水利工程中混凝土防滲墻施工技術(shù)探究

張 潔

（東營(yíng)市墾利區(qū)綜合行政執(zhí)法局，山東 東營(yíng) 257500）

基于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下，我國(guó)水利工程建設(shè)力度持續(xù)加大，引起更多領(lǐng)域的重視，會(huì)在建設(shè)階段強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代化施工技術(shù)的綜合應(yīng)用，以保證項(xiàng)目質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益為核心目標(biāo)，并加大混凝土防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用力度，確定施工重點(diǎn)內(nèi)容，要縮短工期，增強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全性。再加上專業(yè)化工作隊(duì)伍的組建，每項(xiàng)工作秩序開展的同時(shí)還能創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)預(yù)期發(fā)展目標(biāo)。

1 混凝土防滲墻施工技術(shù)特點(diǎn)

混凝土防滲墻的防滲性能及整體性良好，影響著水利工程的施工質(zhì)量。通過用專門的造槽機(jī)械造槽孔，強(qiáng)調(diào)槽孔尺寸，向內(nèi)注滿泥漿，解決槽壁坍塌問題。再置換泥漿，用導(dǎo)管在槽孔中澆筑混凝土，筑成連續(xù)墻體，廣泛應(yīng)用在水利工程中，關(guān)系到工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性。

現(xiàn)階段，我國(guó)各地區(qū)開展水利工程時(shí)也對(duì)混凝土防滲墻施工技術(shù)的引進(jìn)與應(yīng)用有較大力度，主要是借助此項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)，在建設(shè)過程中能保證各項(xiàng)條件符合項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，杜絕槽壁坍塌問題的發(fā)生。現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)會(huì)應(yīng)用較多的臨時(shí)設(shè)施，如：孔口導(dǎo)墻、鉆機(jī)軌道、供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)等，能在清孔、混凝土攪拌、供漿、造孔等方面發(fā)揮輔助作用，重點(diǎn)分析混凝土防滲墻施工量較大、要點(diǎn)內(nèi)容較多，需做好各項(xiàng)工作的銜接，尤其是在地下作業(yè)階段因不可控因素的影響，增大作業(yè)質(zhì)量及安全控制難度[1]。再加上混凝土防滲墻施工較復(fù)雜，風(fēng)險(xiǎn)較大，經(jīng)專業(yè)化作業(yè)隊(duì)伍在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)的嚴(yán)格管理，也能確保建設(shè)成效，與預(yù)期目標(biāo)相符的同時(shí)還可創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。

此外，混凝土防滲墻施工對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染程度較小，施工難度較低，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)適應(yīng)范圍較廣，不會(huì)受土質(zhì)、地層因素的影響，在大型水利工程中最突出的特點(diǎn)是應(yīng)用彈性，并有較高的防水性與承重性，能持續(xù)作業(yè)，并在各環(huán)節(jié)中控制作業(yè)質(zhì)量及效率，成為水利工程中一項(xiàng)重要的技術(shù)手段。

2 水利工程中混凝土防滲墻施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 工程概況

某水利工程主壩塑性混凝土防滲墻施工平臺(tái)，現(xiàn)澆C20 混凝土，施工平臺(tái)下部是塑性混凝土防滲墻，開槽使用到液壓抓斗機(jī)，施工順序從右到左，由0+246樁號(hào)至0+000 樁號(hào)，包括I、II 序槽段，以沖鑿方法為主與混凝土防滲墻接頭施工。

2.2 技術(shù)要點(diǎn)

2.2.1 接頭施工

防滲墻接頭施工具有抗?jié)B性、整體性特點(diǎn)，該項(xiàng)工程防滲墻的墻體深度較高，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況與作業(yè)需求，選擇接頭管施工方式，但在操作時(shí)遇到了接頭管無法拔出、卡管等情況，增大作業(yè)難度，消耗更多時(shí)間與資源。此情況下施工單位又提出對(duì)沖鑿接頭方式施工，先是選擇沖擊鉆，選擇從一序槽澆筑混凝土后端孔位置鉆鑿，直到二序槽槽底高程，下一序槽混凝土初凝后完成接頭工作。在2 序槽套接厚度方面加大檢測(cè)及控制力度，滿足作業(yè)需求的同時(shí)還會(huì)為后續(xù)工作秩序開展奠定良好基礎(chǔ)。

