淺談水利工程中混凝土防滲墻施工技術

■唐 勤 ■江蘇祥通建設有限公司，江蘇 無錫 214023

水利水電工程是關系到我國民生的工程。保證其質量和發揮效能不僅有利于經濟發展和人民的生活水平，而且影響可持續發展和保護生態自然環境等諸多問題。因此，提高水利水電工程的質量是非常重要的?；炷练罎B墻廣泛地應用在水利水電工程中的防滲加固中，方法是建設地下連續墻從而實現透水體的防滲處理，防滲墻的質量和施工技術的好壞直接關系到整個水利水電工程的使用與運行［1］。本文對混凝土防滲墻的分類、施工準備、施工技術、質量控制以及常見問題和處理技術等方面進行了綜述。

1 混凝土防滲墻分類

1.1 板樁灌注防滲墻

先在地基中打入焊接小管的鋼板樁，等到合適的深度后，緩慢拔出鋼板樁。接著在樁身被拔出后的空隙中填進防滲材料等，從而生成持續的防滲薄墻。

1.2 槽板式防滲墻

這種防滲墻的橫截面一般是槽型，應用泥漿等方法來固壁，并且把槽孔開鑿在適合的地方。然后把混凝土填進槽孔中。此類別的防滲墻，根據不同的單元槽的連接形式，可以分為兩種類別:連鎖型和搭接型［2］。

1.3 樁柱式防滲墻

這種防滲墻的護壁方式是通過套管或泥漿，接著在鉆孔里面灌入混凝土。布置方式取決于所打樁孔的連接形式。比如常見的土石壩地基中的防滲墻，一般就使用連鎖和搭接兩種方式。

1.4 泥漿槽防滲墻

這種防滲墻比較特殊。首先溝槽長度一般為1.5～3.0m，通過泥漿來固壁。此外，挖槽孔到達設計深度時，用一種砂、礫石和粘土混合而成的混合料取代泥漿，從而形成一道防滲墻。

2 混凝土防滲墻前期質量把控

防滲墻中的主要基材是水泥，水泥標號一般應該大于等于42.5#。攪拌時，還需要控制水量、水溫等。一般而言，溫度應該低于40℃。

除了水泥外，卵石和礫石也是不可或缺的部分。細骨料要把控好含泥量、黏粒量以及細度模數。對于粗骨料，需要把關好泥塊量、含泥量以及粒徑等。黏土或者膨潤土以及兩種土的混合料可以作為泥漿的土料，大量實踐表明:膨潤土的效益較好［1］。在施工環節上需要做到細致精確，多次校驗，從而保證精準程度。

依據所在地的水土性質、地址特點、閘壩構造以及環保的要求等來設計圖紙，圖紙應該包含有如下內容:覆蓋層的厚實、松緊程度和顆粒的組成以及承壓水狀況、透水性和地下水位。此外，還需要注意地質構造、風化的深度和程度以及斷層碎裂帶、深槽和反坡等情況。由上面所列舉的資料來選定墻軸線的位置并且挑選墻體材料，接著對墻厚等來設計并規劃，確保適宜性和可操作性良好。

3 混凝土防滲墻的施工技術

3.1 混凝土超薄型防滲墻的施工技術

在施工之前，需要把泥漿打入到導向孔內，控制泥漿的水平面不超過導墻面30cm。實際工程上一半通過燒堿和膨潤土來調配出泥漿，特性要求如下:塑性指數不低于20，黏粒含量不小于50，含砂量不高于5以及Al2O3與SiO2與含量比值約為三分之一［3］。

施工的工藝特點列舉如下:(1)“一抓和兩鉆法”成槽:采用抓斗順著導墻邊挖土，使之形成槽。接著需要對槽排渣清底，方法是把抓斗伸入到孔底，直接把孔底的殘留物挖到槽孔外。需要注意的是，控制孔內的泥漿在之前灌入的水平線范圍內，目的是為了預防孔壁坍塌。此外，還需要用新配置的泥漿來及時填補，這樣來保持孔內泥漿體的側壓力，從而預防塌方的發生。最后，還需要不時地檢查孔內泥漿等的性能參數，若發現參數有異常情況立馬調整。(2)應用在管上裹膜和抹油等工藝來接頭，接頭管一般使用焊接管，焊接管尺寸如下:約為100 毫米的壁厚和約為330 毫米的直徑。在完成成槽后，首先把潤滑油涂抹到接頭管的管罐上面，接著把塑料薄膜裹在表面處，最后將接頭管插入到所設定的深度處，目的是減小管壁與混凝土之間的摩擦力。

3.2 塑性混凝土防滲墻的施工技藝

使用塑性混凝土防滲墻的方法可以適應土石壩的變形特點。由此可見，塑性混凝土防滲墻的鮮明特點在于適應變形的能力很強，沒有常規混凝土的很多缺陷。塑性混凝土的大量摻入黏土或膨潤土，因此物理屬性發生了很大的改變。具有彈性模量小、適應較大的變形、較大的極限應變的優點，此外，還擁有抗滲性能優良、節省水泥、方便施工等特點，是一種很好的防滲墻體材料。其施工工藝如下:先準備施工平臺和導向槽，接著造孔成槽，再者進行泥漿護壁，然后用混凝土澆筑。確保防滲墻和導向槽的中心線一致。用鋼筋混凝土墻建造導向槽，其凈寬超過設計的防滲墻10 到20 厘米。此外，深度取決于上部的土層情況。最后是造孔，先期需要詳盡細致地做好準備，由預先劃分好的槽孔來進行造孔，首要的原則是盡量使墻段接頭少，由此可以快速、溫度以及安全施工［4，5］。

