刍议混凝土防渗墙施工技术的应用
2015-03-22易芳
易 芳
(上高县水利局,江西 宜春336400)
水利水电工程是我国重要的基础设施,它会对国计民生产生直接的影响,同时,水利水电工程所在地区的生态、自然环境以及气候等诸多因素也会受到影响,因此,就需要严格控制水利水电工程的施工质量。在水利水电防渗加固工程中,非常重要的一个组成部分就是混凝土防渗墙,如今已经被广泛应用到施工当中,它的施工质量,将会对整个水利水电工程的使用和运行产生直接的影响。
1 混凝土防渗墙施工技术概述
1)混凝土防渗墙技术的发展情况:在20 世纪出现了混凝土防渗墙,最先被应用到意大利的水利水电工程中,后来逐步推广到其他的国家。我国在20世纪50年代将混凝土防渗墙技术引入了进来,经过这么多年的发展,已经取得了不错的成绩[1]。
2)混凝土防渗墙的类型:通常情况下,可以将混凝土防渗墙划分为:①槽板式防渗墙,槽板式防渗墙将槽型的横截面应用过来,固壁主要采用的是泥浆和其他方法,然后凿孔开壁于合适的位置,槽孔回填则是采用的混凝土,这样就形成了防渗墙,这种槽孔有9 m左右的深度;②桩柱式防渗墙,采用的是圆孔横截面,护壁采用的是泥浆或者套管,在大直径的钻孔中回填混凝土,这样连续防渗墙就形成了;③泥浆防渗墙,这种技术是将长度在3 m左右的沟槽给开挖出来,将泥浆固壁的方法应用过来,促使孔壁直立状态得到保证,槽孔深度达到设计要求之后,回填一些没有压实的混合料,这样防渗墙就形成了[2]。
2 施工设备及工艺
1)施工设备:在防渗墙施工中,非常重要的设备是钻孔机械,首先是仿苏式钢绳冲击钻机,主要是借助于钻头来反复冲击破碎地层,直到地层碎屑被破碎,然后提出孔外,它具有较大的功耗,并且没有较高的工作效率。然后是冲击式反循环钻机,用泵吸连续出渣替代了抽筒断续出渣,这样钻头就不用重复破碎地层颗粒,提升了工作效率,但是钻渣需要分离,那么就需要配套使用泥浆净化机。再次是抓斗挖槽机,抓斗不需要采用泥浆,借助于斗齿来进行切割,对土层破碎之后,直接将渣土给抓出来[3]。
2)造孔工艺:对于常见的砂卵石地层,通常可以将钻劈法应用过来,在施工过程中,划分墙轴线为多个槽段,先后施工相邻的两个槽段,将钢绳冲击钻机或者冲击式反循环钻机给应用过来,钻进分为主孔和副孔,主孔钻进深度符合一定要求之后,对副孔劈落的石渣进行劈打,并且向孔外提出来。其次是抓取法,将防渗墙修建于有着较小粒径的砂卵石层或粉土层中,借助于抓斗,就可以直接挖掘成槽,这样工作效率得到了显著的提升。然后是钻抓法,将槽或者施工深槽孔钻于紧密的地层中,施工过程中,同时采用冲击钻和抓斗,利用冲击钻来对主孔漂卵石层和基岩进行钻进,利用抓斗来挖掘两个主孔之间的副孔[4]。
3)其他关键工序:首先是导墙,可以导向开挖机具,对槽口进行保护,也可以将承重作用给发挥出来。因为防渗墙每一个槽段都没有较长的施工周期,可以将可周转使用的钢结构导墙给应用过来,这样工程成本可以得到有效节约。如果将混凝土导墙给应用过来,需要尽量缩小它的断面,通常将高度和宽度分别为50 cm和30 cm的矩形给应用过来。在成槽的过程中,为了促使槽壁稳定性得到保证,就需要将泥浆固壁的方式给应用过来,如今制浆通常采用的密度在1.04 g/m3的膨润土。要想重复使用泥浆,就需要借助于泥浆净化机来将砂给除掉。防渗墙的墙体材料通常采用的是一级配塑性混凝土,这种材料没有较高的强度和变形模量,可以对地基变形有效的适应,有着较好的抗渗性能;采用直升导管法来浇筑混凝土,严格控制导管内径,在混凝土输送方式选择方面,需要充分考虑施工现场的条件;通常利用接头管法来连接墙,也可以将其他方式应用过来[5]。