2.2.2 放線

放線在水利工程混凝土防滲墻施工中屬于關(guān)鍵內(nèi)容之一，會(huì)在測(cè)量過程中結(jié)合不同區(qū)域及工作內(nèi)容選擇適宜的測(cè)量工具，既能提高作業(yè)效率，又能收集完整的信息數(shù)據(jù)，為后續(xù)作業(yè)計(jì)劃及方案的制定提供可靠依據(jù)。該項(xiàng)工程使用的是電子經(jīng)緯儀、S3 水準(zhǔn)儀，通過對(duì)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)的確定及多次復(fù)核，確定最終的施工控制網(wǎng)，再對(duì)防滲墻中心線測(cè)量放線，滿足項(xiàng)目建設(shè)要求。

2.2.3 分段作業(yè)

其一，導(dǎo)墻制作是重要的構(gòu)成部分，以防滲墻中心線為基準(zhǔn)，對(duì)鋼筋混凝土臨時(shí)構(gòu)筑物測(cè)量及設(shè)置，確定標(biāo)高，了解引起草壁頂坍塌的主要原因，在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)選擇的是C15 混凝土澆筑施工[2]。同時(shí)，為避免對(duì)后續(xù)工作秩序開展產(chǎn)生阻礙，選擇人工+機(jī)械的作業(yè)方式，在整個(gè)作業(yè)階段加大具體環(huán)節(jié)作業(yè)質(zhì)量的控制力度，經(jīng)各部門相互協(xié)作與交流，確定不同區(qū)域及不同條件下的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。此外，注意導(dǎo)墻模板拆除后會(huì)出現(xiàn)變形情況，也需提前做好防控工作，是把橫向木支撐設(shè)置在導(dǎo)墻內(nèi)，控制支撐間距在1m～2m 就可保證作業(yè)質(zhì)量。

其二，槽段劃分，確定該項(xiàng)工作劃分為兩種類型，分別是I、II 序槽，依據(jù)地質(zhì)條件確定I、II 序槽開挖長(zhǎng)度為5m，各槽段涵蓋2 個(gè)主孔與1 個(gè)副孔。在槽段施工階段有明確的先后順序，先開展I 序槽施工，再進(jìn)行II 序槽施工。

2.2.4 制備泥漿

為確保槽壁的可靠性及穩(wěn)定性，主要是對(duì)泥漿材料質(zhì)量有較嚴(yán)格的要求，其功能需進(jìn)一步地提高，優(yōu)質(zhì)泥漿材料會(huì)對(duì)防滲墻施工質(zhì)量有巨大影響。對(duì)此，在選擇時(shí)就需對(duì)泥漿的流變性能、物理性能等綜合分析，依然是本著“因地制宜”管理原則，在前期勘察階段對(duì)工程建設(shè)地質(zhì)條件詳細(xì)掌握，該項(xiàng)工程選擇膨潤(rùn)土成品材料，無論是材料的性能還是質(zhì)量均滿足工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.5 開挖槽孔

應(yīng)用液壓抓斗與沖擊鉆高效作業(yè)，采用“兩鉆一抓”施工方法，在I 序槽端孔、主孔、II 序槽主孔施工時(shí)選取沖擊鉆機(jī)，必須控制垂直度，再夸張副孔挖掘施工工作，選取液壓抓斗。導(dǎo)墻內(nèi)標(biāo)識(shí)槽段孔位，確定孔位與抓斗對(duì)準(zhǔn)后開始垂直抓孔作業(yè)，先是2 端主孔施工，然后副孔作業(yè)，待槽孔工作均完成后對(duì)其質(zhì)量檢測(cè)，以自檢方式能提前發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、處理問題，避免對(duì)后續(xù)工作秩序開展造成阻礙，還可保證槽段成槽綜合效果。

2.2.6 清槽

成槽工作完成后還需對(duì)其內(nèi)部及周邊環(huán)境及時(shí)清理，主要是清渣工作，會(huì)對(duì)防滲墻的抗?jié)B性能、承載力等有直接性的影響。清孔階段把優(yōu)質(zhì)泥漿送到槽內(nèi)泵中，形成穩(wěn)定性較強(qiáng)的液面，有較強(qiáng)的預(yù)防作用[3]。因該項(xiàng)工程槽孔較深，施工單位提出采用氣舉排渣方式完成清槽工作，是在槽底上方2m～11m 的位置對(duì)泥漿比重加大控制力度，重點(diǎn)檢測(cè)槽底沉渣厚度，建議設(shè)置多個(gè)測(cè)點(diǎn)，經(jīng)反復(fù)檢測(cè)后確定槽段內(nèi)50mm 為沉渣最大厚度。

