水利水电工程混凝土防渗墙施工技术 黄其伟

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:黄其伟
[导读] 进入21世纪以来,我国综合国力不断增强,水利水电工程逐渐扩大施工范围。水利水电工程中混凝土防渗墙有严格和规范的施工工艺

        安徽柱石建设工程有限公司  安徽省六安市  237000
        摘要:进入21世纪以来,我国综合国力不断增强,水利水电工程逐渐扩大施工范围。水利水电工程中混凝土防渗墙有严格和规范的施工工艺,防渗墙的设计和施工要按照规范和标准进行,保证防渗墙和整个工程的质量和施工进度。结合工程实践经验,以某水利水电工程为例,剖析混凝土防渗墙的具体施工技术方案。
        关键词:水利水电工程;混凝土防渗墙;施工技术


        引言
        水利水电工程是我国社会发展中的重点工程,对于带动社会经济发展,提升人们生活质量与生活水平而言具有重要作用。无论是在水利水电工程的施工中,还是在未来使用中,会面临一定的渗漏问题。渗漏情况的出现,影响水利水电工程的正常运行与性能的发挥。为避免此类情况产生,要加强对塑性混凝土防渗墙的应用,这样能够将渗漏问题控制在合理范围内。所以,本文将针对塑性混凝土防渗墙在水利水电工程中的应用相应内容进行阐述。
        1水利水电工程施工中混凝土防渗墙施工技术的重要性
        水利水电工程主要指的是水工建筑及水利设施和水电站等大型工程,水利水电工程的主要功能是人为的调控水能和水资源,包括一些大坝、水闸、围堰、水电站等,这些设施可以合理的利用水资源,部分水利水电工程需要临时阻断水源,所以水利水电工程结构对于防渗性能要求较高。在实际的施工中,一旦出现渗漏质量问题,会影响水利水电工程的功能性,情况严重的可能会导致安全事故的产生。例如大坝和防水围堰的主体结构出现了渗水质量问题,会危及主体结构的安全性,在长时间的渗漏作用下最终可能导致结构损坏,造成不可估量的损失。在水利水电工程中应用混凝土防渗墙施工技术,可以有效控制施工质量,掌握防渗施工技术要点,实现带水作业,这样可以解决很多大型项目的技术难点,提升我国水利水电工程建设水平。
        2水利水电工程建筑中混凝土防渗墙的种类
        2.1桩柱式防渗墙
        建筑水利水电工程中的桩柱式混凝土防渗墙需要在墙面上进行钻孔和填充,钻孔时通常会使用冲击力度强和型号较大的钻头,使钻头直接钻入墙面并在墙面中留下直径较大的孔洞,在钻孔工作完成后需要填充墙面的孔洞,使用套管和泥浆将水泥混凝土填充到孔洞中。桩柱式防渗墙在施工中需要根据桩柱排布的情况将桩柱连接起来。六枝特区超子河水库工程是一种土坝类型的项目,在施工中对截流墙、防渗墙、嵌固墙进行了细致的设计,防渗墙的施工中,可以使用套接、接头管法和连锁式的桩柱式混凝土防渗墙技术,对防渗墙进行钻孔、填充后连接防护墙中的桩孔,在保证防渗墙连接科学性、紧密型的同时还提高了水库的防渗性能,以此保证水库防渗墙的防水效果。
        2.2钢板桩灌输式混凝土防渗墙
        对于一些小型的水利水电工程项目,如果施工的周期较短,涉及到的项目深度不大,可以采用钢板桩灌输式混凝土防渗墙施工技术。这种施工技术显著的节约了成本,在进行临时导流施工时,应用打桩机施工钢板桩,钢板桩的内部接入了注射混凝土的管道,当钢板桩施工至指定的深度,进行拔桩时,可以通过混凝土灌输管道进行混凝土施工,这样混凝土会充盈整个钢板桩桩孔,最终形成一个整体的防渗墙,用来阻挡施工范围外的水流。由于我国目前的钢板桩深度最深为24米左右,并且这种施工技术整体的强度比不上第一种防渗墙施工技术,但是其成本较低,在一些中小型的水利水电工程项目中应用较为广泛。
        2.3泥浆槽防渗墙
        泥浆槽混凝土防渗墙的建造方法与上述几种防渗墙的施工工艺有很大不同,泥浆槽防渗墙必须要在地基上才能开始挖槽,槽的宽度在1.5-3m之间,建造施工时应当对沟槽之间的位置进行加固,通常会使用泥浆灌注的方法来加固防渗墙。在泥浆槽防渗墙的施工中还需要对挖掘出来的沟槽做好回填处理,可以使用砂石或带有黏性的泥土等组成的综合材料对沟槽进行回填,以此来增强防渗墙的稳固性和防渗性。



