水利工程大坝防渗面板施工技术研究

2023-02-25杨荣波

建材发展导向 2023年1期

杨荣波

（云南建投第一水利水电建设有限公司，云南昆明 650000）

水利工程建设对国家社会经济的健康发展具有重要意义。从水利工程的实际施工情况分析来看，防渗面板的质量是非常关键的，直接关系到一个工程的整体质量。根据对水利大坝防渗面板实际浇筑情况的分析，为了进一步提高施工质量，必须注意三个方面: 混凝土配比、实际浇筑过程控制以及材料功能和温度的控制。只有这样才能保证混凝土防渗面板的实际浇筑质量，从而为水利工程大坝施工奠定坚固的基础。有利于下一阶段工程的施工，进而提高自然资源的利用率，实现可持续发展的目标。

1 混凝土的混合比例

在水利设施大坝的施工中，混凝土的施工体积较大，因此在施工设计中应适当减少混凝土中水泥的掺量，以减少水化热，以保证混凝土的浇筑质量。搅拌混凝土水泥时，一定要注意以下几个方面: 一般由于防渗板是在大坝水位变化范围之外，但由于抗冻性相当高，这就要求人们在选择水泥混凝土时选用42.5 MPa的水泥混凝土，这样就可以提高屋面板在水利大坝工程浇筑时的防冻效果，从而提高屋面渗漏板的质量。在工程防渗面板的施工中，除了混凝土的选择外，骨料的选择也是非常关键的因素。大颗粒骨料最适合用于工程防渗面板混凝土材料，层数分布应达到 0.5 ～2.0cm、 2.0 ～4.0cm、 4.0 ～8.0cm，细化数字信号可达到2.5 ～2.8。 7%≤石粉含量≤14%。在细骨料质量的选择上，人工中性混凝土更适合用于防渗面板混凝土。在水利工程混凝土施工中防渗板的设计中，水泥中应加入适量的粉煤灰进行综合利用，但具体的掺量必须反复测定，以选择质量最好的掺量[1]。

2 现阶段的水利工程中大坝防渗施工的基本步骤分析

在大坝渗漏的实施阶段，首先，需要对大坝表面进行清洁，在清理过程中可以选择高压水枪进行清洁，还需要对原有的大坝渗漏表面凿毛，以保证工程施工的效率；其次，工程在实施前期还需要进行计划的制定，工程技术人员还需要针对工程施工现场的具体状况做出各种方案设计，最后制定合理经济的实施计划，以保证水利工程施工顺利开展；再次，在混凝土拌和过程中需要注意混凝土的配比，还需要在运送过程中注重对运送质量的检测以及运送时间的管理，防止了混凝土离析的情况发生，确保混凝土质量可以满足建筑工程的基本需要；最后，在工程建设后期应该进行坝体面上的保养检查，提高养护的质量，针对外部各种因素的影响，能够采取相应的保护措施，减少表面开裂的可能性[2]。

3 水利工程大坝防渗加固措施及技术

3.1 堤坝防渗处理措施

目前，水利防渗措施一般采用注浆成型或防渗墙处理渗漏或减少渗线，采用压力或防水桩增加防水稳定安全系数。滑坡的处理非常复杂，最好的解决办法是减小大坝的渗流线或增加混凝土体的硬度。但近年来，土工合成材料等新型建筑材料不断发展，复合土工膜、钢筋配筋、混凝土膜等应用于工程防渗加固处理。坝基渗漏治理一般采用上游 “铺、切、堵”，上下游 “导、减、排” 的原则。这里，前者原理指的是施工垫层、防渗墙和帷幕灌浆等，以减少坝体的防水渗漏；后一种原理是指通过修建渗滤器和排水管道来降低扬压力[3]。

