面上加強，以此保證防滲墻設計質(zhì)量。

2.2 質(zhì)量控制

對水利水電工程進行施工時，需要控制好塑性混凝土防滲墻的質(zhì)量，主要是在施工各環(huán)節(jié)落實質(zhì)量控制工作，重視施工平臺以及導墻的穩(wěn)定性，施工人員與監(jiān)督人員應保證導墻穩(wěn)定性，對防滲墻進行檢查，判斷導墻中心線是否平行，明確材料推進是否會對防滲墻質(zhì)量造成影響[3]。在實際施工中，應做好平臺質(zhì)量測試工作，加強載重負荷評估工作?？刂瀑|(zhì)量時需要落實清孔維護工作，做好清理孔內(nèi)雜物和污水的工作，保證在達到相關(guān)標準后才可驗收?？刂品罎B墻施工質(zhì)量，需保障混凝土質(zhì)量，應由專業(yè)人員監(jiān)測混凝土拌合物，防止其出現(xiàn)質(zhì)量問題。利用抽檢的方式來檢測混凝土黏合時間與程度相關(guān)指標，在指標達到國家相關(guān)標準要求后再進行驗收?？刂剖┕べ|(zhì)量方面，應注重澆筑混凝土的質(zhì)量，該環(huán)節(jié)需保證澆筑的及時性與連續(xù)性，并做好檢測成型結(jié)果這一工作，由此提升澆筑質(zhì)量。

3 水利水電工程中應用塑性混凝土防滲墻的措施

為保證水利水電工程能夠健康、穩(wěn)定的發(fā)展，需要改善塑性混凝土防滲墻的實際施工狀況，在施工中充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，因此應該充分了解施工工藝。

3.1 搭建施工平臺

提升防滲墻施工質(zhì)量和制定、實施施工計劃的效果，滿足穩(wěn)定運行機械設備要求，應重視施工平臺的搭設。為了做好該工作，應注重以下工作的開展：①結(jié)合施工機械設備實際運行要求和施工現(xiàn)場具體情況，遵循技術(shù)規(guī)范指導，對施工平臺進行搭建，并保證施工現(xiàn)場有暢通的運輸?shù)缆?；②對施工平臺挖填量加以控制，以此滿足排放施工廢水、運輸渣土的要求，將防滲墻施工技術(shù)內(nèi)涵不斷豐富，保證提升防滲墻的施工效果，防止水利水電工程在結(jié)構(gòu)施工和應用方面出現(xiàn)問題。

3.2 導墻施工

在開挖深溝前需要修剪導墻，結(jié)合工程防滲墻需求來明確導墻結(jié)構(gòu)以及尺寸，通常會選用直角梯形或是矩形，根據(jù)防滲墻的軸線進行導槽開挖。導墻厚度以及深度需要與設計、規(guī)范要求相符，并且應按照施工荷載來確定其需要使用的材料以及施工機械。工程中通常會應用高度在0.5～2m的混凝土導墻，底部緊密的連著原土層，頂部要比場地高0.1m，防止?jié)B入地表水[4]。對導墻外側(cè)進行夯實處理，內(nèi)側(cè)利用黏性土來夯實，避免導墻內(nèi)深入泥漿，同時設置木支撐，避免出現(xiàn)導墻移位的情況。為確保防滲墻垂直度與相關(guān)要求相符，導墻的中心線以及垂線和防滲墻的位置關(guān)系是平行與垂直，控制偏差范圍在10mm以內(nèi)。

3.3 造孔成槽

為保證防滲墻的施工質(zhì)量，控制其工期，需要注重造孔成槽這一重要工序。應分段開展槽孔施工工作，在保障造孔以及墻體施工質(zhì)量、安全的基礎上，結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)、制作單槽孔時間、水文條件、施工結(jié)構(gòu)、墻體結(jié)構(gòu)和攪拌、供應、運輸混凝土的能力等因素，分段建造槽孔。通常槽長6～8m，進行分段時，應將墻段接縫減少，盡可能增長槽的長度，在快速施工的基礎上確保施工安全。溝槽段主要施工方法有鉆孔抓斗法和抓取法，比較常用的是抓取法，這是因為該方法具有較高的工作效率。制孔過程中經(jīng)常使用沖擊鉆這一施工機械，多采用型號為CZ-20以及CZ-22沖擊鉆。進行槽孔施工時，通常中心線和防滲墻的軸線重合，為保持槽壁的平直性，防止出現(xiàn)偏斜情況。在開孔成槽階段，為防止槽孔內(nèi)落入雜物與廢渣，對泥漿性能產(chǎn)生影響，槽孔內(nèi)泥漿面比槽頂應低0.3～0.5m，防止出現(xiàn)泥漿沉淀或是離析的情況。

3.4 泥漿護壁

為保證孔壁有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，可采用泥漿護壁的方式，施工過程中應避免出現(xiàn)槽孔坍塌情況，確保導槽施工的安全以及質(zhì)量。在制作泥漿護壁的過程中，需要加入黏性土以及膨潤土等材料，將其性能提升，確保泥漿密度、穩(wěn)定性與流動性。施工工作開展時，需要對泥漿性能和質(zhì)量進行檢測，并保證制漿工藝符合相關(guān)要求，根據(jù)標準來設置配合比，結(jié)合試驗來明確制漿時間與方法。在攪拌環(huán)節(jié)，需要實時測量、記錄漿液比例，結(jié)合施工實際需求，設置造漿場，通常處于渠道內(nèi)，滿足2-3個槽孔實際施工要求。通常泥漿池的容積是100m3/座，設置泥漿池的同時設置沉淀池與存儲池[5]。自動制漿系統(tǒng)是當前泥漿池的首選，采用1m3的高速攪拌機進行10min以上的攪拌，接著在沉淀池中沉淀24h，利用泥漿泵輸送到施工現(xiàn)場。

