水利工程混凝土防渗墙施工技术的应用

2016-07-29左仲昆河南省人民胜利渠管理局

珠江水运 2016年12期

◎ 左仲昆河南省人民胜利渠管理局

水利工程混凝土防渗墙施工技术的应用

◎ 左仲昆河南省人民胜利渠管理局

摘要：随着国民经济的迅速发展，水利工程建设对国民经济有着巨大的推动作用，水利建设体系不断完善的同时，历经时间的推移，其所暴露出现的质量问题也越来越多，混凝土防渗墙施工已经成为水利工程发展必不可少的技术之一。水利工程施工中，防渗是施工建设的核心环节，将混凝土防渗墙广泛应用到水利工程建设中，可全面提升其工程质量。为此，本文在充分了解混凝土防渗墙相关作用机理的前提下，通过具体工程案例，对其施工流程进行了深入分析与探讨，以期推动水利工程事业的快速发展。

关键词：水利工程混凝土防渗墙工程案例

1.混凝土防渗墙的概况

混凝土防渗墙施工技术于上世纪50年代在意大利诞生，是垂直墙体的纵切图，墙沿坝体延伸。需在松散透水地基内不间断地造孔，将混凝土灌注到孔内进而形成墙形防渗建筑物。混凝土防渗墙是在松散透水地基内对水利工程实施垂直防渗处理的重要方式。根据分段建设原理，防渗墙一个圆孔、槽孔浇筑混凝土后可形成一个墙段，若干墙段可组成一道墙。墙的顶部连接闸坝防渗体。两端连接岸边防渗设施，底部向基岩嵌入或向不透水地层内相应深度嵌入，以此对地基内水流渗透情况进行有效截断或降低，以此提升地基渗透稳定性，且将水利工程效益充分发挥出来。

2.工程案例

某水利工程主坝塑性混凝土防渗墙施工平台高程为186.70m，现浇C20混凝土形式主要存在于施工平台上部，塑性混凝土防渗墙则在施工平台下部，其通过SG35A液压抓斗机成槽，从大坝右侧0+246桩逐步施工到大坝左侧0+000桩号。根据施工现场具体情况，施工可分为I、II序槽段进行，选取冲凿方法作为混凝土防渗墙接头施工方式。

3.水利工程混凝土防渗墙施工流程

3.1 接头施工

整体性、抗渗性为防渗墙接头施工的特点。因该工程具有较高防渗墙墙体深度，选取接头管施工方式，则极易出现卡管、无法拔出接头管等问题，为此，可选取冲凿接头方式进行施工，其优点为具有良好整体性、抗渗性及成本较低。首先选取冲击钻从一序槽浇筑混凝土后端孔位置钻凿混凝土到二序槽槽底高程。在一序槽混凝土初凝后二序槽段接头孔才能实施作业。为保证以上2序槽套接厚度与施工规定相符，端孔与接头孔施工需对其垂直度进行有效管控，钻进施工2m需对孔斜率进行1次检测，要求接头孔和端孔位置一致，通过钢丝刷接头锤在二序槽混凝土浇筑前清洗干净接头，保证接头位置混凝土具有良好密实度。

3.2 测量放线

在水利工程混凝土防渗墙施工中，测量放线极为关键。根据工程建设需求，测量放线施工可选取电子经纬仪、S3水准仪等设备。要求先复核测量基准点、基准线，并进行施工控制网的建立。且按照该控制网点对防渗墙中心线进行测量放线。

3.3 导墙制作及槽段划分

（1）制作导墙。作为施工主要构成部分，导墙是顺着防渗墙中心线进行钢筋混凝土临时构筑物设置。其功能为控制标高、施工机械支承、避免槽壁顶塌陷等。按照施工现场具体情况，可选取现浇C15混凝土进行施工，其制作流程包括：测量定位、开挖土方、钢筋安设、立模、浇筑混凝土、拆模及内支撑。一般选取机械、人工方式进行开挖土方施工。拆除导墙模板后，为避免变形情况出现，需将横向木支撑设置到导墙内，1到2米为支撑间的距离。

