董國祥
摘 要 對于水利工程來說,防滲墻的重要性、關鍵性不言而喻,大中型水利工程的防滲墻基本采用混凝土防滲墻,同時防滲墻的質量是水利工程施工階段的關鍵環節。本文結合高嶺攔河閘防滲漏墻工程建設情況,展開對水利工程防滲墻的類型進行分析,同時對防滲墻施工技術的控制要點及質量控制措施進行分析研究。
關鍵詞 水利工程;防滲墻施工技術;質量控制
高嶺攔河閘是在粵西化州楊梅鎮高嶺村東面、鑒江河下游、化州水文站以下8km位置的鑒江第四級攔河工程。該河閘年代久遠,需要在原舊址處全部拆除并重建攔河閘。該項目的一期防滲墻工程包括:右岸延長段、船閘、右岸水輪泵站、右岸攔河閘(6孔),防滲墻中心線樁號為閘橫0-007.650~0+160.81,總長度為168.46m,頂部高程▽13.50m~▽1.98 m,底部高程▽-3.90m~▽-7.50m,總面積為1653.04㎡,厚0.6m,混凝土總體積數為991.82m?。底部的深度要求為弱風化巖1m。防滲墻設計要求基本內容:混凝土強度等級C25、二級配、W4,采用液壓抓斗機成孔水下澆筑混凝土的施工工藝進行施工,閘橫0+023.800~0-7.65(3區)回填至▽14.64m后施工。水利工程建設要加強對施工質量過程管控,進行混凝土防滲墻作業前,工程施工人員必須熟悉并掌握施工技術和相關的施工標準規范,并對項目的設計圖紙和施工工藝進行充分的了解掌握,要在設計方案前期全面介入項目策劃和意見反饋,減小后期施工技術修改風險。混凝土防滲墻的施工質量與水利工程能否安全、可靠運行有著密切關系,因此保證混凝土防滲墻施工質量堅實穩固,才能夠保證整個水利工程可以長期穩定運行,從而確保周圍人民的安居樂業和生命財產安全。
1混凝土防滲墻作業的主要特點
混凝土防滲墻作業過程中,需要投入大量的功能設備,導墻和鉆井軌道需要鉆孔設備、供電設備、供水設備以及其他相關設備,例如:混凝土攪拌、泥水漿、紙漿直接服務生產需求的輔助設備和運輸設備等。混凝土防滲墻的施工作業過程相對復雜,施工環境和自然環境影響因素多,作業范圍波及面較大,因此,各施工工序之間的科學組織,文明施工至關重要。混凝土防滲墻為重要隱蔽工程,實際施工中存在一些難以及時識別的質量安全問題與安全隱患,導致水利工程在正常運行階段存在防滲漏失控的風險,縮短合理使用年限。混凝土防滲墻對水體污染性低、對周邊環境的噪音污染較小。同時混凝土防滲墻的可適用性強,可適用于各種復雜的地質情況,規模及形狀可控性好,具有延續性,對水利工程的防滲漏和承載都能發揮十分重要的功能[1]。
2混凝土防滲墻主要分類
在水利工程實施前需要對工程項目的實際情況進行考察,結合現場條件制定科學合理的總施工組織設計,混凝土防滲墻施工技術方案需結合總施工組織設計和現場地質狀況科學編制,充分做好風險識別、風險管控[2]。大型的水利工程為重點民生工程,政府和民眾十分重視工程質量和工程安全,因此每一個環節都需嚴格把控、動態控制。混凝土防滲墻方案需PDCA循環嚴格篩選、改進、動態跟蹤,確保水利工程建成后充分發揮防洪、發電、航運、生態等作用。
(1)樁柱式防滲墻。樁柱式防滲墻是日常水利工程作業中比較常用的技術方案。該技術方案主要適用于需要應用大型沖擊鉆設備來完成大直徑鉆孔作業。主要施工流程為先進行鉆孔,然后將事先準備好的泥漿和套管分步按序填充。回填作業時,混凝土澆筑控制好時機施工,保證形成一定連續性的防滲墻。施工時需注意鉆孔的位置,截割墻與差動形式關聯。根據以往已完工程數據,樁柱式防滲墻對水工建筑物防滲效果有顯著促進作用,為水利工程的建設質量提供可靠的基礎保障[3]。
(2)槽板式防滲墻。槽板式防滲墻在施工過程中的主要特點是需要挖掘出相應的槽板。一般在施工過程中需大型沖擊鉆井工具和挖掘機相配合,槽板挖掘取出后,需要用泥漿進行加固,并對加固強度進行及時檢測,然后構筑混凝土防滲墻確保其連續性。一般情況下槽的長度介于5~9米之間,具體可以根據現場的實際情況做出相應的調整。特殊情況下,就需要減少隔離墻之間接縫,借助增加槽長度來實現。
(3)板樁灌注防滲墻。板樁灌注防滲墻特點是首先用打樁機將帶有灌漿管的鋼板樁打入軟基中,周圍焊接一些小鋼管,底部灌漿管道內灌注相應的防滲材料,同時上方灌注相應的防滲材料,同步施工并且灌注速度保持一致,待形成一定凝固效果緩慢拔出,邊拔樁邊灌入水泥砂漿而建成的防滲墻。