3.2 大坝灌浆防渗方法

3.2.1 劈裂式帷幕灌浆法

一般采用这种方法对堤体进行密封，防止渗漏。根据堤防曲率的不同，使用浅口方便钻孔和简单钻孔的工具，有两种布置孔的方法，一种是线性布置孔的方法，一种是梅花布置孔的方法。沿堤防轴线，距堤防顶部约1.5 m处钻孔，通常设置3m孔间距。孔深的控制方法，根据堤体情况，可采用钻孔填土穿过堤体，也可通过堤体钻入地基1 ～2m。灌浆方法应遵循自上而下、少灌水、多复合的原则；浆料由薄到厚，按照递进设计原则浇注，可智能控制。通过这样的注浆管理，可以防止塌方、交叉注浆、局部膨胀等问题，保证注浆液形成帷幕，提高堤防质量，避免渗漏[4]。

3.2.2 灌浆加固，形成坚固的防渗体

该种技术应用于浆砌块砖重力坝。大坝上的固结注浆成型，用于封堵裂缝和缺陷，采用加固补强来改善大坝的防渗特性，从而提高升大坝的安全性和承载能力。坝下游面追踪胶结注浆成型，应用在下游坝体渗漏的酸液物出逸处。而埋注浆管灌浆，用于封堵渗漏管道、大坝渗漏孔洞和裂隙，补强坝渗漏，增强坝上游的安全性和防侵蚀性能。

3.3 加强防渗面的温度控制

非均质性是混凝土结构的重要特性，所以在浇筑时容易由于外部气候因子的作用而产生收缩变形问题，如果由于收缩变形问题所引起的温度应力超出了混凝土体系所能承受的最高抗拉强度，就很容易导致在防渗方面产生裂纹，从而导致整个工程的防渗能力降低。所以在浇筑时要做好对高温材料的管理。首先是在混凝土拌制的过程中，尽量避免对原材料长期曝晒，使得其表面的气温太高，在混凝土拌合中也应加入适量的导气性剂，以减少材料中的水分。然后是在混凝土料运送的过程中，为避免材料受到外部温度的干扰，运送人员必须通过一定的方法来隔去高温空气，混凝土浇筑后的气温一般以11 ～23℃为宜。通过对水温的调节可以显著减少在防渗方面产生裂纹的现象，从而改善工程的可靠性能。

3.4 混凝土施工的质量控制

混凝土浇筑过程是工程防渗面板的关键部分，对施工质量具有很大的影响，一旦工程在此过程中出现了问题，不但会大大降低工程施工的稳定性能，而且还会造成施工隐患的产生。所以一定要根据国家有关规范和规定做好混凝土的浇筑，在混凝土浇筑施工时也应根据情况选择适当的浇筑方式，以增加建筑材料的密实度，以增加防渗面板屋面漏水的浇筑效果。在模板附近混凝土的浇筑施工中也应该注意对模板构件的防护措施，以防止出现模板位移和变形的状况，这样既达到了混凝土浇筑的效果，又满足了施工要求[5]。

3.5 注重施工中的质量检测工作

做好对建筑施工质量的检查工作是改善建筑施工质量的最有效手段，在各个步骤的实施工作结束以后，要求技术人员迅速开展检查工作，及时发现在施工中出现的新问题，并针对情况采取相应的办法加以解决，从而降低在施工中的隐患。同时还可构建起具体的岗位责任体系，把各个人员的职责具体分解，以保证防渗面板的工程实施都能顺利完成。人为操作失误也是导致施工安全问题的主要原因，在防渗面板实施进行前，必须加强对从业人员的培训，了解相关的技术规范和工艺条件，掌握工程实施过程中出现的工艺难题，并针对细微环节加强了工艺控制措施。

3.6 大坝防渗面板防裂方法

在施工阶段，对于堤坝的防渗面层浇筑，因为空气温度和湿度都较高，所以施工完成后可能发生裂缝情况，所以在浇筑过程中，注意事项主要包括如下几方面: 一是在夏季浇筑，因为气温较高，所以不能在高温时期进行施工作业；二是在建筑材料配制流程中，应适当减少水灰比和坍塌量，并掌握建筑材料的搅拌时机；在施工完成后，应用引气剂或减水剂去除建筑材料中的水份；三是规定骨料不准在太阳下曝晒，并严密监视骨料的高温，在气温较高时予以降温处理；对运送前车行隔热处理，以防止在运送流程中混凝土温度过快上升；四是对施工后混凝土进行加盖处理，温度控制在24℃，并控制混凝土稳定性。

