水利工程混凝土防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用

◎ 左仲昆 河南省人民勝利渠管理局

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水利工程混凝土防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用

◎ 左仲昆 河南省人民勝利渠管理局

摘 要：隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，水利工程建設(shè)對國民經(jīng)濟有著巨大的推動作用，水利建設(shè)體系不斷完善的同時，歷經(jīng)時間的推移，其所暴露出現(xiàn)的質(zhì)量問題也越來越多，混凝土防滲墻施工已經(jīng)成為水利工程發(fā)展必不可少的技術(shù)之一。水利工程施工中，防滲是施工建設(shè)的核心環(huán)節(jié)，將混凝土防滲墻廣泛應(yīng)用到水利工程建設(shè)中，可全面提升其工程質(zhì)量。為此，本文在充分了解混凝土防滲墻相關(guān)作用機理的前提下，通過具體工程案例，對其施工流程進行了深入分析與探討，以期推動水利工程事業(yè)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水利工程 混凝土防滲墻 工程案例

1.混凝土防滲墻的概況

混凝土防滲墻施工技術(shù)于上世紀50年代在意大利誕生，是垂直墻體的縱切圖，墻沿壩體延伸。需在松散透水地基內(nèi)不間斷地造孔，將混凝土灌注到孔內(nèi)進而形成墻形防滲建筑物。混凝土防滲墻是在松散透水地基內(nèi)對水利工程實施垂直防滲處理的重要方式。根據(jù)分段建設(shè)原理，防滲墻一個圓孔、槽孔澆筑混凝土后可形成一個墻段，若干墻段可組成一道墻。墻的頂部連接閘壩防滲體。兩端連接岸邊防滲設(shè)施，底部向基巖嵌入或向不透水地層內(nèi)相應(yīng)深度嵌入，以此對地基內(nèi)水流滲透情況進行有效截斷或降低，以此提升地基滲透穩(wěn)定性，且將水利工程效益充分發(fā)揮出來。

2.工程案例

某水利工程主壩塑性混凝土防滲墻施工平臺高程為186.70m，現(xiàn)澆C20混凝土形式主要存在于施工平臺上部，塑性混凝土防滲墻則在施工平臺下部，其通過SG35A液壓抓斗機成槽，從大壩右側(cè)0+246樁逐步施工到大壩左側(cè)0+000樁號。根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況，施工可分為I、II序槽段進行，選取沖鑿方法作為混凝土防滲墻接頭施工方式。

3.水利工程混凝土防滲墻施工流程

3.1 接頭施工

整體性、抗?jié)B性為防滲墻接頭施工的特點。因該工程具有較高防滲墻墻體深度，選取接頭管施工方式，則極易出現(xiàn)卡管、無法拔出接頭管等問題，為此，可選取沖鑿接頭方式進行施工，其優(yōu)點為具有良好整體性、抗?jié)B性及成本較低。首先選取沖擊鉆從一序槽澆筑混凝土后端孔位置鉆鑿混凝土到二序槽槽底高程。在一序槽混凝土初凝后二序槽段接頭孔才能實施作業(yè)。為保證以上2序槽套接厚度與施工規(guī)定相符，端孔與接頭孔施工需對其垂直度進行有效管控，鉆進施工2m需對孔斜率進行1次檢測，要求接頭孔和端孔位置一致，通過鋼絲刷接頭錘在二序槽混凝土澆筑前清洗干凈接頭，保證接頭位置混凝土具有良好密實度。

3.2 測量放線

在水利工程混凝土防滲墻施工中，測量放線極為關(guān)鍵。根據(jù)工程建設(shè)需求，測量放線施工可選取電子經(jīng)緯儀、S3水準儀等設(shè)備。要求先復核測量基準點、基準線，并進行施工控制網(wǎng)的建立。且按照該控制網(wǎng)點對防滲墻中心線進行測量放線。

3.3 導墻制作及槽段劃分

（1）制作導墻。作為施工主要構(gòu)成部分，導墻是順著防滲墻中心線進行鋼筋混凝土臨時構(gòu)筑物設(shè)置。其功能為控制標高、施工機械支承、避免槽壁頂塌陷等。按照施工現(xiàn)場具體情況，可選取現(xiàn)澆C15混凝土進行施工，其制作流程包括：測量定位、開挖土方、鋼筋安設(shè)、立模、澆筑混凝土、拆模及內(nèi)支撐。一般選取機械、人工方式進行開挖土方施工。拆除導墻模板后，為避免變形情況出現(xiàn)，需將橫向木支撐設(shè)置到導墻內(nèi)，1到2米為支撐間的距離。

（2）劃分槽段。I、II序槽為槽段劃分類型，按照具體地質(zhì)情況可進行以上2序槽段開挖長度的確定，為5米，各個槽段都涵蓋主孔2個、副孔1個。要求I序槽段先施工，II序槽段之后施工。

4.制備泥漿

提高槽壁穩(wěn)定性、鉆具潤滑等為泥漿的功能，泥漿選取質(zhì)量的優(yōu)劣對地下防滲墻施工質(zhì)量起決定作用。為此，泥漿選擇時，必須確保其物理性能、流變性能等良好。按照地質(zhì)實際情況及抓孔機特性，該工程泥漿制造可選取膨潤土成品材料，其性能指標需與施工標準相符，具體性能指標如表1所示。

