水利工程施工中防滲技術(shù)分析

徐小哲

摘 要：水利工程防滲系統(tǒng)施工中，混凝土墻是較為常見(jiàn)措施，主要是在地基部分通過(guò)鉆孔方式形成槽段并進(jìn)行混凝土澆筑，構(gòu)建地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，在防止?jié)B漏的同時(shí)，有效提高地基穩(wěn)定性，保證水利工程安全運(yùn)行。為此，本文在充分了解塑性混凝土防滲墻特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體工程案例，對(duì)水利工程施工中塑性砼防滲墻施工流程進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：水利工程；塑性混凝土防滲墻；特點(diǎn)

在我國(guó)社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)中，水利工程起到了至關(guān)重要的作用，所以人們對(duì)其特別關(guān)注。目前，我國(guó)水利工程根據(jù)不同用途分為農(nóng)田水利工程、水利水電工程和水利樞紐工程等多種類(lèi)型，但對(duì)于任何水利工程而言，滲透問(wèn)題都需要放在第一位，因?yàn)槠淇赡茉斐傻暮蠊麩o(wú)法預(yù)測(cè)。所以，在水利工程施工中，要不斷提升塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)，將施工質(zhì)量認(rèn)真控制好，使防滲效果能夠達(dá)到最佳狀態(tài)。

1 塑性混凝土防滲墻特點(diǎn)

塑性混凝土主要有粘土、砂以及水泥等材料攪拌成漿，為了改善混凝土特性，可適當(dāng)加入膨潤(rùn)土或者外加劑，具有良好的極限應(yīng)變能力，使墻體應(yīng)力狀態(tài)得以?xún)?yōu)化。其特點(diǎn)如下：

其一，彈模量低。與普通混凝土相比，塑性混凝土的彈模量可以通過(guò)調(diào)整配合比例進(jìn)行人為控制，初始彈性模量值相對(duì)較低。其二，塑性混凝土防滲墻初始模量較為穩(wěn)定，受外界圍壓影響較小，且強(qiáng)度會(huì)在圍壓作用下不斷增強(qiáng)，提高墻體的防滲性及安全性。其三，變形性能良好。在配合比設(shè)計(jì)時(shí)盡量保證塑性混凝土與周邊土體的彈性模量處于一致?tīng)顟B(tài)，以增強(qiáng)其變形性能。墻體承擔(dān)較大變形時(shí)，在內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生較大應(yīng)力，此為塑性混凝土防滲墻顯著優(yōu)點(diǎn)。其四，抗?jié)B性能良好。在塑性混凝土材料中摻入適量膨潤(rùn)土及粘土，使墻體抗?jié)B性能得到提升，其滲透系數(shù)一般為10-6—10-9cm/s，此外，塑性混凝土防滲墻的防身效果會(huì)隨著時(shí)間增加而越來(lái)越強(qiáng)，廣泛應(yīng)用于土石壩工程基礎(chǔ)防滲系統(tǒng)。

2 工程概況

某水利工程選取混凝土面板堆石壩作為主壩，塑性混凝土防滲心墻土石壩作為3座副壩。0.4m為副壩塑性混凝土防滲墻墻體厚度，規(guī)定向強(qiáng)風(fēng)化基巖內(nèi)深入50cm，339m為左岸分水嶺防滲墻軸線長(zhǎng)度，11.55m為防滲墻深度最大值，9.27m為平均深度。300.7m為設(shè)計(jì)防滲墻底高程最低值，312.5m、309.0m為墻頂高程。143m為3號(hào)副壩防滲墻軸線長(zhǎng)度，16.5m為其最大深度，10.71m為平均深度，292.7m為設(shè)計(jì)防滲墻底高程最低值。塑性混凝土為心墻材料，3062.33㎡為需完成工程量，C2.5為強(qiáng)度等級(jí)，要求每天滲透系數(shù)控制在1x10-6m以?xún)?nèi)，2000mpa以?xún)?nèi)控制變形模量。

