水利工程中混凝土防滲墻施工技術淺析

丁毅 李紹燕 彭保栓

[ 作者簡介 ]

丁毅，男，河南內鄉人，內鄉縣抗旱服務隊，助理工程師，大專，研究方向：水利工程建設管理。

李紹燕，女，河南內鄉人，內鄉縣抗旱服務隊，助理工程師，大專，研究方向：水利工程建設管理。

彭保栓，男，河南內鄉人，內鄉縣人民政府計劃節約用水辦公室，助理工程師，本科，研究方向：水利工程建設管理。

[ 摘要 ]

水利工程項目建成后在一定程度上可以促進區域經濟的發展，對加強水利建設管理工作也至關重要。滲漏問題仍然是中國水利工程常見的問題，直接關系到工程質量、施工安全和使用。因此應該了解造成這種問題的主要因素，并根據其情況采取相應的防滲措施，強化對防滲施工技術和材料的合理運用，比如防滲砂漿技術、抗滲墻技術等，最終使得水利工程產生優異的防滲效果。

[ 關鍵詞 ]

水利工程；混凝土防滲墻；施工技術淺析

中圖分類號：TV5

文獻標識碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2022.15.056

隨著社會的發展和經濟水平的提高，水利工程項目的發展速度也愈發加快。當前的水利工程大多會使用混凝土防滲墻，雖然其在實際應用時可能會出現不同程度的安全質量問題，但適宜措施會增強水利工程項目的整體水平，保障水利工程施工效果。

1 水利工程應用防滲技術的意義

水利工程的建設不但必須符合結構穩定性的要求，更要具有一定的防震能力，其滲漏性問題也一直是工程界與建筑界所關心的要點。但是在工程具體實踐運作的整個流程中，由于滲漏性的問題往往是不可避免的，而且問題出現的概率又相對較高，因此一旦沒有及時解決，或者是解決的方法沒有那么恰當，就會給工程的正常開展埋下巨大的安全隱患，從而產生嚴重的安全事故，大大地降低了工程的品質。另外，導致工程滲漏問題的因素也是多種多樣的，不但涉及地基本身的結構強度，同時也和混凝土接縫的處理有著密切聯系，這也就意味著工程施工方要選用不同的方式落實防滲任務，以確保防滲指標滿足工程建設的實際需要。除此以外，工程設計技術人員還必須在工程建設階段優化防滲方案的設計與規劃。上述工作的主要目的都是保持工程的穩定性，因為一旦水利工程的泄漏越來越嚴重，勢必會影響工程建設的社會效益和經濟性效益，以至危及到民眾的生命財產安全。總而言之，防滲技術在水利建設中的運用具有重要的價值，不但能夠延長建筑的壽命，而且也能夠減少對各種資源的消耗。

2 水利工程防滲設計應遵循的原則分析

水利工程工程防滲規劃設計應遵循以下幾個原則。首先，在水利工程工程防滲規劃設計前，應劃分建筑物的等級，并按相關工作規范進行現場勘察勘測工作，對擬建水利工程的基本情況有一個初步的了解。相關工作人員在考察調研過程中，應盡可能分析擬建水利工程的工程土質信息和建筑材料信息，并在此基礎上結合國內外工程防滲經驗和優秀技術成果，詳細規劃水利工程工程防滲設計。其次，在水利工程工程防滲規劃設計過程中，相關工作人員應嚴格遵循相關工作流程和相應的工作規范，結合防滲、土壤鹽漬化、凍害規劃進行統籌考慮，盡可能提高水渠工程防水設計的科學性，從而有效滿足灌嘴總體規劃的要求。最后，在規劃和設計水利工程時，設計人員應堅持具體問題分析的原則，全面分析施工現場的具體情況。在實踐中，設計者需要深入分析設計場地的自然環境條件，如土壤、地下水位、溫度等。同時，需要結合工程設計尺寸和工程設計防滲等技術要求來落實設計實踐。此外，設計者應充分考慮到水、地下水和地表水資源的供應和需求。只有在充分考慮到建筑工地的社會經濟和環境條件的情況下，才能制定科學合理的設計方案。

3 混凝土防滲墻的類型

一般來講，在水利工程施工中防滲墻是一種重要的建設形式，混凝土防滲墻是一種垂直類墻體，該類墻體會沿著相關壩體進行縱向延伸。在混凝土防滲墻建設期間，相關人員需向表面的透水基礎中進行造孔活動，再將混凝土放置在該孔中，使之形成帶有混凝土材料的防滲墻體。在當前的水利工程施工中，相關人員可將混凝土防滲墻轉化成混合型防滲墻、槽孔型防滲墻與樁柱型防滲墻，而根據墻體材料又可將其分成一般性混凝土防滲墻、灰漿混凝土防滲墻、黏土混凝土防滲墻、鋼筋混凝土防滲墻與塑性混凝土防滲墻等。在水利工程施工期間，相關人員又可利用多種成槽方式，借用不同的成槽方式，可將其分成鋸槽類防滲墻、鉆挖成槽防滲墻、鏈斗成槽防滲墻、射水成槽防滲墻等。值得一提的是，混凝土防滲墻通常帶有較高的抗滲標識，內部的彈性模量較低且強度適中，相關人員采用的混凝土拌合料也帶有一定的坍落度與和易性等，在了解水利工程施工期間各種類型的防滲墻后，可根據工程項目的具體情況設計與施工條件選擇不同類型的混凝土防滲墻。