3 混凝土防渗墙施工技术控制难点与对策
1)松散、漏失地层和成槽方法:首先是槽口土体松散,因为没有较好的土质,或者没有较高的填筑质量,导致土体松散问题出现,那么很容易有劈裂和坍塌出现于挖槽施工过程中。针对这种情况,可以深搅或粉喷桩加固导墙下6 m深度左右的土体,对一期槽孔深度适当的划小,利用跳挖法来进行开挖,也就是将一个期槽加两个期槽的距离留设于同时开挖的一期槽孔中。对固壁泥浆面的高度适当降低,如果已经有劈裂缝和坍坑问题出现,可以将开挖回填和水泥黏土浆液灌注等方法给应用过来[6]。
其次是槽内漏失地的处理,如果有强漏失地层存在于覆盖层或者基层中,那么就可能会有漏失泥浆等问题出现于抓斗挖槽中,严重的话,孔壁坍塌事故也会出现。针对这种情况,就需要采取科学的处理措施,一般是回填一些堵漏材料,完成了挤压和翻搅工序之后,开挖工作方可以继续进行。如果漏失地层比较的严重,在开挖槽孔之前,需要对水泥膨润土浆液进行预灌。
2)墙段连接方法:接头管法因为具有一系列的优势,如今得到了较为广泛的应用,接头管的材料主要是厚壁无缝钢管,平滑顺直、刚度强度等诸多因素都符合要求。在起拔设备方面,如果墙体深度在20 m以内,那么就可以将50 t左右的履带式起重机给应用过来。如果在20 m以上,就需要联合采用专用拔管机和起重机。在起拔工艺方面,对接头管的起拔时间严格控制,通常在混凝土初凝之前就需要起拔接头管。在具体实践中,除了考虑初凝之间之外,还需要充分考虑其他方面的因素,如气温、混凝土配比、接头管埋深等。通过实验,来对最佳时间进行选择,要及时用泥浆来充填接头管起拔时形成的接头孔,否则就会有坍塌问题出现于混凝土及覆盖层中。其次是切削法,如果墙体深度在20 m以内,墙体材料28 d后抗压强度在1 MPa以内,在对二期槽进行开挖时,可以直接切割掉一期槽的墙体材料,将两期槽孔间开成锯齿状,更加可靠的连接,在确定切削长度时,需要将墙体深度和成槽斜率给充分纳入考虑范围,通常和墙体厚度相同。
4 结 语
综上所述,在水利水电工程中,非常重要的一项技术就是混凝土防渗墙施工技术;在具体实践中,水利水电工程有着一定的难度,需要各个专业协调配合,很容易有质量问题出现。针对这种情况,就需要结合实际要求,对施工方案科学设计,统筹安排各个施工环节,协调资源设备,保证水利水电工程的整体质量,推动我国水利水电事业的飞速发展。
[1]张夕照. 水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术的应用[J]. 商品与质量,2014,2(07):123 -125.
[2]高曾龙. 探究混凝土防渗墙施工技术在水利水电工程中的应用[J]. 建材与装饰,2013,2(28):199 -201.
[3]涂开喜. 浅析水利水电工程混凝土防渗墙施工技术[J].建材与装饰,2013,2(16):144 -145.
[4]徐伟敏. 混凝土防渗墙施工技术在水利水电工程中的应用[J]. 科技致富向导,2014,2(26):133 -134.
[5]李海峰. 水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术的运用[J]. 民营科技,2014,2(03):199 -201.
[6]崔久名. 水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术的应用管理[J]. 江西建材,2014,2(14):188 -192.