4 施工过程及施工注意事项

4.1 作业面清理

在从事建筑施工时，必须保持作业面的干净清洁。因此要对作业面中产生的杂质、污物等加以清除，而为了增加其清洁程度，可使用高压水抢冲洗作业面；在对基岩表层加以处理时，也要对其加以仔细检查，以防止泥垢产生及有较松散的岩块，为工程建设发展造成障碍。如作业面是水泥，则必须对其表层的粗糙部位加以清理。而在检测放线工作过程中，为了确保模板装配成功，要确保检测数据结果的正确性并将其一一记录。使模具装配工作过程和施工实际情况相结合，以确保装配过程具有科学合理性。在本次施工中，最后选定用胶合面板完成施工[6]。

4.2 安装钢筋

在钢筋选用过程中，必须对钢筋长度做了充分仔细的监测，与设计方案相结合，并确定钢筋的长度尺寸等信息，以确保所采用钢筋的直径尺寸均与设计规定一致。严格把关钢筋质量要求，防止选用不符合国家质量标准的钢筋；一旦发现在钢筋直径的绑扎表面上出现了大量钢锈，则必须在及时地将浮锈处理干净后进行运送至施工现场，再进行施工。应注意钢筋直径捆扎的焊接要求和绑扎方法，并确保操作符技术规范。

根据规范的标准检查钢筋材质的各种技术参数，以判断其能否达到施工方案设计的标准。如果在检查工程中有硬度不够的钢筋材质，则必须进行替换，以免降低了建筑漏水面处理的效率。对工程质量验收合格的钢筋，及时将表层的锈皮和污垢清除掉，若表面的细片状老锈蚀较为明显，则将无法使用于建筑工程当中。对于变形过大的钢筋材质一般通过热冷拉的方法加以调节，一般钢筋材质的热冷拉率宜保持在2%之内。在进行钢筋的加工做作业时，适当的调节标准误差，保证与施工方案设计的标准相符。必须严格按照《混凝土结构工程施工质量验收规范》的有关规定。对钢筋连接部分采取焊接方法，增强钢筋构件的稳定性能，避免了后期浇筑工程中产生位移的问题。钢筋的生产完成还必须对钢筋工程产品质量加以检验，防止出现架设失败的情况。

4.3 混凝土施工

为了确保水泥的均匀，必须对混凝土实行联合施工，并且必须对施工机械设备进行测试，全面了解叶片和机械损坏情况。严格按照要求使用水泥，以避免配制使用错误现象。对使用过程中混凝土含水率加以合理控制，使其控制在6%以内，从而确保水泥混凝土质量得以合理提高。在其运输流程中，要保证其不会发生脱离、大量泌水和渗漏现象，将其下降高度限制在2m以内，如果下降高度过大而无法进行，则可以通过溜筒和溜槽将其降低或行程加长，从而缩短降低高度。由于混凝土的凝结速度极快，因此在调整运送进度时应尽量保证运送时间的减少，并尽量减少运送时间。如果在运输过程中出现了初凝的现象，则这些混泥土不能再被使用于建筑中，因此，需要及时进行处理。对于运输混凝土的车辆，在运输时必须进行密封性测试。运输结束后，应对车箱进行全面清扫，并把遗留物质全部清除干净，以保证车箱清洁完好。对建筑材料的维护也是提高使用性能的关键环节。当建筑材料具有较高强度，并且能够承载抹层材料后，就必须对建筑材料进行湿漉漉维护，并保持养护期限在14d 以上。

4.4 模板的制作与安装

在进行模板设计的过程中，往往需要提高其刚性和稳定性能，让混凝土的浇灌施工能够顺畅地进行。按图施工图纸进行模板的制造，其施工偏差范围应该和《水电水利工程模板施工规范》中的规定一致，在进行作业过程中，根据滑动型模、斜槽的不同部件需要选择与其相适应的装配方法，以提高安装的稳固性。特别是在滑型模制造安装中，模板距离地面的距离应该在1m之内，以防止在混凝土施工中发生由于卷扬机不平衡转动的现象，造成滑型模的偏斜，从而降低了混凝土浇筑的效果。