4 施工中常見的問題及處理技術方法

4.1 造孔中鉆頭的脫落

4.1.1 分析原因

其原因一般是下列的幾個方面:(1)沒有預先安裝保護繩;(2)鋼絲繩磨損嚴重時沒有立即更換;(3)孔底不干凈坍塌嚴重造成埋鉆事故后硬性提鉆;(4)鋼絲繩回頭聯結鉆頭，鋼絲繩子夾頭(卡子)松動，沒有及時發現而脫落。

4.1.2 采取措施

針對鉆頭脫落所采取的措施如下:(1)在鉆頭上設置保護繩;(2)定期檢查正在使用的鋼絲繩，如果發現破損超過要求必須立刻更換，鋼絲卡子松動及時緊固;(3)保持孔內干凈。

4.1.3 處理方法和技術

事故發生以后及時查清原因。一方面如果是主繩斷裂，應當通過下偏勾套來取出保護繩。另一方面如果沒有保護繩時，需要先把泥漿更換掉，接著將鉆頭附近的鉆渣抽取干凈，再用工具來打撈?？ㄗ『筝p微地提起或者卸下加重桿，然后稍微地震打活動后，在合適時候取出。

4.2 造孔時孔壁的坍塌

4.2.1 分析原因

(1)防滲墻施工過程中，發生孔壁坍塌的原因一般有以下幾點:①鉆孔進入到特殊的地層，可能會出現突然漏失掉大量的泥漿，同時又沒有立刻補充漿體，此時會由于突然減小的孔內泥漿壓力而坍孔。②壩體土料密實度程度不足。先前調配的固壁泥漿的性能指標不滿足設計要求，因此，孔壁不能有效地得到泥漿的保護。③在停工期間沒有做到定期地檢查泥漿，沒有及時地補充那些漏失的泥漿。同時也沒有定期地攪動泥漿，由此發生泥漿沉淀，還會發生降低漿液比重，最后導致孔壁的坍塌。

(2)造孔過程中集中漏漿或向一側突然坍塌。主要原因是:①壩體填筑料碾壓密實度質量差由于輸水隧洞放空于庫水位的影響而形成滲漏通道。②壩體河床地段基礎部位有一層厚3～7m 的淤泥。③庫內無水，防滲墻槽內漿液壓力大，外水壓力產生的反作用力喪失。

4.2.2 預防措施

為避免造孔時孔壁坍塌，采取如下措施:(1)存儲黏土塊和大麻以及稻草等這些具有很強的纖維性的物質。(2)鉆取時，嚴格按照地層的實際情況，采用適合的泥漿護壁，同時還要經常檢查，在必要的時候調整泥漿的性能指標。(3)終孔后，不能使孔內泥漿突然稀釋，更不能清水稀釋泥漿。(4)發生停工的情況，應該每4～8 小時攪動孔內的泥漿一次。發現有漏失的情況，立即補充。確保泥漿高度超過槽口板以下的0.5 米處，同時還要確保不低于地下水位2 米。(5)成孔槽段長度盡量短一些(一般6～10m)?？梢圆捎脙啥翁S成型的方法來造孔澆筑，避免坍陷。

4.2.3 處理的技術和方法

在造孔時發生塌孔的情況，具體的處理技術和方法如下:(1)第一步是把鉆具取出來，目的是為了防止發生坍孔等的其他更嚴重的事故。接著最快的速度查明弄塌孔的具體原因，根據查明的原因來進行處理。(2)需要增加固壁泥漿的黏度和比重，然后送進孔內，這樣可以防止塌孔進一步地擴大。(3)如果發生嚴重的坍孔情況，把預先儲存的具有強纖維性的物質(如海帶、大麻、稻草等)以及裝有黏土的草袋等填入孔內，充填滿坍塌的部分，接著進行重新造孔。(4)如因基礎地質條件或壩體填筑質量差而發生(內坡或外坡)的滑坡或沉陷，則應把處理邊坡穩定，處理方法是采用振沖碎石柱樁處理，加同是“標本兼治”的辦法，拋石擠淤壓腳翻壓滑坍土料，也是處理滑坍的方法，然后再造孔澆筑混凝土防滲墻［6］。

5 結語

由于混凝土防滲墻技術工期短、簡單方便、成本低廉的特性，其在水利水電工程中應用廣。此外，混凝土防滲墻的施工技藝更是影響到水利工程以后的發展前景。本文綜述了混凝土防滲墻的分類、前期質量把控、施工技術、常見問題及處理方法等，希望能有助于業界同行的工作。

［1］徐偉民.混凝土防滲墻施工技術在水利水電工程中的應用［J］.科技致富向導，2014(26):331.

［2］潘興國，黃泰巧.水利水電工程中混凝土防滲墻施工技術的探討［J］.中國科技博覽，2014(37):91.

［3］余正凱.混凝土防滲墻技術在水利工程中的應用及前景［J］.科技資訊，2009(19):84.

［4］景兆瑞.混凝土防滲墻在施工中常見問題及處理方法［J］.城市建設與商業網點，2009(22):213-215.

［5］沙吾列希.淺議混凝土防滲墻的常用技術及其發展［J］.石河子科技，2008(1):44-45.

［6］傅祝體.混凝土防滲墻的常用技術及其發展［J］.科技咨詢導報，2007(02):204-205.