水利工程中混凝土防渗墙施工技术

李涵

摘要：随着我国科学技术水平的不断提升，混凝土防渗墙施工技术水平也在逐渐发展和完善。但是混凝土防渗墙施工通常都是隐蔽工程，如果发生任何问题必然会影响到整个工程的施工质量，引起不可挽回的后果。采取有效措施确保混凝土防渗墙长期的可靠性以及稳定性是水利工程技术人员必须要解决的问题。

关键词：混凝土；防渗墙；水利工程；施工技术

0 引言

在现代水利工程当中混凝土防渗墙技术由于具备非常高的适应性而得到了很多的应用，混凝土防渗墙除了可以防水防渗之外，还具备承重和挡土的作用。在具体应用过程中，就是在松散透水地基或者土石坝坝体中利用泥浆固壁连续造孔成墙，紧接着在泥浆下浇筑混凝土或者是回填其他防渗材料构成地下连续墙。由于该施工技术主要是在地下施工，属于较为隐蔽的工程，因此在混凝土防渗墙施工过程中存在很多问题，这些问题的存在必然会在一定程度上影响到整个工程施工进度以及质量，所以相关部门必须要采取有效措施来提升施工技术以确保混凝土防渗墙施工质量。

1 混凝土防渗墙施工技术特征

混凝土防渗墙施工的时候通常具备以下特点：要求临时建造很多的设施，首先需要建造的就是钻机轨道和孔口导墙，这都是较为关键的设施，另外还必须要建造供电、供水系统以及供浆、造孔、清孔、混凝土的制备及其运输等一系列辅助设施，基于上述特点，可以看出混凝土防渗墙施工是一项施工面非常广并且施工量很大的工程，同时还要求和其他施工流程做好协调工作。由于混凝土防渗墙工程需要在地下进行施工，工作环境的特殊性决定了施工时不可避免的会有较多的质量隐患和安全隐患，再加上混凝土防渗墙施工技术自身施工流程较为复杂，总体而言，混凝土防渗墙施工难度大、风险高。另一方面，在进行混凝土防渗墙施工的时候基本上不会产生非常大的噪音或者污染问题，基本上是可以忽略不计的；该项技术对于施工环境也没有太严苛的要求，不管是在什么样复杂土质地层中都可以使用该项技术，比如说漂石层、软土层、坚硬花岗岩等；因为混凝土防渗墙为连续墙体，所以其承重性能以及防水性能都非常优越。

2 混凝土防渗墙施工技术

2.1 多头深层搅拌截渗墙技术

这种方法主要就是在防渗墙技术基础上针对软弱地基改良而成，由于软弱地基通常情况下承载能力不高，通过改良之后可以在一定程度上提升地基承载能力。该项技术是对防渗墙技术的发展和创新，基础为单头和双头，利用双动力多头深层搅拌机同时带动多个钻杆，通过固定推力不断的推动钻杆上的钻头，确保钻头能够被推进到预定深度，完成任务之后提升钻杆，提升过程中还需要维持钻杆的搅拌状态直到孔口。在这个过程当中，通过水泥浆泵，再加上高压输送管将水泥浆输送到钻杆中，通过钻头将水泥浆射入土壤之中，使水泥浆和土壤充分搅拌融合。该项技术有一定的使用范围，比如说砾石层中就不适合利用该技术。在施工时需要特别注意以下几个问题：（1）要保证墙体的垂直。在正式实施灌注施工之前，有必要利用测量仪器对双动力多头深层搅拌桩机及其辅助装备如塔架等实施校正，必须将垂直度严格控制在1‰范围以内。同时为了进一步确保其垂直度，在机体上面装设偏斜自动报警系统，采取这样的措施目的就是确保一旦偏斜度超过允许范围，自动报警系统便会发出警告提醒操作人员。（2）确保截渗墙施工质量。为了从根本上保证浆液输送的有效性，条件允许的时候可以通过3个并列的挤压泵同时进行工作，利用喷浆记录记录喷浆情况，最大限度上减小人为因素影响。在该过程中如果发生喷浆压力衰减过大或者钻头不返浆等问题，则需要增加泵的排量，如果问题还没有得到解决则必须要停止施工。（3）必须确保防渗墙墙体厚度。为了保证墙体厚度达到要求，可以适当增大钻头的内径。

2.2 泥浆固壁

泥浆在防渗墙成槽施工中起到护臂的作用，泥浆的质量决定了防渗墙成槽的成败。为了从根本上保证制浆质量，在进行正式制浆之前，需要进行矿物鉴定以及相应的化学、物理实验。如果是松散土层、漏失地层或者砂砾石层，由于透水性非常好，因此在选择泥浆时，最好为黏度以及密度相对比较高的泥浆，这样可以适当提升阻力，避免泥浆的过度漏失，保证槽孔稳定性。在护壁的时候，必须要彻底排除完包含在泥浆中的细砂颗粒，在具体实施过程中也可以根据具体情况添加泥浆处理剂，比如说防漏剂、增黏剂、加重剂、分散剂等，最终的目的就是确保孔壁稳定性。

