摘" 要:水利工程屬于重要的民生工程,其建設質(zhì)量備受關注。長期以來,水利工程施工中均需面臨滲漏問題的威脅,致使水利工程的建設質(zhì)量難以保障。在對常見的混凝土防滲墻施工技術展開研究后,以某個水閘施工項目為切入點,對混凝土防滲墻施工的要點進行梳理,以達到保障混凝土防滲墻施工效果,切實解決水利工程施工的滲漏問題,為水利工程的順利建設奠定良好的技術基礎。
關鍵詞:水利工程" 混凝土防滲墻施工" 導管法 "成槽工藝
中圖分類號:TV5
Analysis of the Application of Concrete Anti-Seepage Impervious Wall Construction Technology in Water Conservancy Engineering Construction
LU Chaoyou
Guizhou Shuangyuan Engineering Construction Co., Ltd., Qiannan, Guizhou Province, 558000 China
Abstract: Water conservancy engineering is an important livelihood project, and its construction quality is highly concerned. For a long time, water conservancy projects have faced the threat of leakage during construction, making it difficult to ensure the quality of constructionwater conservancy projects. After conducting research on common construction techniques for concrete impermeable walls, taking a certain water gate construction project as the starting point, the key points of concrete impermeable wall construction are sorted out to ensure the construction effect of concrete impermeable walls, effectively solve the leakage problem in water conservancy engineering construction, and lay a good technical foundation for the smooth construction of water conservancy engineering.
Key Wwords: Water conservancy engineering; Construction of concrete anti-seepage wall; CatheterCatheterization method; Trough making process
水閘和大壩作為水利工程中的重要組成部分,實際施工中需要面臨較為復雜的施工條件和運行環(huán)境,一旦防滲能力不足,便會嚴重影響水利工程的使用安全和使用壽命。實踐證明,水利工程滲漏問題的發(fā)生輕則導致結(jié)構(gòu)開裂和變形,重則影響工程防災效果,當發(fā)生洪水和山體滑坡災害時無法發(fā)揮應有的擋土擋水作用,導致下游民眾的生命財產(chǎn)安全遭受威脅。近些年,隨著水利工程建設數(shù)量的增多,其中暴露出的問題也愈發(fā)明顯,因結(jié)構(gòu)開裂導致的滲漏問題十分常見。因此,相關技術人員加大了對混凝土防滲墻施工技術的研究力度,當前較為常用的混凝土防滲墻技術包括塑性、柱式和超薄混凝土防滲墻技術幾種。為能夠進一步發(fā)揮混凝土防滲墻技術的施工作用,研究其在水利工程施工項目中的實踐應用具有重要意義。
1" 常見的混凝土防滲墻施工技術
1.1" 塑性混凝土防滲墻施工技術
塑性混凝土防滲墻施工技術中應用了新型的墻體材料,具備更好的彈性模量,較好的抗變形性能,在一些高壓強的環(huán)境中也可以適用,并達成較好的防滲效果。