        3项目施工中混凝土防渗墙技术的运用
        3.1泥浆配制
        塑性混凝土防渗墙护壁配置泥浆采用的材料包括检验合格的深井水、二级商品膨润土、工业用纯碱(分散剂)、高黏度的粉末状CMC(增粘剂),新鲜泥浆的比重<1.1,pH值在10~12,黏度在19~21s。
        泥浆配制流程可概括为:原料试验→称量投料→“CMC+纯碱”/膨润土分别加水进行5min搅拌→混合进行3min搅拌→测定泥浆性能指标→24h溶胀后备用。工程在开阔地方设置泥浆池,由挖掘机直接开挖泥浆池。依靠泥浆泵输送及回收泥浆,为形成泥浆循环系统,防渗墙开挖的槽孔与泥浆池通过软管联通,槽孔内水压稳定及槽孔护壁可更好实现。
        3.2槽孔建造
        根据工程施工方案要求,本次工程分为20个槽段,采取2期分布施工,槽段的长度控制在8m左右,根据坝基砂卵石层分布情况采取2个合龙段,这样可以减少水流对墙体的冲刷力。泥浆采取粘度较高的材质,并且在其中加入碱粉。这样可以保证其胶体率和稳定性。在成槽时则要按照预定的工程要求,上部的黏土心墙由抓斗进行,余下的砂卵石的凿除工程由冲击钻完成。具体的成槽方案为,保证每个8m的槽段设置为11个单孔,形成连续的槽孔。并且采取110cm\50cm\100cm的样框进行检查。完成上述操作后,需要对其进行清孔换浆。具体措施就是利用空压机将孔底内含沙量较高的泥浆抽出地面,同时将经过处理的泥浆输入到槽底。为了保证施工质量需要对其进行二次清孔。保证槽底沉渣的厚度小于10cm。
        3.3墙体混凝土浇筑
        水利枢纽工程由混凝土搅拌站负责混凝土拌制,运输由混凝土罐车负责,浇筑采用汽车泵,需保证浇筑的连续进行,保证浇筑过程中混凝土和易性达标。具体的混凝土浇筑采用直升导管法,为防塌孔,安放导管的过程中需控制泥浆的液面和浓度,采用200~300mm直径的导管,汽车吊负责安装、安放导管,后续的提升、拆卸也由汽车吊负责。另外,需设置2套导管用于每个槽段混凝土浇筑,基于影响范围均衡布置导管,保证浇筑过程中混凝土的均衡上升。在具体开展混凝土浇筑前,槽底与导管底口的距离需控制在30~50cm区间,导管的埋置深度及初始混凝土的灌注可由此得到保障。
        随着混凝土浇筑的进行,需保证混凝土中导管埋设深度控制在1.0~6.0m,以此得到均匀上升的混凝土面,槽孔内混凝土面深度测量需要以混凝土的浇筑强度为依据。浇筑方量的核对也不容忽视,以此对浇筑速度和浇筑过程进行控制,相较于导墙顶部,防渗墙混凝土最终浇筑面需低20cm左右。
        3.4混凝土防渗墙的质量检测及效果
        完成混凝土浇筑后需要对其进行质量检测,具体可以采取超声波法检测。通过对本次工程的质量检测得出以下结论:本次工程主要采取超声波检测的方式,例如超声波检测了9段墙体,其显示的波形基本正常,表明墙体基本连续完整,利用电反射系数法检测表明,防渗墙体没有出现明显的渗漏。因此,可以得出结果,经过混凝土防渗墙技术的施工后,坝基的渗压坡降降低较大,尤其是测压管水位下降较为显著,例如实施混凝土防渗墙后,在接近水库正常水位时经过测量,1号测压管水位下降达2.5m以上,2号达到2m以上,可见经过施工后,混凝土防渗墙对消减坝基渗压水头的效果明显。
        结语
        水利水电工程的快速发展和施工技术水平的不断提高对水利水电工程的施工质量提出了更高的要求,水利水电工程建筑的混凝土防渗墙施工技术应当重视混凝土超薄防渗墙施工技术和塑性混凝土防渗墙施工技术的研究和应用,不断提高工程施工的技术水平,优化混凝土防渗墙的施工工艺,让混凝土防渗墙的施工技术为水利水电工程高效、高质完成提供保证。
        参考文献:
        [1]李旭波,张斌.水利水电工程混凝土防渗墙施工技术[J].冶金管理,2019(19):48+55.
        [2]杨得萍.混凝土防渗墙施工技术在某水利工程中的应用[J].河南水利与南水北调,2019,48(05):47-48.
        [3]练松涛.水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术与质量控制要点构架[J].工程建设与设计,2019(03):141-143.

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