沈林
中国葛洲坝集团国际工程有限公司,北京市
摘要:混凝土防渗墙的合理应用能够有效促进水利工程建筑结构稳固性和安全性的提升,有效降低渗漏问题影响,延长水利工程建筑的使用周期。因此,文章就对现阶段水利工程建设中常用的混凝土防渗墙类型进行了总结,并结合工程实例探讨了混凝土防渗墙的施工技术要点,以供参考。
关键词:水利工程;混凝土防渗墙施工;技术研究
1水利水电工程建筑中混凝土防渗墙的种类
1.1桩柱式防渗墙
桩柱式防渗墙是水电工程建设中常用的一种防渗墙体,对其进行应用要对墙面进行钻孔,而且要依据具体情况做好填充工作,在进行钻孔作业时,施工人员要利用型号大、冲击力强度的钻头开展作业,让钻头直接钻入到混凝土墙面中,
在墙面中预留下一个直径较大孔径,完成钻孔后,要对墙面上的孔洞进行填充,通过对套管进行应用,将水泥混凝土和泥浆填充到孔洞中。对于工程中采用桩柱式防渗墙,在实际施工开展期间,要依据桩柱的具体排布情况,连接桩柱[1]。例如,针对某土坝类型的水库工程,在具体施工作业开展时,进行防渗墙施工时,要利用接头管法、套接、连锁式桩柱式混凝土防渗墙技术,对水库工程中防渗墙进行钻孔、填充等各项作业,完成施工后,要对防护墙中桩孔进行连接,确保防渗墙紧密性、科学性都能够达到要求标准。
1.2板桩灌输式防渗墙
板桩灌输式混凝土防渗墙的主要原理是通过震动形成冲击,将钢板桩固定到地基下面。具体来说,就是在板桩的边界处进行整体焊接,需要使用底部装有活门的小管,将小管焊接到板桩边缘,在钢板桩到达规定的深度后可以利用液压器或者其他设备进行拔桩。拔桩过程需要将防渗材料倒入小管,防渗材料可以通过板桩上焊接的小管流入孔洞里,形成完整的防渗墙,这一施工工艺在板桩灌输式混凝土防渗墙施工工艺中比较常见。
1.3槽板式防渗墙
槽板式混凝土防渗墙的施工建造原理是将泥浆倒入孔洞中,可以起到加固和稳定结构的作用,间接提高了防渗墙的耐用性。泥浆在灌入孔洞并稳定后可以将水泥混凝土材料继续加到里面,形成牢固和耐用的防渗墙[2]。在槽板式混凝土防渗墙施工中需要注意孔洞的大小,孔洞的大小通常为5~9cm,但也要根据实际情况来调整槽孔的开洞距离和最终的长度。槽板式混凝土防渗墙的连接方法和桩柱式混凝土防渗墙相类似,均可使用连锁或搭接的方法。
1.4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。
2混凝土防渗墙施工技术在水利工程中的具体应用
某水利水电工程地基层主要包括基岩、黄土及黄土状和砂砾石层三部分,为了有效防止水利工程出现渗透现象,降低安全事故发生风险,需要选择科学的防渗透技术,而混凝土防渗墙则可以满足该工程的防渗透要求,尤其是柔性的技术特征符合该工程的实际需要,并且还能够有效促进坝基稳定性的提升,降低渗透对岩土介质的影响。
2.1防渗墙的布置与构造
混凝土防渗墙的平面布置需要考虑槽孔稳定性的问题,因此需要沿坝顶纵向仅限于坝基有砂卵石覆盖层的河槽段,轴线则位于坝轴线上游2m处,采取封闭式模式,墙体嵌入基岩中,嵌入的深度不能小于0.6m,墙顶高程要在73.0m,这样可以保证良好的防渗效果。本次工程混凝土防渗墙采取分段挖槽浇灌施工方案,墙段之间采取半圆形钢结构接头管连接。同时在具体的施工中要选择合适的墙体材料和设计厚度,具体需要考虑抗渗透性、结构强度、适应变形等因素。结合本次工程的实际地质水文环境,混凝土防渗墙的允许渗透坡降JP=80,塑性混凝土Jp=40-50,墙体厚度设计为0.6m。
3.2防渗墙施工
由于本次工程采取的是导管灌注法,具体就是利用导管从泥浆底部向上灌注混凝土,各槽段采取接头管法进行连接,以此形成一道连续的地下防渗墙,所以其具体的施工工序为:从东坝头向西坝头的施工方法。
第一,施工准备。由于本次工程采取冲抓结合的施工方法,因此对于各项施工设备的要求比较高,尤其是对施工平台具有很高的要求。本次工程采取导向管灌注的方案,为了避免后期拆除导向管而导致坝体结构稳定问题的发生,采取不拆除导向管方案,因此工程采用“L”型钢筋混凝土导墙,这样可以有效解决上述问题。具体施工要求为:在导墙基坑开挖时,导向槽内的土方暂时不开挖,并且在拆模后向空隙内填土,这样做的目的就是保住其稳定性。导墙施工允许的误差要控制在5mm左右,墙面的倾斜度小于1/500。
第二,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。
第三,混凝土浇筑。混凝土浇筑是整个工程的关键,在浇筑的过程中首先需要按照相关要求对预埋管等进行预埋。具体就是预埋管线需要在地面焊接成L型,上口固定在槽孔内,下端可间隔设置导向圈,并且利用套环进行固定。根据
防渗墙的要求设置混凝土结构,例如墙体上部采取C15塑性混凝土,下部采取C15混凝土。混凝土浇筑时采取强制式搅拌机,采取导管法灌注,导管内径为250mm,长度为8mm的槽孔内放置3个导管,导管间距为3m左右,导管距槽底15cm,需要注意的是在混凝土浇筑的时候需要保证连续浇筑,当下部混凝土的高度上升到黏土心墙底部12m时需要及时拆除导管,并且要让混凝土充分的埋住导管,然后继续浇筑,保证槽口充满混凝土。需要注意的是在混凝土浇筑的过程中需要对整个浇筑过程进行监测,具体设置3个观察侧面,出于施工安全需要将观测仪器放在两根混凝土浇筑导管的中间。
第四,墙体质量检验。水利防渗墙施工需对墙体施工质量予以严格控制,做好相应质量评估工作[3]。在评估过程中应按照施工设计及相关规范要求进行全面评估,确保评估的合理性、有效性。唯有确保墙体质量评估得到的各方数据充分达到或高于国家标准以及设计要求之后方可进行验收。
结语
综上所述,为了确保实现较好的施工质量,施工企业必须对混凝土防渗施工的各个环节有着较为深入、全面的认识,严格控制各个施工环节及施工要点,避免出现较大的施工缺陷,提高防渗墙施工效果,为实现水利工程较高的整体施工质量提供保障。
参考文献
[1]吴旭.谈水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术的应用[J].科技创新导报,2019,16(31):19+21.
[2]孙鹏.论水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术[J].工程技术研究,2019,4(20):63-64.
[3]谭运吉.水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术应用分析[J].山东工业技术,2018(3):99.