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摘要:在水利水电工程中,防渗始终是一个关键问题,可在工程中采取的防渗技术有很多,其中混凝土防渗墙以施工方便、效果显著等优势得到广泛应用,是目前最常用的一种防渗措施。
关键词:混凝土防渗墙;施工技术;水利水电建筑工程
1 混凝土防渗墙在水利水电工程当中的主要作用
在大坝的建造过程当中,为了能够在最大程度上减少渗流情况的出现,避免地面变形,施工队伍通常会采取一些必要的手段和措施进行预防,比如在上游地区设置防渗装置,在下游设置一些排水减压的装置。之所以选择在下游地区设置排水减压的装置,主要就是因为这样可以最大程度地降低渗透压,减少渗水量,从而对地基土进行保护,但是这仅仅只能作为一种辅助手段,要想有效控制这种情况的产生,首先还是注重加强上游的防渗装置。
因此,很多的施工队伍会选择设置混凝土防渗墙,混凝土防渗墙对于施工环境的要求并不高,而且这个装置的施工周期比较短,和其他的防渗装置相比,混凝土防渗墙的成本也相对较低,防渗效果也非常优良。除此之外,混凝土防渗墙在其他行业的应用也非常广泛,比如铁路和煤炭行业等等,这些行业的发展也在一定程度上促进了混凝土防渗墙技术的革新,我国的防渗技术手段也应用到了桥梁建筑或者是地下通道等方面。当混凝土防渗墙应用到水利水电工程当中的时候,它发挥的作用主要就是对堤坝的防渗情况进行管理和监控,针对水库情况进行除险和巩固,同时还能够发挥承重墙的作用等等。
2 混凝土防渗墙的分类
2.1 柱桩式混凝土防渗墙
在我国的水利水电工程中对柱桩式混凝土防渗墙的利用在20世纪60年代就已经开始了,柱桩式混凝土防渗墙技术发展至今,已经相当成熟,技术方面的成熟性与可靠性都较好,并且除了在水利水电工程中的应用,柱桩式混凝土防渗墙技术在其他领域里也有应用,并且该技术综合施工造价也较低。柱桩式混凝土防渗墙的施工过程与步骤是:首先用成孔设备对松散透水的地基进行打孔,我们可以根据不同类型的松散的或坚实的地基选用不同的成孔装置,如钻头的选用。一般用到的成孔设备钻头有冲击钻、螺旋钻、回转钻以及多头钻等。在完成地基成孔操作后,再用混凝土泥浆对孔进行回填,从而达到防渗的作用。在通常情况下,在进行混凝土泥浆的配比时,水和灰的配比一般为1∶1.25到2∶1,根据不同配比的混凝土泥浆,可以选择合适的防渗系数从而达到目的,且混凝土成型后的强度在0.3MPa以上。
2.2 槽板式混凝土防渗墙
槽板式混凝土防渗墙技术是由柱桩式混凝土防渗墙技术发展而来的,该防渗技术比柱桩式混凝土防渗墙技术更加方便高效,但是在细节方面的技术操作稍微有些不及。槽板式混凝土防渗墙技术原理是将打成的桩孔进行连接,用槽板连接成槽体,从而降低封缝的施工难度,在一定程度上也降低了混凝土防渗墙工艺的繁琐操作,但相对而言在某些需要细节的工程上会显示出不足,并且槽板式混凝土防渗墙的造价要高于柱桩式混凝土防渗墙工艺。槽板式混凝土成型技术在建筑工程中有广泛的应用,通常在复杂的楼层承梁浇筑中承担重要作用,同样,在水利水电工程中进行防渗墙的浇筑,槽板式混凝土浇筑工艺同样能够进行多种样式的浇筑。
2.3 板桩灌注混凝土防渗墙
板桩灌注混凝土防渗墙工艺与槽板式混凝土防渗墙工艺有相同的地方,但是板桩灌注混凝土防渗墙技术的应用范围更小。板桩灌注混凝土防渗墙工艺主要是利用钢板桩,根据相应的设计要求打入松散地基中,然后通过振动将钢板桩精确入位,然后将混凝土泥浆灌注其中,从而形成防渗墙。通过板桩灌注混凝土防渗的方式形成的防渗墙的防渗能力更好,因为钢柱在入地的时候是经过精准的设计与操作的,从而使得灌注的混凝土泥浆更加精确、浆质更加均匀,所以能够达到较好的防渗效果。