4 水利工程滲漏的原因

4.1 施工縫滲漏問題及成因

一般情況下，若混凝土施工部位的面積較大，施工人員會應用分層施工方式或是將施工部分劃分為若干小單元。在不同的混凝土層或單元之間會存在一些薄弱部位或縫隙，導致出現滲漏問題。水利工程施工過程中，若模板支撐的穩定性或模板封閉性較差，會產生跑漿現象，導致混凝土結構出現蜂窩與麻面等問題，造成縫隙滲漏。

4.2 施工設計問題

由于混凝土結構向來是水利工程建筑中比較脆弱的部分，因此出現漏水現象的概率就相對較高。在建筑設計與施工的過程中，混凝土結構的防水設計也是相當關鍵的，如果工程設計人員能選用防水特性比較優良的建筑材料進行后續操作，那么就會降低水利工程變形縫隙漏水的概率。而在具體實施的過程中，部分建筑單位卻不選用與工程相符合的防水材料，這樣就無法為混凝土結構進行合理的防護設計，使混凝土結構容易出現變形，最后導致漏水的現象更加嚴重。部分工程設計人員在建設的過程中也未能仔細分析水利工程修建的實際需求，導致工程設計人員與實際施工操作嚴重脫節，一旦工程施工人員根據預定的防水方案進行各項作業，就必然無法合理充分地發揮出水利工程的防水特性，反而會加重項目的漏水狀況。此外，如果工程工作人員在進行防滲水工作的時候，未能嚴格地按照工程建設的規范與標準進行，在止水帶所安放的地方出現了很大偏差，也一樣會導致水利工程滲水現象的發生。

4.3 塑性收縮

在實際開展水利工程施工建設時，塑性收縮也屬于導致混凝土出現裂縫的一個主要因素。通常情況下，混凝土結構的施工多借助漿液澆筑的方式來開展，同時固化混凝土，以此來滿足施工要求。這一環節非常容易受到一些外界因素的干擾，比如大風以及高溫等，會導致水泥水化，這會使混凝土的強度持續降低，如果外部壓力明顯超過混凝土自身承載能力，便會出現裂縫。

4.4 環境因素

環境因素屬于導致混凝土出現裂縫的一大因素，混凝土所處環境的溫度以及濕度能夠對其產生重要影響，甚至可以直接決定混凝土的質量。在實際開展混凝土制作工作時，其硬化過程中，水泥材料能夠釋放出水化熱能，同時促使混凝土內部溫度持續提高，這就會導致其表面逐漸形成一定的拉應力，而在其冷卻過程中，結構內部同樣會產生相應的拉應力，一旦表面以及內部拉應力達到甚至超過混凝土結構自身所能承受的抗裂能力，便會導致裂縫出現。所以，環境的溫濕度屬于水利工程施工中的重要因素，在實際施工過程中應做出合理控制。

5 水利工程中混凝土防滲墻施工技術淺析

5.1 鋸槽法成墻施工技術

鋸槽法成墻施工技術具有復雜的施工流程。施工人員應根據規定角度調整鋸槽機刀桿的傾斜度，以每小時1.2米的速度進行切割。在先導孔內對前方、上方及下方等多個方位進行來回切割，利用排渣系統將切割出的土體排到槽外區域。利用泥漿進行墻壁保護，避免墻壁遭到破壞。可以利用塑性混凝土進行墻壁澆筑，形成防滲墻。鋸槽法成墻施工技術復雜，但是成墻較深且成槽效率較高，可以為灌漿施工提供便利。

5.2 射水法成墻施工技術

應用射水法成墻施工技術時，要應用混凝土攪拌機、造孔機及澆注機等設備。要先利用造孔機成型器中的噴嘴噴射出來的高速水流對土層進行切割。成型器會在先導孔中進行上下活動，將泥漿當作護壁材料，從而修整內壁，使內壁質量達到施工要求。當槽孔形成之后，可以利用水下混凝土或塑性混凝土開展澆筑，從而形成防滲墻。需要將防滲墻的標準厚度控制在0.45米之內，深度控制在30米之內。射水法成墻施工技術的經濟效益較高，在水利工程建設中應用范圍較廣。