（2）划分槽段。I、II序槽为槽段划分类型，按照具体地质情况可进行以上2序槽段开挖长度的确定，为5米，各个槽段都涵盖主孔2个、副孔1个。要求I序槽段先施工，II序槽段之后施工。

4.制备泥浆

提高槽壁稳定性、钻具润滑等为泥浆的功能，泥浆选取质量的优劣对地下防渗墙施工质量起决定作用。为此，泥浆选择时，必须确保其物理性能、流变性能等良好。按照地质实际情况及抓孔机特性，该工程泥浆制造可选取膨润土成品材料，其性能指标需与施工标准相符，具体性能指标如表1所示。

表1 膨润土泥浆性能指标

5.开挖槽孔

选取SG35A液压抓斗与冲击钻进行有效施工。其施工方法可选取“两钻一抓”，也就是选取冲击钻机对I序槽端孔、主孔和II序槽主孔施工，要求施工过程中必须对其垂直度进行有效控制，随后进行副孔挖掘施工，可选取液压抓斗施工。槽段孔位需标识于导墙内，抓斗与孔位应对准随后实施垂直抓孔作业。要求先对2端主孔进行施工，完成主孔施工后需进行副孔作业，结束主副孔作业即可槽段成槽，具体施工如图1所示。

6.清槽

成槽施工中，为彻底清理干净在槽底沉积的沉渣，应做好清渣工作，以此对防渗墙承载力、抗渗性能有效提升。清孔施工中需将质量良好的泥浆不间断地送到槽内泵中，以确保具有稳定的液面，避免塌孔问题出现。因该工程具有较深槽孔，可选取气举排渣的方式进行清槽施工。施工后位于槽底上方02—1米位置的泥浆比重应与有关规定相符，在槽底沉渣厚度检测时，需将三个测点设置到槽段内，50mm为其沉渣最大厚度。

7.塑性混凝土生产、运输

第一，因该工程具有较大工程量，需进行自拌混凝土拌和站设置。要求根据工程特征进行搅拌机选择。选取台称进行材料计量称量，人工与装载机相配合进行材料运送。在搅拌筒内装置的材料通过搅拌机均匀搅拌，且进行塑性混凝土搅拌试拌施工，此时可在搅拌筒内送入膨润土，并添加适量水，拌和时间为1.5分钟，随后将水泥、砂料添加进去，拌和时间需控制在2到3分钟之间。

第二，为确保混凝土施工质量，避免离析问题产生，需选取泵送混凝土方式，工作能力为每小时30立方米。顺着输送管混凝土可向浇筑段导管集料斗内送至，混凝土可向仓内落入，确保槽内混凝土面始终超过导管出口位置，以此保证混凝土、泥浆不接触。

8.水下混凝土灌注

水下混凝土灌注施工需在清槽施工质量符合施工规定后及时进行。作为施工流程的重要阶段，灌注水下混凝土时应避免材料量不足、设备故障问题出现。根据工程建设需求，可选取导管法进行灌注混凝土施工，水下混凝土利用现场自拌混凝土施工。

选取直升导管法进行水下塑性混凝土浇筑。按照槽段具体情况，将二套导管安设到槽段内，200mm为其管径，选取法兰连接，3米为导管之间的距离，导管与槽段2端的距离则设定为150厘米。需在拌和站对混凝土进行集中拌制，为确保浇筑混凝土质量及避免墙体加泥渗漏问题出现，浇筑施工过程中需确保混凝土面呈现出上升趋势，要求在每小时200cm内有效控制其上升速度，在100cm到600cm之间对管道埋设深度进行有效控制，并指派专人实时测量混凝土上升面，进行准确记录，同时各个槽段需在现场进行一组混凝土试块预留。