2.2.7 材料生產(chǎn)及運(yùn)輸

因該項(xiàng)工程施工內(nèi)容較多、建設(shè)范疇較廣，在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)對(duì)混凝土的使用量較大，為對(duì)項(xiàng)目作業(yè)成本合理控制，建設(shè)單位提出設(shè)置自拌混凝土拌和站，依據(jù)工程特征選擇攪拌機(jī)，通過人工+裝載機(jī)方式完成材料的運(yùn)輸工作。其中，在攪拌作業(yè)時(shí)要保證設(shè)備速度均勻，為保證混凝土自身質(zhì)量及性能，可以在攪拌過程中加入膨潤(rùn)土、水等，控制攪拌時(shí)間約5 分鐘，再添加砂料、水泥，控制攪拌時(shí)間2～3 分鐘，確保施工材料各項(xiàng)指標(biāo)符合項(xiàng)目作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

此外，在材料攪拌、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)中還會(huì)發(fā)生離析問題，需提前分析與防控，選擇泵送混凝土方式，工作能力為30m3/h，借助輸送管把材料直接運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)存?zhèn)}內(nèi)，在槽內(nèi)就可以完成混凝土澆筑工作，澆筑高度超過導(dǎo)管出口位置，混凝土與泥漿不接觸，待凝結(jié)后也可增強(qiáng)防滲墻的可靠性[4]。

2.2.8 灌注

該項(xiàng)工程關(guān)鍵內(nèi)容之一就包括水下混凝土灌注工作，需建設(shè)單位能對(duì)清槽施工標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)掌握，各項(xiàng)條件均調(diào)節(jié)及完善后才能開展現(xiàn)場(chǎng)施工工作。其中，還需特別注意設(shè)備故障、材料不足等問題的預(yù)防處理，是根據(jù)工程建設(shè)要求選擇導(dǎo)管法作業(yè)，在現(xiàn)場(chǎng)通過自拌混凝土方式提高作業(yè)效率。結(jié)合槽段實(shí)際情況，把二套導(dǎo)管安設(shè)到槽段內(nèi)，其管徑為200mm，通過法蘭連接，控制導(dǎo)管間的距離為3m，導(dǎo)管與槽段距離為150cm，對(duì)混凝土集中拌制，避免出現(xiàn)混凝土質(zhì)量不佳、墻體加泥滲漏等問題。

需要注意的是，澆筑過程中對(duì)作業(yè)速度有較高要求，建議水下混凝土灌注上升速度為200cm/h，埋設(shè)深度100cm～600cm，選擇專人專管機(jī)制，通過專業(yè)化人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況的跟蹤管理，能做好各項(xiàng)數(shù)據(jù)及工作進(jìn)度的記錄工作，在各槽段預(yù)留一組混凝土試塊[5]。

2.2.9 質(zhì)量檢測(cè)

水利工程混凝土防滲墻施工質(zhì)量檢測(cè)要點(diǎn)較多，因部分工作內(nèi)容之間會(huì)產(chǎn)生交叉，為降低現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)及管理難度，需采用精細(xì)化管理模式，在具體環(huán)節(jié)中加大質(zhì)量檢測(cè)及控制力度，也能保證工程項(xiàng)目綜合效益最大化。比如：泥漿質(zhì)量、孔成槽質(zhì)量檢測(cè)等，是整個(gè)作業(yè)過程中最需要檢測(cè)控制的內(nèi)容。其中，造孔成槽檢測(cè)要點(diǎn)是成槽深度、垂直度，液壓抓斗作業(yè)時(shí)垂直度可通過監(jiān)控儀表及時(shí)檢測(cè)與糾偏，要求1/300h。

泥漿質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)有槽孔泥漿、新造泥漿，需在施工材料制備階段就能細(xì)致分析，重點(diǎn)控制泥漿比重、含砂率等，符合項(xiàng)目施工規(guī)定的同時(shí)還能在混凝土澆筑高度、速度、質(zhì)量等方面嚴(yán)格管理，實(shí)施成效也有較強(qiáng)的基礎(chǔ)保證，確保各項(xiàng)條件均能滿足水利工程建設(shè)要求，實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)更精準(zhǔn)。

3 水利工程中混凝土防滲墻施工質(zhì)量控制

3.1 加大泥漿質(zhì)量控制

影響防滲墻槽壁穩(wěn)定性的主要因素是泥漿質(zhì)量，需在原材料采購(gòu)、制備等環(huán)節(jié)中加大質(zhì)量控制力度，也影響著鉆具作業(yè)時(shí)的潤(rùn)滑情況，通過建設(shè)單位與監(jiān)管單位在此方面細(xì)致分析，提出泥漿質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，主要是對(duì)泥漿材料物理性質(zhì)綜合分析，黏粒含量超過45%，塑性指數(shù)超過20，含砂量低于5%，二氧化硅與三氧化二鋁含量比值為3～4，密度值控制1.1～1.2g/cm3，黏度18s～25s，滿足工程使用及建設(shè)質(zhì)量控制要求的同時(shí)還會(huì)為后續(xù)工作秩序開展奠定良好基礎(chǔ)，實(shí)施成效也有較強(qiáng)的基礎(chǔ)保障[6]。