3.5 清孔清槽

完成成孔成槽施工工作后，需要清理槽孔，避免成孔以及成槽過程中產(chǎn)生的泥沙對防滲墻抗?jié)B性、承載力造成影響。完成孔槽施工后，需要施工單位進行自檢，并通過監(jiān)理驗收，當驗收合格后，即可進行清槽工作。采用定位法將抓斗位置固定，利用抓斗來抓取槽底的沉淀物與沉渣，清理溝槽接縫處可使用擦洗吹的方式，直到將泥漿清理干凈。使用泵洗法，泵管內(nèi)可以有沉淀物，接著排出噴嘴，并向槽內(nèi)送入優(yōu)質(zhì)的泥漿，保證施工過程的規(guī)范性與合理性，防止出現(xiàn)坍塌情況，循環(huán)作業(yè)直到完成清槽工作。清孔1h后，對孔內(nèi)泥漿以及沉渣進行檢查，確保泥漿比重小于1.15g/cm3，含沙量不超過6%，沉渣厚度小于0.1m。

3.6 澆筑混凝土

澆筑混凝土的質(zhì)量將會決定防滲墻質(zhì)量，澆筑過程中應保證連續(xù)性，保證有穩(wěn)定的澆筑速度。這一過程中如果出現(xiàn)停電和意外情況使得澆筑中斷，那么現(xiàn)場人員應采用合理措施來解決?；炷镣ㄟ^攪拌車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，進行澆筑，應保證澆筑管和槽軸線的一致性。應用雙管時，需要對管道間的距離加以控制，管道安裝位置與孔底距離是10～25cm。當超出這一范圍時，需要放置管道中心在最低點。澆筑混凝土的順序是將導注塞下放到管底、將管內(nèi)泥漿排出、提升導管、導注塞去除、管底比混凝土面低、混凝土連續(xù)澆筑。實際澆筑中，輪流使用兩個導管，確保澆筑有穩(wěn)定的速度，使得混凝土表面能夠平穩(wěn)上升。混凝土澆筑后，其表面高度需超出設計高度0.5m[6]。澆筑混凝土時，需要對管道內(nèi)與槽內(nèi)的混凝土表面初凝時間及速度進行定期測量，同時記錄測量數(shù)據(jù)。澆筑開始與結(jié)束時可將測量次數(shù)增加，防止?jié)仓^程中有埋管、堵塞、漏漿等情況出現(xiàn)。在完成槽孔澆筑工作后，需要根據(jù)設計規(guī)范來保濕養(yǎng)護，當設計強度達到相應標準時，應根據(jù)設計規(guī)范進行試驗，保證防滲墻結(jié)構(gòu)性能與承載力與要求相符。

防滲墻抗?jié)B性與整體性會受到槽縫嚴密性的影響，應采取先進技術(shù)正確處理防滲墻施工縫。當前比較常用的處理方式為接頭管法，接頭具有標準孔型、良好質(zhì)量、光滑孔壁，都能夠確保接縫嚴密性。結(jié)合混凝土初凝時間以及上升速度，將接頭管拔出，如果存在位置偏差情況，需要及時糾正，拔出接頭孔后，需做好檢測與保護工作。連接槽段接縫后，應清理接頭處的凝膠以及碎屑，較硬的附件可應用鏟刀來清除。

4 塑性混凝土防滲墻在水利水電工程中的具體應用

4.1 圍堰工程中的應用

圍堰工程是否有良好的施工狀況，會對水利水電工程的施工水平與質(zhì)量造成影響，因此應保證圍堰工程合理建設，有效應用塑性混凝土防滲墻工藝。在土石圍堰形成期間，應合理使用塑性混凝土材料，支持防滲墻施工，并優(yōu)化其使用功能，提升圍堰應用的防滲效果[7]。此外，為處理圍堰基礎滲透情況，需合理應用塑性混凝土防滲墻工藝，優(yōu)化施工方式，以此改善防滲性能，提升圍堰工程的應用及施工質(zhì)量，將工程基礎設施完善。

4.2 提升壩基穩(wěn)定中的應用

在建設水利水電工程過程中，為提升壩基穩(wěn)定性，避免有墻體變形問題出現(xiàn)，應足夠重視塑性混凝土防滲墻工藝的應用。在這一過程中，施工單位需注重壩基穩(wěn)定性，應用防滲墻的抗變形能力，保證能夠優(yōu)化壩基的結(jié)構(gòu)性能，確保其應用安全性。基于防滲墻應用優(yōu)勢，降低彈性模量、細化結(jié)構(gòu)施工內(nèi)容和減少應力影響，將壩基穩(wěn)定性提升，科學應對工程結(jié)構(gòu)的施工風險。

5 結(jié)束語

為了高效建設水利水電工程，并保證其安全、穩(wěn)定運行，應該做好其結(jié)構(gòu)施工工作，采用合理的技術(shù)、工藝與措施，保證不會出現(xiàn)滲漏問題。當前比較有效的防滲漏施工工藝是塑性混凝土防滲墻施工工藝，合理應用該技術(shù)，能夠提升建設水利水電工程的水平，重視相關(guān)工藝的應用，保證良好的防滲墻施工效果，在技術(shù)方面提升工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，延長其使用年限，確保水利水電工程有更好的運行效果。