5.3 多頭深層攪拌水泥土成墻施工技術

應用多頭深層攪拌水泥土成墻施工技術時，應利用攪拌機將若干個鉆頭鉆到孔中，在土體中噴射水泥漿，之后立即開展攪拌，實現水泥漿與土體的混合，當混合物固結之后會形成水泥土樁，將所有的水泥土樁連接起來就會形成防滲墻。在應用此防滲技術時，要將成墻深度控制在22米之內，將水泥土滲透系數控制在0.3兆帕。多頭深層攪拌水泥土成墻施工技術具有操作簡單、所用泥漿低污染、成本低、防滲效果好等優勢，應用范圍較廣。

5.4 鏈斗法成墻施工技術

鏈斗法成墻施工技術比較適用于沙土、砂礫石及黏土等含量不超過30 %的土層中。應用鏈斗法成墻施工技術時，需利用鏈斗式開槽機排樁上部的旋轉鏈斗進行取土，將斜置排樁下放到成墻深度，利用開槽機進行土方開挖，并利用泥漿進行墻壁保護。鏈斗法成墻施工技術中應用的混凝土澆筑方式與鋸槽法成墻施工技術的混凝土澆筑方式類似，開槽寬度一般在16～50厘米，深度一般在12.5厘米左右。

6 控制混凝土裂縫的有效對策

6.1 合理設計施工方案

在實際開展水利工程施工方案的設計工作時，應該對混凝土比較容易出現裂縫的部位給予高度關注，通常情況下，在構件材料截面允許的同時不改變配筋率的前提下，所選用鋼筋的直徑以及間距越小，往往越能夠更好地降低混凝土出現裂縫的概率。除此之外，可以結合混凝土自身允許的裂縫寬度值來開展科學的設計工作，在實際開展水利工程施工建設時在一定程度上能夠避免混凝土出現裂縫，有助于提高建設質量以及工程耐久性。對于混凝土構造方面的配筋加固過程也需要給予合理設計，必須選用規格最為合適的鋼筋材料，比如，施工中可以相對較多地選用一些直徑較小以及間距較小的配筋材料，以此來對混凝土開展加固作業，借助這種方法可以顯著降低混凝土在實際施工過程中出現裂縫的可能性。

6.2 改善混凝土施工工藝

首先，在通常情況下，借助分層分段法開展澆筑作業，能有效降低內外溫差，降低裂縫病害發生的概率。其次，可以優化配筋，避免應力過度集中，同時加強其抵抗溫度和應力的能力，特別是洞口周圍、轉角處、變截面等部位的配筋，非常容易產生集中應力。針對這種情況，我們可以在洞口周圍合理地增加一些斜向鋼筋或者鋼筋網，同時對變截面進行局部處理，保證截面的有效過渡，適當地增加阻力。最后，根據實踐經驗，對于相應的平面尺寸比較大的大體積混凝土結構，一般可以通過設置后澆帶來有效降低外部約束力和溫度應力的影響。

6.3 強化設備使用效果

基于水利工程項目的龐大性，在開展多項施工工作時會用到不同類型的機械設備。例如，在混凝土防滲墻建設施工中就會使用到鉆孔機械，該類機械雖然較為普遍，但施工人員仍要采用合適的方法。水利工程項目在實行鉆孔施工期間，相關人員要利用鋼繩沖鉆機中的沖擊鉆頭來完成地面破碎工作，完全粉碎地面表層，再借用抽砂筒來適時抽取地面表層內的泥屑與碎石。一般來講，鋼繩沖鉆機開展的項目施工多作用在地面表層內，若在地面采用該類形式，不僅會消耗更多的能源與資源，還會適時降低其整體的工作效率，因而要及時更換鉆孔方案。施工人員在開展鉆孔工作選用帶有循環、沖擊性質的沖鉆機時，根據該水利工程項目的建設現狀，要及時改動其內部的出渣方法，利用泵來完成連續出渣工序，及時解決鉆機工作期間其地面顆粒遭受破壞的問題。相關人員在使用不同鉆孔技術或設備時應依照該項目的具體運行情況，對相關設備與技術實行嚴格管理。

在完成施工鉆孔設備的科學管理后，施工人員還需不斷強化自身的鉆孔、導孔施工技術，如在實行導孔施工期間，根據水利工程項目的實際情況可實行兩鉆抓法，也就是說導孔間距為抓斗內部孔直徑與張開寬度的和。

7 結束語

混凝土防滲墻在水利工程中發揮著重要的作用，決定著整個水利工程的質量和使用壽命。各個施工單位必須重視改善防滲墻的施工技術，為解決混凝土防滲墻建筑方面的問題提出科學合理的解決措施，保障防滲墻在水利工程中防漏、防滲的作用，提高防滲墻的使用率，并提高水利水電工程的質量，確保施工技術的安全性和水利工程的可持續性發展。

參考文獻

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