2.3 墙体混凝土的浇筑

在正式浇筑混凝土之前，首先应该制定行之有效的浇筑方案。在利用直升导管法来浇筑墙体混凝土的时候，导管的内部直径在200～250mm范围内是最适合的。

通常情况下防渗墙其槽长在6～8 m范围内，对于长度为6m的槽段，则需要利用2根直径为250mm的导管来实施布置，接头位置利用胶圈充气实施密封，然后通过钢丝绳为键的键槽来对其实施连接。同时还需要在每一个导管的顶部都装设漏斗，利用混凝土泵直接就可以将混凝土输送到漏斗中。在浇筑混凝土之前，在导管中还需要放进隔离物，隔离物应该可以浮起，比如苯乙烯泡沫片等。开始浇筑之前应该首先向管中注入少量水泥砂浆，紧接着注入大量混凝土将塞球挤出，在混凝土浇筑过程中，导管埋入深度最好是在2～5 m范围内，严格控制混凝土面上升速度在2 m/h左右且要保证匀速上升，对于不同位置的高度差严格控制在500 mm范围以内，每隔一段时间测量槽孔内以及导管内混凝土面的深度，槽孔内的间隔在30 min以内，导管内的间隔在2 h以内，与此同时还应该及时填绘混凝土浇筑示意图以便核对浇筑方量。特别是在对砂砾石层进行浇筑时需缩短测量时间间隔，且核算时必须要严格。

3 混凝土防渗墙质量控制

3.1 泥浆质量控制

在防渗墙施工中，泥浆所发挥的作用就是稳定槽壁、悬浮岩渣，此外还可以对钻具起到润滑和冷却的作用。所以对于泥浆质量必须要严格控制。若选用的泥浆其目的主要是稳定槽壁，则必须要选取物理性质相对较好的泥浆，同时还必须要确保泥浆有较强的化学稳定性和流动性。所选择的泥浆其黏粒含量以及塑性指数最好分别超过45%和20%，含砂量不超过5%，所选择的黏性土其二氧化硅和三氧化二铝含量比值在3～4范围内最佳。黏度和密度值分别控制在18～25s和1.1～1.2 g/cm³范围内最佳。

3.2 混凝土原材料质量控制

在设计混凝土配合比的时候需要综合考虑施工地点具体情况。选定好混凝土配合比之后还需要针对该配合比实施严格试验，试验合格之后才可以最终确定配合比。在选择混凝土原材料的时候，需要小心谨慎。选择水泥的时候普通硅酸盐水泥即可，对于塑性混凝土而言，其中的水泥用量不应该低于80kg/m³，骨料一般选择中级砂、砾石和天然卵石，为了确保施工质量，骨料最大颗粒直径不应该超过40 mm，同时也不可以超过各钢筋之间距离的1/4。对于一般混凝土而言，其所用胶凝材料的量不应该小于350kg/m³，砂率不应该小于40%，水胶比不应该超过0.6。对于黏土混凝土而言，其所用胶凝材料的量同样不应该小于350kg/m³，整个混凝土中黏土的含量不应该大于25%，砂率不应该小于36%，水胶比不应该超过0.65。确保混凝土拌和物具有优良的流动性以及和易性，同时严格控制其扩散度和坍落度在标准范围内，此外，其他相关的机械性能都必须要满足相关设计要求。如抗压强度、抗渗性能和弹性模量等。

3.3 机械设备质量控制

由于防渗墙施工过程非常复杂，为了确保施工进度必须要使用一些列机械设备，比如钻孔机、抓斗机、吊车以及混凝土拌和机等。对于整个项目施工而言，这些设备所发挥的作用是不言而喻的，不管是哪个设备出现了问题都可能影响整个工程的施工质量。所以，在选择机械设备的过程中，必须要综合实际情况选择恰当的设备型号和种类。同时，在工程正式开始施工之前，必须要组织专业人员认真仔细调试和检修相关机械设备，防止机械设备在施工过程中发生故障，为了保证机械设备在施工过程中的稳定性，必须要对机械设备进行定期保养维护，必要的时候及时更换关键部件零件。

4 结束语

随着我国科学技术水平的不断提升，混凝土防渗墙施工技术水平也在逐渐发展和完善，目前其在水利工程中已经获得了极其广泛应用，在水利工程中占到了不可替代的地位。但是混凝土防渗墙施工通常都是隐蔽工程，如果发生任何问题必然会影响到整个工程的施工质量，引起不可挽回的经济损失。因此，采取有效措施确保混凝土防渗墙长期的可靠性以及稳定性是目前急需解决的难题，也是水利工程技术人员必须要解决的问题。