3 水利工程施工中塑性砼防滲墻施工流程

1）槽孔建造。按照地質(zhì)地層條件與嵌入強(qiáng)風(fēng)化巖石0.5m的規(guī)定，選取沖擊鉆成槽進(jìn)行工程施工，針對(duì)槽段過(guò)淺問(wèn)題，可選取人工+機(jī)械挖槽施工。根據(jù)槽段進(jìn)行合理劃分作業(yè)，要求按照“主孔—掃小墻”的施工順序進(jìn)行一、二期槽段施工。施工中首先，選取CZ-8D鉆機(jī)+鉆頭（1.4m寬）施工，各槽段主孔分為4個(gè)，依次施工，最后掃平小墻并做好清孔施工。其次，CG-30鉆機(jī)+鉆頭（2m寬），各槽段主孔分為3個(gè)，同樣進(jìn)行掃平小墻及清孔作業(yè)。根據(jù)施工要求，施工前需先平整場(chǎng)地，并將C10混凝土澆筑到防滲墻軸線兩側(cè)1m范圍內(nèi)，厚度為80到100mm之間，且將排水溝設(shè)置到期周?chē)?，進(jìn)行集水井設(shè)置。澆筑完成1天混凝土作業(yè)后，可按照相關(guān)規(guī)定，選取全站儀放出施工軸線，并在此基礎(chǔ)上，將防滲墻軸線、輪廓線、孔樁中心位置定出，且做好標(biāo)注及保護(hù)工作。

2）護(hù)壁泥漿拌制及泥漿回收?；炷练罎B墻護(hù)壁泥漿性能應(yīng)滿足施工規(guī)定，粘土泥漿性能指標(biāo)應(yīng)控制在每立方厘米密度為1.1到1.2g之間，含砂量控制在5%以?xún)?nèi)，穩(wěn)定性控制在0.03%以?xún)?nèi)。泥漿內(nèi)的粘土材料使用前必須對(duì)其進(jìn)行物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)分析，要求粘土粘粒含量控制在一半以?xún)?nèi)，且在20以?xún)?nèi)控制其塑性指數(shù)。如粘土料取料難度大，則可選取二級(jí)鈉基膨潤(rùn)土作為材料，，拌制施工中需適當(dāng)添加一定的分散劑，如工業(yè)堿等。泥漿拌制施工中，采取的拌制機(jī)械為高速制漿機(jī)，新漿液向膨化池內(nèi)進(jìn)入后，待1d水化膨脹后即可應(yīng)用。要求不定期攪拌儲(chǔ)漿池內(nèi)的成漿，保證其具有均勻的泥漿性能。由槽孔內(nèi)置換出廢漿，在儲(chǔ)漿池內(nèi)存儲(chǔ)上部性能滿足設(shè)計(jì)要求的漿液，并連同新漿同時(shí)應(yīng)用。如泥漿內(nèi)砂含量較大或呈絮凝狀，則不得使用。向指定地點(diǎn)堆放廢渣，降低污染環(huán)境的程度。