3.2 明確原材料檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

結(jié)合工程施工地點(diǎn)的實(shí)際情況強(qiáng)調(diào)混凝土配合比設(shè)計(jì)要合理，經(jīng)試驗(yàn)工作開展后獲取更詳細(xì)的信息數(shù)據(jù)，要求采購(gòu)人員的專業(yè)能力與素養(yǎng)，要有謹(jǐn)慎、認(rèn)真的工作態(tài)度，如果選擇的是普通硅酸鹽水泥，其水泥用量大于80kg/m3，骨料為天然卵石、礫石、中級(jí)砂，最大粒徑小于40mm，小于鋼筋凈距1/4；如果選擇的是普通混凝土膠凝材料，用量大于350kg/m3，水膠比小于0.6，砂率超過40%。

此外，混凝土拌和物的和易性、流動(dòng)性也需做好檢測(cè)工作，結(jié)合數(shù)據(jù)反饋結(jié)果確定其擴(kuò)散度、坍落度，在項(xiàng)目規(guī)定要求范疇內(nèi)的同時(shí)還會(huì)便于現(xiàn)場(chǎng)施工及質(zhì)量控制。再加上各部門從自身所負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容與職責(zé)角度分析，在施工材料采購(gòu)、運(yùn)輸、入場(chǎng)、使用等環(huán)節(jié)中都會(huì)做好質(zhì)量檢測(cè)工作，借助現(xiàn)代化檢測(cè)設(shè)備，能把各環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄，經(jīng)綜合分析后確保反饋結(jié)果的可靠性與真實(shí)性，編制完善的管理機(jī)制與作業(yè)方案，在不同環(huán)節(jié)中都可保證基礎(chǔ)條件的持續(xù)完善，便于工程作業(yè)效率與質(zhì)量的提升。

3.3 強(qiáng)化設(shè)備性能

因水利工程混凝土防滲墻施工內(nèi)容較多，在具體施工過程中還需各部門相互協(xié)作，依據(jù)項(xiàng)目方案內(nèi)容，也能在建設(shè)中對(duì)各項(xiàng)條件綜合分析，確定各部門工作內(nèi)容與職責(zé)，會(huì)在各環(huán)節(jié)中保證作業(yè)質(zhì)量及防滲墻的可靠性[7]。因現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)會(huì)借助一些大型的機(jī)械設(shè)備作業(yè)，設(shè)備性能會(huì)影響作業(yè)質(zhì)量與進(jìn)度，也需建設(shè)單位在施工前對(duì)不同設(shè)備的性能提前檢測(cè)與試用，能提前發(fā)現(xiàn)故障設(shè)備，與供應(yīng)商及時(shí)聯(lián)系，給出合理的解決方案，避免對(duì)后續(xù)工作秩序開展造成阻礙。

比如：該項(xiàng)工程現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)就使用到了抓斗機(jī)、吊車、鉆孔機(jī)、混凝土拌和機(jī)等，在整個(gè)項(xiàng)目施工過程中均發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。對(duì)此，在機(jī)械設(shè)備選擇時(shí)就對(duì)設(shè)備型號(hào)、性能、類型、作業(yè)特點(diǎn)等細(xì)致分析與詳細(xì)掌握，必要情況下，可在施工前對(duì)機(jī)械設(shè)備充分調(diào)試與檢修，以預(yù)防機(jī)制為根本，能保證機(jī)械設(shè)備性能及安全性，可在施工現(xiàn)場(chǎng)高效應(yīng)用，還能提高作業(yè)效率與質(zhì)。再加上日常維護(hù)與養(yǎng)護(hù)，也能消除故障與隱患，便于現(xiàn)場(chǎng)人員實(shí)踐操作與管理，幫助建設(shè)單位減少此方面的投資成本，也關(guān)系到工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合上述內(nèi)容分析，我們了解到混凝土防滲墻施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用價(jià)值，在各單位相互交流與協(xié)作下，能在具體的工作環(huán)節(jié)中加大整體施工質(zhì)量的控制力度，并對(duì)技術(shù)要點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行探究，便于作業(yè)進(jìn)度的高效管控，實(shí)施成效也有較強(qiáng)的基礎(chǔ)保障。再加上機(jī)械設(shè)備的綜合應(yīng)用，為現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員提供便捷條件，還影響著混凝土防滲墻施工質(zhì)量，通過建設(shè)單位對(duì)工程施工工藝的綜合化管理，也能確保工程項(xiàng)目綜合效益最大化。