(4)泥漿槽防滲墻。泥漿槽防滲墻是以泥漿固壁開挖溝槽,其主要特點是需要先用挖掘設備完成溝槽工作面,然后采用泥漿護壁等方法逐步加固,確保溝槽的寬度和深度不發生變化,槽孔成型。符合設計強度要求后,最后采用黏性土、砂礫石等混合料完成填補構筑。要注意填補材料的比例合適,確保墻體的防滲效果符合抗滲要求。
3水利工程防滲墻施工技術
(1)混凝土超薄防滲墻的施工技術。根據防滲墻的施工環境和結構特點,通常會選用超薄混凝土防滲墻技術。該項技術的主要施工步驟為:首先利用挖掘設備沿墻長方向挖溝,并將雜物清理干凈。注意把孔底注漿口加固保護,防止孔壁坍塌雜物,然后泥漿在灌入之前要事先進行性能參數檢測,指標合格才可進行灌漿,同時控制好灌漿速度;最后灌漿完成后處理好防滲墻接縫。現階段,最為常用的方式是在注入管道上涂油且纏繞薄膜。待溝槽形成之后,管壁與混凝土之間的摩擦力就會大幅減少。前期準備工作完成后,將聯通管道放在合適的位置,注意泥漿灌入前,一般應控制導墻不超過30cm;泥漿是由膨脹土和燒堿混合攪拌,混合比例應參考施工圖紙,黏土含量不得高于50%,按照塑性指標檢測要求,含砂量不超過5%。
(2)塑性混凝土防滲墻施工技術。塑性混凝土防滲墻施工技術主要使用原料為黏土和膨脹土新型合成的合成材料,對于改善墻體的抗滲效果有很好的提升效果。根據實際檢測數據分析,該技術墻體彈性模量不高,對周圍地質的適應性更好,承載能力更強;另一方面大幅降低水泥用量,直接減少工程采購成本。主要施工流程是首先開挖槽,其寬度大于截面積寬度的設計,深度應結合上部土層地質情況進行適當調整,然后澆筑鋼筋混凝土完成導槽,注意防滲墻中心線不能偏移;孔隙多鏈路施工較為簡單,孔、槽應與其保持位置一致,墻段關節的數量越少越好;最后是孔壁泥漿澆注混凝土完成作業即可。
4水利工程防滲墻施工質量控制
水利工程防滲墻能否持續發揮防滲作用,關鍵在于施工過程中防滲墻的質量管理是否嚴格控制,工序驗收是否符合相關規范規程。下面將圍繞以下幾個方面展開分析,施工過程中如何做好水利工程防滲墻的施工工序質量控制。
(1)鉆孔質量控制。控制好鉆孔施工質量,最核心的是確保施工過程孔形不受擾動、變形。在槽內鉆孔期間,施工人員要嚴格按照要求合理控制鉆井速度,避免違章快速作業,實時測量孔形尺寸,確保鉆孔不傾斜、不移位。整個施工作業期間,一旦遇到傾角偏大的情況出現,停止施工且立即采取有效的措施予以修正。若斜孔越來越大,壁底將易出現空位現象,將不利于后續墻體施工作業和墻體安定性。
(2)清孔質量控制。用于灌注的混凝土泥漿要嚴格控制配置質量。在防滲墻體連接期間,要全過程關注縫隙問題,及時對其進行填補,清除顆粒過大的碎石,保證混凝土防滲墻施工質量。同時做好槽內清洗和準備工作,及時記錄清洗臺賬。通常槽的清洗長度不超過10cm,搭接長度應控制在2cm以內。氣溫變化較大時,墻體施工還要避免裂縫問題產生,適當采用表面保溫和內冷循環保護措施。水泥應盡量選用低熱類型。
(3)澆筑質量控制。混凝土澆筑質量對防滲墻防滲效果至關重要,施工前要認真做好原材料檢驗和設備調試鑒定等工作。主要步驟為:認真核查檢測混凝土攪拌的原材料是否合格,按照設計方案要求進行混凝土材料配比,注意檢查自動攪拌設備運轉情況是否正常。混凝土澆筑前,應檢測管道是否具有良好密封性,檢查表面是否存在破損,避免出現泥漿的泄漏。澆筑混凝土過程中,注意保持混凝土表面在合理的高差范圍內。每兩小時抽查一次混凝土坍落度和擴散口的情況,一旦出現檢測指標不合格必須立即進行調整改進。槽內每20米間隔,現場取樣分別進行28d強度試驗和抗滲試驗。
5結束語
在水利工程建設中,防滲漏施工技術需足夠重視,加強質量控制、動態管理,這對水利工程能否發揮設計功能十分關鍵。從事該項施工作業的人員要持續改進優化工藝,創新施工技術,強化施工質量控制意識,不斷提升防滲墻的安全性與可靠性,從而為我國的水利事業發展提供有力技術支持。
參考文獻
[1] 中國水利水電基礎工程局.水利水電工程防滲墻施工技術規范:SD/T5199-2004[S].2003.
[2] 汪兆霞.水泥攪拌樁防滲墻在水利工程中的應用分析[J].建材與裝飾,2018(21):286-287.
[3] 任磊,高銳,郭九春.混凝土防滲墻施工技術在水利工程中的應用探究[J].環球市場.2020(2):3114-3115.