3）灌漿管預(yù)埋。第一，合理布設(shè)預(yù)埋灌漿管。根據(jù)施工規(guī)范規(guī)定，順著軸線將PVC灌漿管預(yù)埋到混凝土防滲墻內(nèi)，1.5m為其間距，低端應(yīng)向墻底伸入，埋管孔傾斜度應(yīng)與帷幕灌漿孔斜規(guī)定相符。第二，安裝預(yù)埋灌漿管。選取地質(zhì)套管（108mm）作為預(yù)埋管，采取平接頭可有效降低起拔阻力。按照所有墻段深度進(jìn)行鋼管長(zhǎng)度地確定。選取鋼管作為預(yù)埋灌漿管，外套PVC管，且將固定鋼筋樁設(shè)置到管底位置，并向巖層內(nèi)插入，脫模劑選用廢機(jī)油材料。安裝施工中，應(yīng)與孔位對(duì)準(zhǔn)，分節(jié)將鋼管放到槽段內(nèi)，確保其垂直度。完成混凝土澆筑作業(yè)后，即可將鋼管拔出，要求先按照孔深進(jìn)行預(yù)埋管配置，且選取吊車(chē)在安裝時(shí)與孔位對(duì)準(zhǔn)后緩緩放下，且具有良好垂直度。完成混凝土澆筑作業(yè)后，順時(shí)針?lè)矫?，間隔30到60min，進(jìn)行預(yù)埋管轉(zhuǎn)動(dòng)，避免預(yù)埋管被混凝土抱緊，或無(wú)法拔出預(yù)埋管，或因強(qiáng)力拔出損壞混凝土，通常澆筑混凝土1d以后，才能將鋼管拔出，以此防止出現(xiàn)縮孔等問(wèn)題。第三，預(yù)留灌漿孔質(zhì)量。其一，彎曲、變形等問(wèn)題不得出現(xiàn)鋼管外形內(nèi)；其二，相比設(shè)計(jì)孔距，灌漿鋼管間距應(yīng)多于設(shè)計(jì)孔距1.5m以?xún)?nèi)，且在2cm內(nèi)控制孔位中心偏差；其三，對(duì)準(zhǔn)槽孔完成起吊、下放施工；其四，完成安裝預(yù)埋管作業(yè)后，需及時(shí)封閉上部管口，加以保護(hù)，避免對(duì)后期鉆孔施工造成任何影響。

4）澆筑混凝土施工。（1）導(dǎo)管及安裝。泥漿下選取直升導(dǎo)管法進(jìn)行防滲墻塑性混凝土澆筑施工，180mm為導(dǎo)管直徑，按照槽段長(zhǎng)度，將2套導(dǎo)管設(shè)置到各個(gè)單槽澆筑過(guò)程中。選取汽車(chē)進(jìn)行導(dǎo)管下吊或提升，且在3.5m以?xún)?nèi)控制槽孔導(dǎo)管間距，一期槽段導(dǎo)管和槽端的間距則需控制在2m以?xún)?nèi)，二期槽段導(dǎo)管和曹端之間的距離需控制在1.5m左右，15到25cm為導(dǎo)管底口和槽底之間的距離。（2）澆筑混凝土。各道單槽進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，需由低到高進(jìn)行施工，采取的方法為壓球滿管法。澆筑施工前，應(yīng)將隔離塞球安裝到導(dǎo)管上口，將水泥砂漿注入導(dǎo)管口集料斗內(nèi)，塞球被水泥砂漿壓到導(dǎo)管底部，隨后灌注充足混凝土，并進(jìn)行導(dǎo)管提升，保證塞球與導(dǎo)管脫離，確保混凝土覆蓋管道。（3）墻體澆筑施工?；炷羶?nèi)導(dǎo)管進(jìn)入深度需控制在1m-6m之間。且在每小時(shí)2m以?xún)?nèi)控制混凝土面上升速度。混凝土面上升應(yīng)具有均勻性，且在0.5m內(nèi)控制各處高差。間隔時(shí)間為30min對(duì)槽孔內(nèi)混凝土深度進(jìn)行一次測(cè)量，間隔120min對(duì)導(dǎo)管內(nèi)混凝土面深度進(jìn)行一次測(cè)量，且進(jìn)行進(jìn)行混凝土澆筑，并對(duì)澆筑量進(jìn)行準(zhǔn)確核對(duì)，且將蓋板設(shè)置到槽孔口位置，防止槽孔內(nèi)落入混凝土。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水利工程已經(jīng)成為我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)中的一項(xiàng)重要建設(shè)項(xiàng)目，混凝土防滲墻施工作為堤防工程施工中的重要方式，其施工技術(shù)水平的高低直接關(guān)系著工程的整體質(zhì)量。在堤防工程建設(shè)中施工企業(yè)必須嚴(yán)格按照每一道工序的規(guī)范要求，對(duì)各環(huán)節(jié)質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，防止各種質(zhì)量通病的發(fā)生，確保整體工程施工質(zhì)量達(dá)到合格水平，并努力實(shí)現(xiàn)創(chuàng)優(yōu)目標(biāo)。

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