表1 膨潤土泥漿性能指標

5.開挖槽孔

選取SG35A液壓抓斗與沖擊鉆進行有效施工。其施工方法可選取“兩鉆一抓”，也就是選取沖擊鉆機對I序槽端孔、主孔和II序槽主孔施工，要求施工過程中必須對其垂直度進行有效控制，隨后進行副孔挖掘施工，可選取液壓抓斗施工。槽段孔位需標識于導墻內(nèi)，抓斗與孔位應(yīng)對準隨后實施垂直抓孔作業(yè)。要求先對2端主孔進行施工，完成主孔施工后需進行副孔作業(yè)，結(jié)束主副孔作業(yè)即可槽段成槽，具體施工如圖1所示。

6.清槽

成槽施工中，為徹底清理干凈在槽底沉積的沉渣，應(yīng)做好清渣工作，以此對防滲墻承載力、抗?jié)B性能有效提升。清孔施工中需將質(zhì)量良好的泥漿不間斷地送到槽內(nèi)泵中，以確保具有穩(wěn)定的液面，避免塌孔問題出現(xiàn)。因該工程具有較深槽孔，可選取氣舉排渣的方式進行清槽施工。施工后位于槽底上方02—1米位置的泥漿比重應(yīng)與有關(guān)規(guī)定相符，在槽底沉渣厚度檢測時，需將三個測點設(shè)置到槽段內(nèi)，50mm為其沉渣最大厚度。

7.塑性混凝土生產(chǎn)、運輸

第一，因該工程具有較大工程量，需進行自拌混凝土拌和站設(shè)置。要求根據(jù)工程特征進行攪拌機選擇。選取臺稱進行材料計量稱量，人工與裝載機相配合進行材料運送。在攪拌筒內(nèi)裝置的材料通過攪拌機均勻攪拌，且進行塑性混凝土攪拌試拌施工，此時可在攪拌筒內(nèi)送入膨潤土，并添加適量水，拌和時間為1.5分鐘，隨后將水泥、砂料添加進去，拌和時間需控制在2到3分鐘之間。

第二，為確保混凝土施工質(zhì)量，避免離析問題產(chǎn)生，需選取泵送混凝土方式，工作能力為每小時30立方米。順著輸送管混凝土可向澆筑段導管集料斗內(nèi)送至，混凝土可向倉內(nèi)落入，確保槽內(nèi)混凝土面始終超過導管出口位置，以此保證混凝土、泥漿不接觸。

8.水下混凝土灌注

水下混凝土灌注施工需在清槽施工質(zhì)量符合施工規(guī)定后及時進行。作為施工流程的重要階段，灌注水下混凝土時應(yīng)避免材料量不足、設(shè)備故障問題出現(xiàn)。根據(jù)工程建設(shè)需求，可選取導管法進行灌注混凝土施工，水下混凝土利用現(xiàn)場自拌混凝土施工。

選取直升導管法進行水下塑性混凝土澆筑。按照槽段具體情況，將二套導管安設(shè)到槽段內(nèi)，200mm為其管徑，選取法蘭連接，3米為導管之間的距離，導管與槽段2端的距離則設(shè)定為150厘米。需在拌和站對混凝土進行集中拌制，為確保澆筑混凝土質(zhì)量及避免墻體加泥滲漏問題出現(xiàn)，澆筑施工過程中需確保混凝土面呈現(xiàn)出上升趨勢，要求在每小時200cm內(nèi)有效控制其上升速度，在100cm到600cm之間對管道埋設(shè)深度進行有效控制，并指派專人實時測量混凝土上升面，進行準確記錄，同時各個槽段需在現(xiàn)場進行一組混凝土試塊預(yù)留。

9.施工過程檢測控制

造孔成槽、泥漿質(zhì)量檢測等為施工過程檢測控制的主要內(nèi)容。具體如下：造孔成槽檢測：成槽垂直度、深度檢測為其主要內(nèi)容。于液壓抓斗而言，垂直度可通過其糾偏監(jiān)控儀表進行檢測，要求在1/300h內(nèi)有效控制其垂直度偏差。

圖1 成槽示意圖

泥漿質(zhì)量檢測：新造泥漿、槽孔泥漿等為泥漿質(zhì)量檢測的主要指標，要求必須對泥漿比重、含砂率等進行有效控制，確保其與施工規(guī)定相符。水下混凝土澆筑檢測：澆筑塑性混凝土時需對混凝土澆筑速度、高度、質(zhì)量等進行有效控制，確保其與施工規(guī)定相符。

綜上所述，為實現(xiàn)水利工程規(guī)模的進一步擴大，推動整個水利建設(shè)事業(yè)的進步。必須重視施工方式、施工技術(shù)的合理選用。這就要求相關(guān)部門、企業(yè)必須在充分了解施工案例具體情況的前提下，規(guī)范施工流程，只有這樣才能為工程建設(shè)質(zhì)量提升提供可靠保障。

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