探討水電站施工圍堰防滲施工技術

王蘇梅 張紹光

淮安市淮陰區活動壩水利工程管理所 江蘇 淮安 223300

引言

在水電站施工過程中，圍堰滲漏是一個較為重要的問題，易于導致一定程度的安全隱患，要引起足夠重視，運用科學合理的防滲施工技術，確保圍堰的防滲性。圍堰施工會受到各種因素的影響，在施工過程中應運用一系列高效施工技術和質量控制方式，為大壩填筑提供保障。

一、工程概述

水電站導流洞的進出口圍堰均使用防滲墻當做防滲體，由于圍堰實行填筑施工時河床水位相比較高，在水下不能進行碾壓施工，而且新填筑部分是前期圍堰坡腳，出現塊石架空問題，導致圍堰水下結構陷入松散的狀況，出現大量空洞，按照設計方案無法完成防滲墻施工工作。因此，同其他方案進行對比，根據工程具體情況，確定運用雙液灌漿技術進行圍堰防滲[1]。

二、防滲原理

雙液灌漿主要有四個組成部分：滲透、劈裂、填充和劑密。對漿液施加一定的壓力，讓其向鉆孔的四周逐漸滲透和劈裂，這時，水泥出現水化反應和水解反應，產生氫氧化鈣產物。該物質與水玻璃會發生進一步反應，產生水化硅酸鈣產物。等到其凝固之后，可生成水泥結石物質，對地基造成擠密影響，提升固結強度，最后形成止水帶。

雙液漿結合了兩種漿材的優點，特點是粘度低，具有很好的可灌性，即便在水中同樣可以快速凝固，幾秒鐘過后，可完成膠凝，結實率能夠達到百分之九十八，漿液不含有毒性，不會影響下游的正常用水。

三、防滲材料

挑選質地堅硬、干凈的兩級配礫石，顆粒直徑在一到兩厘米和零點五到兩厘米之間，使用之前要進行檢查并清除雜物。

選擇質地堅硬、潔凈的天然砂，粒徑小于二點五毫米，將含泥量保持在百分之三以內，三氧化硫含量維持在百分之一以下，有機物含量保持在百分之三以下。運用普硅水泥，質量要符合現行規范的各項指標。

水玻璃的模數和波美度都要按照相應標準進行控制，溶液濃度按照每立方厘米一點一到一點五。

四、凝膠參數

(一)凝膠時間。為防止漿液過多損失，要符合滲透時間方面的標準，讓凝膠時間認定為六十秒，經過現場檢驗可得，在保證擴散距離和可灌性的情況下，讓水玻璃的濃度和模數保持在40Be、3.0，水玻璃與水泥漿的比例調到一比一。

在條件完全吻合時，由于硅酸三鈣的含量不斷提升，水灰比減少，水玻璃溶液的具體濃度減少，兩者比例降低，凝膠時間也由此變短。

(二)灌漿壓力與吸漿量。至于灌漿壓力，主要與下列因素有關：地質狀況、雙液粘度、孔深、灌漿數量和速度，在灌漿工作中，壓力要持續變化。通常經過試驗能夠檢測灌漿的壓力，并描繪出壓力與灌漿數量的關系曲線。通過試驗，灌漿壓力確定在零點一到零點四兆帕。

(三)擴散半徑。擴散半徑通過經驗公式進行估算和確定，但由于地質條件大多復雜多變，運用理論公式計算出的結果會有較大誤差，因此，要借助現場實驗，按照試驗結果找出最佳的擴散范圍

(四)灌漿量。砂礫層孔隙率在百分之二十五到百分之四十五之間，根據這個范圍將注入率確定在零點二一，按照注入率，對灌漿量進行測算，結果是每分鐘二十升。

五、灌漿施工

(一)造孔。鉆孔位置經過檢查確認之后，在相應位置放置好鉆機，并按照設計和規范的標準進行校正，搭配必備的鉆具，保證造孔的垂直度。鉆進時要細心進行操作，把握好施工的鉆進數據，合理掌握鉆進速度，以免出現孔內事故。鉆進過程中，要做好施工數據的記錄，包含鉆進施工時間、鉆孔深度、鉆孔直徑等等。當鉆進到指定深度之后，再對鉆孔進行封蓋，防止雜物進入造成堵塞。

(二)制漿。泥漿是混凝土防滲墻施工過程中不能缺少的介質材料。泥漿在施工過程中能夠進行固壁、防滲、清孔和冷卻設備的作用。合理運用泥漿與控制泥漿性能是泥漿護壁成槽能否成功的主要原因。

縱向子圍堰防滲墻主孔施工將黏土漿作為主體，副孔施工和清孔換漿要運用膨潤土泥漿，避免槽孔漏漿、塌孔，保證清孔與澆筑質量。因為防滲墻所處的地質情況較為復雜，填筑料散落，架空現象嚴重，常規膨潤土泥漿難以達到固壁與防滲的標準，所以在膨潤土泥漿中融入了一定量的CMC，改變泥漿的膠體性質，降低失水量，提升鉆碴使用效果。

制漿材料要運用稱量的方式，具體誤差低于百分之五。漿液要攪拌均勻，同時對其密度進行測量，純水泥漿的攪拌時間可按照下面要求控制：使用常規攪拌機的情況下，不能低于三分鐘，運用高速攪拌機時，不能低于三十秒。在使用漿液前要將其過篩，制作漿液到用完的時間要掌握在四小時之內。另外，漿液溫度要保持在五到四十攝氏度之間，在特殊情況下，可用熱水制漿，但水溫不得高于四十攝氏度[2]。

(三)灌漿。灌漿施工要運用專業的雙液灌漿泵，在砂礫石中放入花管，等到孔底標高時停止，再對管中沙土清洗干凈，按照設定配比制備漿液，凝膠時間為六十秒。若達不到這一標準，則要對配比進行相應的調整。設定注漿投和灌漿內管，將高壓膠管連接完好，運用兩臺泵機進行灌漿。根據從上到下的順序進行分段撥管，直到達到灌漿高度為止。

六、施工管理

本工程防滲墻施工軸線較長、線槽較多、工程量較大等特點。施工過程中氣溫較高，因此，項目施工前要進行細致規劃，施工工作中強化協調管理，使用以下方法：

為達到提升管理效率和強化現場協調的目標，每日清晨要召開日例會，每周選擇一天開展周例會，盡快解決施工現場中存在的問題，推進施工進展。每日為施工現場提供足夠量的飲用水，為高溫下的一線工作人員備齊防暑降溫的藥物，以保證現場持續安全生產。

七、防滲效果

雙液灌漿完畢后，經過觀察，基坑中的滲水被進行封堵，沒出現滲漏。經過開挖施工了解到，在砂礫石層當中形成止水帶，并且結實率達到百分之九十五。大塊石架空地點經過雙液灌漿雖沒有形成墻體，但外部構成了堅固的封堵墻。

結論

在灌漿工作完成后，通過觀察，基坑中滲水情況得到改善，并未出現滲漏現象。該工程地質情況復雜，工期較為緊張，運用了合理科學的施工措施完成了施工任務，為日后類似的施工積累了經驗。