但是板桩灌注混凝土防渗技术由于使用条件要求较高,只能在特定的地形和特定的条件下使用。
2.4 泥浆槽混凝土防渗墙
泥浆槽混凝土防渗墙工艺的应用范围和应用程度相较于前三种更加广泛,其最主要的原因是该种工艺中进行灌注的浆质材料主要为粘性土、砂石、砾石以及混合细沙土等。粘性土、砂石、砾石和混合细沙土等材料相对来说成本更加低廉,材料在量上也较多,施工工艺也较为简单,所以在不需要特殊对待的情况下进行防渗墙的筑造一般都选用泥浆槽混凝土防渗墙技术。
3 水利水电工程建筑中混凝土防渗墙技术的有效运用
3.1 混凝土超薄防渗墙施工技术
在混凝土超薄防渗墙施工施工的前期阶段,就需要先向导向孔内灌入泥浆,泥浆需要保证至少低于墙面30cm。而在整体工程的施工过程中,泥浆需要通过常用性的膨润土和烧碱进行调配而成,而且整体配制达成的黏粒量必须>50,而塑造指数也必须>20,而整体的含沙量必须<5%。在制作过程中,对于各项指标,严格按照量的要求进行调配制作,这是混凝土超薄防渗墙施工技术中的最重要、最难制作的环节。为了防止孔壁坍塌情况的出现,挖槽的过程中不可以让孔内的泥浆脱离之前灌入的水平线范围,施工过程中要记得及时进行新鲜泥浆的快速补充,这样才可以保证不会发生坍塌事故。在混凝土超薄防渗墙施工的时候,时刻注意检测孔内的泥浆的整体含量及性能指标,如果发现指标及含量发生了变化,就要及时作出应对的调整。
在防渗墙接头的制作工艺方面,其采用在管内进行抹油加裹膜的双重工艺。一般的防渗墙的接头管采用直径约为330mm、壁厚约为100mm的焊接管。在整体成槽之后,为了尽可能减少管壁与混凝土之间运动所产生的摩擦,在制作之前,在接头管的管壁上抹上一层润滑油,此润滑油直接使用工程机械常用的润滑油即可。不仅如此,还要在管内表面过上一层塑料薄膜,再将接头管深入到指定深度距离。
3.2 塑性混凝土防渗墙的整体施工技术
随着我国水利水电工程的不断发展,整体工程技术的提高也越来越迅速。特别是近年来,在水库工程的建设中其加固环节的防渗墙技术得到了各行业内的有效广泛应用。塑性混凝土防渗墙的整体施工技术,其核心技术是采用了一种含有大量黏土及膨润土在内的全新的墙体材料,这种墙体材料的应用很好地改变了一遍防渗墙墙体很多物体特质所造成的一些不足。这种全新的墙体材料整体弹性模量相对较低,非常适合水库甚至是土石坝场地的变形需要,并且具有很强的抗挤压能力。尤其是在面对强力挤压的情况下,整体的形态依然可以保持完好。
塑性混凝土防渗墙的整体施工技术具体的施工阶段主要分为以下两个部分:第一,做好导向槽以及施工平台的提前准备。一般而言,导向槽的净宽一般大于设计防渗墙10~20cm,而其深度重要取决于防渗墙的墙与墙之间的中心线,中心线一定要保持看齐。这样的施工目的是为了对造孔浇筑进行有利的导向,并且可以有效支撑住上部的孔壁,保证其不会出现坍塌的问题出现。第二,进行严格要求的造孔设计,对于塑性混凝土防渗墙的整体施工技术,造孔是一道非常艰巨且重要的工序,严格按照划分好的槽孔进行施工,槽孔的划分尽量做到墙段接头少,有利于保证在整体的施工过程中的高效、均衡和安全。
结束语
混凝土防渗墙施工技术能够为水利水电工程的整体质量带来保障,也相当于为我国的经济发展和社会进步带来保障,施工技术的合理应用仍然需要相关技术人员加强学习并且能够结合实际,从而更有力地保证水利水电工程的质量。
参考文献:
[1]高歌.混凝土防渗墙施工技术在水利水电建筑工程的实践应用[J].建材与装饰,2019(25):293-294.
[2]司马文.试析混凝土防渗墙技术在水利水电施工中的应用[J].安徽建筑,2019,26(4):79-80.