塑性混凝土防滲墻施工中包括兩個關鍵施工環(huán)節(jié):導向槽施工和造孔施工。(1)導向槽施工。在此過程中的作業(yè)要點為對導向槽深度和寬度的科學控制,一般要求導向槽的凈寬度要大于防滲墻設計寬度20 cm左右,并且要根據(jù)防滲墻的間距科學控制導向槽的深度。只有保障導向槽的設計與現(xiàn)場施工標準相符才能為后續(xù)的澆筑施工奠定良好的基礎。(2)造孔施工。在此施工中,要結(jié)合已經(jīng)設計好的槽孔施工方案來布設槽孔,并且對孔間距進行科學控制,在此階段的作業(yè)要點為盡量保障墻段結(jié)構(gòu)的連續(xù)性,減少接頭數(shù)量,確保造孔作業(yè)的高效開展。
1.2" 超薄混凝土防滲墻施工技術
超薄混凝土防滲墻施工中,需要先做好施工場地的勘查和施工條件的調(diào)查工作,在明確水文地質(zhì)條件的基礎上,確定最佳的泥漿配比和泥漿壓力,使其在水利工程中發(fā)揮應有的防滲作用。此外,施工中要重點關注對導向孔的設計,結(jié)合以往的施工經(jīng)驗來看,導向孔的設計質(zhì)量直接影響注漿作業(yè)質(zhì)量。因此,在實際施工中,要對導向孔的位置、深度等進行科學控制,同時要保障鉆孔質(zhì)量。另外,要對泥漿澆筑的高度進行有效控制,泥漿高度過大或者過小均會影響防滲墻的施工效果。在特定的施工條件下,可以在泥漿中添加部分外加劑,對泥漿的黏稠度進行有效調(diào)節(jié),以強化墻體的抗壓性能,使其滿足不同水利工程的防滲墻施工需求[1]。[wl5]"需要特別注意的是,超薄混凝土防滲墻施工技術適用于土石壩壩體深度小于70 m的水利工程中。
1.3" 樁柱式混凝土防滲墻施工技術
樁柱式混凝土防滲墻施工的要點如下。(1)選對鉆孔設備。可以根據(jù)現(xiàn)場施工條件對鉆孔設備進行合理選用,常見的鉆孔工具有沖擊鉆、螺旋鉆和旋轉(zhuǎn)鉆幾種,可以根據(jù)實際情況選用[A6]"。(2)回填泥漿。成孔作業(yè)結(jié)束后,需立即回填泥漿,目的是在孔壁形成一層保護層,避免出現(xiàn)孔壁坍塌的問題,同時還能起到較好的防水效果。此外,水泥砂漿的配比也是影響防滲施工效果的關鍵,根據(jù)以往的施工經(jīng)驗可以將水泥砂漿的配比控制在1∶1.25~2∶1之間,通過有效的配比設計增強結(jié)構(gòu)滲透率,確保澆筑成型后的混凝土墻具備較強的強度值(0.3 MPa以上)[2]。此項技術的應用優(yōu)勢表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)堅固穩(wěn)定,防滲效果突出,很少發(fā)生坍塌事故,能夠為水利工程施工創(chuàng)造良好的條件。
2" 混凝土防滲墻施工技術的具體運用
2.1" 工程概況
某水利項目中的水閘工程屬于雙層主體結(jié)構(gòu),設計3個寬度為20 m的通道,且閘底板的高程設計為-0.5 m。為了滿足水閘主體施工需求,需要在施工范圍內(nèi)分別布設超薄型混凝土擋水墻,墻體厚度和深度分別設計為300 mm和22 m。因施工范圍內(nèi)的砂層具備高滲透性,在閘基位置還形成了一條滲流通道,這就為水利施工帶來了較大的難度。與此同時,地下水還表現(xiàn)出孔隙性潛水特征,這將為水閘結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性帶來較大威脅。因此,決定選用超薄型混凝土防滲墻施工技術。
2.2" 泥漿制備
本次研究的水利項目中,泥漿原料主要選用燒堿、膨潤土和[wl8]"陶瓷基復合材料,泥漿配比標準為黏粒含量不得低于50%,含砂量在5%以下,且將塑性指數(shù)控制在20以下。泥漿制備過程中的用水可以直接取自河流水,若存在較大雜質(zhì)則可以提前沉淀過濾后再投入使用。正式制備泥漿之前,先要做好的檢測工作,主要是圍繞化學性質(zhì)和巖礦的檢測。通常情況下,要使膨潤土置于泥漿池24 h以上方能保障充分水化[3]。對于膨潤土泥漿來說,需要按照表1標準進行配制。
2.3" 導墻施工
導墻結(jié)構(gòu)通常是以“┓┏”的形式出現(xiàn),不僅可以減少工作量,還能一定程度上降低施工難度。導墻施工中,可以一次澆筑成型省去了中間固化等待的時間,施工效率十分顯著。在導墻施工階段,一方面要保障導墻結(jié)構(gòu)定位的準確性,為后續(xù)的挖槽施工創(chuàng)造良好的條件,一方面要保障澆筑施工效果,避免出現(xiàn)強度不足和結(jié)構(gòu)開裂等問題。
2.4" 成槽工藝
