解析大壩水下混凝土心墻工程施工

摘 要：隨著水利工程建設規模的日益擴大，各地對大壩建設質量提出了越來越高的要求。大壩建設與應用過程中的滲漏問題是目前水利工程建設與應用中備受關注的問題之一。本文著重針對拱壩水下混凝土心墻工程施工特點及方式進行了探討，從水下的開挖、清淤施工與水下混凝土澆筑施工兩大方面探討了大壩水下防滲工程施工的特點與主要工藝。

關鍵詞：大壩 混凝土心墻 工程施工

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（c）-0056-01

混凝土防滲心墻工程引起結構、工藝的特殊性，能夠節省施工用鋼木材料，且此種建筑結構不易受到外界環境變化影響，相對穩定性較好。本文以較為常見的拱壩工程中防滲施工為例，探討了水下混凝土心墻工程施工要點。

1 水下開挖與清淤施工

1.1 槽孔布線開挖

根據后續機械輔助施工的條件要求，靈活選取前期打孔方式與位置，通常將壩體頂端正中部位定位混凝土心墻施工軸線，選定軸線后開孔，孔長5～9 m，寬0.5～0.8 m，不可連續開孔施工，而應考慮壩體整體穩定情況與防滲工程施工期限要求，在保證工期的前提下盡量將不同的孔洞分開施工。嚴格劃定人工開挖與機械開挖區域與工期限制，在關鍵區域采用人工開挖的施工方式，開挖的同時建厚度范圍為23～27 cm的混凝土護壁，避免施工不當引發坍塌事故而影響整體施工質量；水下區域使用直徑為50～65 cm的機械鉆頭實施，依照先期孔→后期孔的順序依次施工，輔助夯打開挖施工，首先將位于水下的土體液化，再將液化之后產生的泥砂液清理出去。在開挖操作達到既定要求之后，使用專用工具將施工中產生傾斜現象而未能及時清理的刀墻清理干凈。

1.2 黏土漿護壁

在開挖操作完畢后，及時用黏土漿液進行護壁施工，以進一步加強前期開挖施工的質量。所用黏土漿液的實際配比依照原定施工設計情況及前期開挖施工質量確定，并依照槽孔開挖情況估算所需黏土漿液需求量。依照設定好的額配比配置好黏土漿液之后，用適量的黏土漿液注入各槽孔之中，澆筑時產生的滲流作用使粘土漿液填充了開挖槽孔中產生的空隙，為槽孔加上了一層密實的保護層，從槽孔內外壓力及結構的保護兩個方面維護槽孔材料穩定。操作中，應嚴格依照槽孔多少、大小、結構特點及施工強度估算并配置相應濃度與體積的黏土漿液，避免因濃度配置不合理造成黏液RlW7DLbCTVOy1c99fXNHVg==過度淤積或因濃度過小不能達到保護操槽孔結構的作用，也避免配置量過多浪費材料成本或配置過少不能滿足槽孔保護需求。一般來說，此階段所用漿液容重應控制于1.0～1.3 t/m3范圍之內。

1.3 清孔與驗孔

在開挖與后期護壁操作完畢后，進行清孔、驗孔規劃，并在后續混凝土澆筑施工前2 h實施槽孔清除與驗孔操作。將各槽孔之中殘存的物質全部清理，并確保最終的淤積層厚度在8 cm以下。清理完畢后，實施驗孔操作，根據槽孔實際深度劃定驗孔操作中的斜孔率檢出范圍，以每次檢測距離移動25～35 cm的檢測間距檢測斜孔等問題，記錄并分析斜孔數量、具體參數，發現偏左、偏右的斜孔立即重復清理刀墻。

2 混凝土澆筑施工

2.1 檢查與布置導管

（1）導管檢查，導管是水下混凝土澆筑施工必備工具，澆筑前首先要對導管材料及安裝情況進行檢查。

壓水測試：對安裝完畢的導管進行壓水測試，記錄并分析管內注滿混凝土時的最大壓力，并對比水壓大小，前者明顯小于后者方為合格；觀察連接好的導管是否漏水、接口處是否漏水，發現漏水現象及時更換并在此測試，直至合格為止。

實際混凝土澆筑施工操作中，時刻注意檢查導管是否原位不動，避免因導管誤動而引發澆筑失誤或中斷，一旦出現導管移動，應立即復位。不過，應在正式澆筑操作開始之前便安排專人對導管安裝情況反復檢查，澆澆筑過程由有經驗的技術人員輔助操作，確保混凝土連續筑成功。

（2）導管安裝，由于水下混凝土澆筑具有一定的特殊性，所用到的導管工具的安裝相當重要，安裝布置應綜合水深、漏斗與水面間距、混凝土在水中的擴散參數等多種決定性因素，每個槽孔配備2～4根導管（實際配備導管數量應嚴格根據槽孔位置及澆筑施工計劃等因素確定），設置各導管連續工作，避免澆筑過程中因某些導管意外問題影響整個澆筑施工操作質量及進度，導管直徑控制于25～35 cm范圍內。

2.2 混凝土制作

配合比的確定：根據施工現狀估測混凝土配置易性、強度、抗裂性、流動性、填充性、耐久性、容重、抗滲性等參數，作為后續混凝土配制操作的主要依據；根據施工質量要求設計并配置混凝土材料，禁用劣質材料。

坍落度與水灰比配置：根據既定選用的導管規格確定坍落度，一般坍落度在19 cm左右，澆筑操作開端選用較小的坍落度，之后坍落度逐漸增加；針對不同的混凝土強度要求及成品易性要求，將水灰比控制在0.40～1.53之間，實際水泥使用量需根據工程施工中不同環境混凝土膠凝材料總量確定。

骨料配制：碎石材料大小根據選用導管規格確定，一般將其粒徑控制在導管內徑的25%以內；細骨料優先選用砂料，砂率略高于混凝土，根據施工中對混凝土材料黏聚性的要求對進一步確定所需砂率，既不可因砂量過小而降低材料保水性，也不可因用砂量過大而浪費材料、影響最終澆筑材料的穩定性。經實踐證明，多數大壩水下澆筑混凝土材料砂率最佳范圍為42%～48%。

另外，還需使用合適的外加劑，常用的有粉煤灰，其用量對根據水泥用量確定，一般為材料中水泥總量的15%～23%。此類材料在施工中的使用能夠有效增強澆筑混凝土的防滲性能與泵送、澆筑操作中的流動性，對混凝土材料初凝時間的延長也有重要作用。

2.3 澆筑施工

根據施工質量要求控制混凝土澆筑的上升速度，以最為合理的上升速度保證混凝土初凝時間合理、控制對心墻孔壁的側壓力大小，從而有效避免澆筑過程中導管堵塞、大壩開裂的意外情況，一般來說，澆筑操作中的上升速度應控制在2.5～3.5 m/h之內。

3 結語

水利工程建設中的大壩水下混凝土心墻工程施工主要從水下的開挖、清淤施工與水下混凝土澆筑施工兩大方面實施，具體又從槽孔布線開挖、黏土漿護壁、清孔與驗孔、檢查導管、混凝土制作、澆筑施工幾個方面依次施工。此種防滲施工方式不僅能夠節省材料，還能最大限度降低外界溫度等環境因素對壩體的影響，但是此種施工方式在日常運用中產生的裂縫不易察覺且補救難度相對較大。目前，此種施工技術多為中小型砌石壩建筑中用于防滲施工。

參考文獻

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