這里主要是借助液壓抓斗來進行挖槽作業(yè),實際施工中,應嚴格按照圖紙內(nèi)容對挖槽深度和寬度進行科學控制,確保能夠真正提升超薄型混凝土防滲墻的擋水性能。具體施工方法如下:先要劃分好防滲墻的單元槽段,此后采取跳槽開挖的方式穿插施工,全部槽段開挖結(jié)束后,可以使用接頭管嵌接的方式連接兩個相鄰槽段。采用液壓抓斗進行爪槽施工時,要盡可能保障槽內(nèi)的垂直度,一旦超出允許偏差(lt;3%)便需立即修復。
2.5" 清槽處理
清槽處理的主要目的是將其中不滿足作業(yè)需求的泥漿全部清除后,再注入與施工要求相符的泥漿材料。在此過程中,要重點關注槽底和槽壁上的淤積物,通過替換合格的泥漿可以有效提升防滲墻的防滲效果,提高成槽質(zhì)量。在清槽作業(yè)中,也可以應用抓斗來清除其中的固體殘留物,此舉可以減輕換漿壓力和提升整體施工進度。
2.5.1" 槽孔清理的作業(yè)要點
清槽處理結(jié)束后,孔底沉積物的厚度不得超出10 cm,同時確保沉積物的含沙量小于10%,粘度要小于30s,其密度不大于1.3 g/cm3;可以使用刷子鉆頭等將一些難以清理的淤積物清除,使其滿足后續(xù)施工需求;最后可以使用探測設備來檢查槽底沉積物的厚度是否符合標準,并測試泥漿參數(shù),確保符合標準要求[4]。
2.5.2" 泥漿置換作業(yè)要點
按照設計標準配置泥漿液,將槽底不符合標準要求的泥漿清除后置換成新的泥漿;一般可以在清理完槽孔的1 h之后進行泥漿置換工作;正式置換泥漿之前需要再次檢查泥漿質(zhì)量指標,確保其滿足標準要求;使用輸送泵將泥漿泵送至指定位置,通過在孔內(nèi)注入新泥漿可使舊泥漿被排出;重點檢驗泥漿材料的密度、黏度和含沙量等。
2.5.3" 槽段接頭部位混凝土孔壁清潔
分段完成刷洗工作,確保每個槽段內(nèi)部的雜物都能全面清潔干凈;使用刷子鉆頭再次清潔,將沖洗作業(yè)中難以去除的頑固雜物清理干凈,確保表面無雜質(zhì);清理時關注槽底淤積物的厚度厚度超標,立即清理槽底淤積物直至符合標準要求。
2.6" 水下混凝土澆筑
水下混凝土澆筑,可以采取導管灌注的措施,結(jié)合槽段的劃分特點,選用3套導管完成澆筑作業(yè)。這里的導管直徑設計為150 mm,使用法蘭連接導管,在導管兩端分別增設短管,長度范圍在0.3~1.0 m之間。導管間距應被控制在3.5 m以內(nèi)。當槽底高差大于0.25 m時,需要將導管調(diào)整至可控范圍內(nèi)的最低點上。本次工程中選用C25混凝土 [5]。
一般需要在成槽作業(yè)結(jié)束的4 h左右進行導管安裝和澆筑混凝土,具體作業(yè)流程為,先將混凝土運輸至施工現(xiàn)場,再連接導管,采取3根導管同步灌注的措施保障混凝土澆筑的效率,此時,導管與槽底的間距應為20 cm左右?;炷翝仓乃俣葹?.0 m/h,混凝土澆筑面上升的同時,拆卸部分導管,確保導管深度始終在2.0~6.0 m之間,為避免空氣進入,要使三根導管的拆除進度一致,如出現(xiàn)無法同時拆卸導管的狀況,則對導管底口的高差進行科學調(diào)整。澆筑過程中,可以使導管做垂直運動以便提升混凝土結(jié)構(gòu)的密實度,但注意不得出現(xiàn)平移運動,以免影響泥漿進入混凝土影響防滲墻結(jié)構(gòu)強度。
3" 結(jié)語
混凝土防滲墻的施工決定了水利工程能否長期安全穩(wěn)定的運行,對于提高水利工程的建設效果具有積極影響。因此,現(xiàn)階段對混凝土防滲墻施工技術的關注度較高,并且在不斷實踐應用中形成了多種相對獨立的技術體系,能夠滿足絕大部分水利工程施工需求。但由于水利施工的環(huán)境和條件相對復雜,對施工作業(yè)的靈活度要求較高,相關施工人員需要結(jié)合現(xiàn)場施工實際,動態(tài)調(diào)整施工方案,從根本上提升混凝土防滲墻的施工質(zhì)量,有效助推水利工程事業(yè)的健康發(fā)展。
參考文獻
[1]李靜波.水利工程施工的混凝土防滲墻施工技術分析[J].中國水泥,2024(8):99-101.
[2]湯偉.淺談水利水電工程技術建筑中混凝土防滲墻施工技術[J].現(xiàn)代裝飾,2024,579(10):181-183.
[3]劉悅,董建虎.水庫復雜地層圍堰混凝土防滲墻施工技術[J].水利科學與寒區(qū)工程,2024,7(4):104-107.
[4]劉波.堆石壩瀝青混凝土防滲心墻抗裂性能評價方法研究[D].重慶:重慶交通大學,2024.
[5]官志軒.深厚覆蓋層壩基深埋混凝土防滲墻力學特性研究[D].西寧:青海大學,2023.