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水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术

2021.10.13点击:

【摘要】为了进一步加快我国水利水电工程的建

设步伐,提升水利水电工程施工质量,在实际的项目

开展中一定要重视混凝土防渗墙施工技术的合理应

用。结合当前常见的几种防渗墙施工技术,在项目的

开展中要进行合理的选择。针对当前防渗墙施工中存

在的质量问题,要采取有效的措施予以解决,做好准

备工作,细化方案和设备的选择,加强防渗墙施工技

术要点的质量控制,提升整体的施工质量。

【关键词】水利水电工程建筑 ; 混凝土防渗墙 ; 施

工技术

doi:10.12159/j.issn.2095-6630.2021.29.0653

引言

水利水电工程建筑中的混凝土防渗墙可细分为槽

板式混凝土防渗墙、桩柱式混凝土防渗墙、灌输式混

凝土防渗墙、泥浆槽混凝土防渗墙等种类,而按照材

料和施工细节,还可以分为薄型混凝土防渗墙、塑性

混凝土防渗墙等。为保证混凝土防渗墙施工技术的应

用质量,水利水电工程建筑施工需要关注从设计到检

测的全过程。

1 水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术的

重要性

水利水电工程主要指的是水工建筑及水利设施和

水电站等大型工程,水利水电工程的主要功能是人为

的调控水能和水资源,包括一些大坝、水闸、围堰、

水电站等,这些设施可以合理的利用水资源,部分水

利水电工程需要临时阻断水源,所以水利水电工程结

构对于防渗性能要求较高。在实际的施工中,一旦出

现渗漏质量问题,会影响水利水电工程的功能性,情

况严重的可能会导致安全事故的产生。在水利水电工

程中应用混凝土防渗墙施工技术,可以有效控制施工

质量,掌握防渗施工技术要点,实现带水作业,这样

可以解决很多大型项目的技术难点,提升我国水利水

电工程建设水平。

2 水利水电工程建筑中混凝土防渗墙的种类

2.1 桩柱式防渗墙

建筑水利水电工程中的桩柱式混凝土防渗墙需要

在墙面上进行钻孔和填充,钻孔时通常会使用冲击力

度强和型号较大的钻头,使钻头直接钻入墙面并在墙

面中留下直径较大的孔洞,在钻孔工作完成后需要填

充墙面的孔洞,使用套管和泥浆将水泥混凝土填充到

孔洞中。桩柱式防渗墙在施工中需要根据桩柱排布的

情况将桩柱连接起来。六枝特区超子河水库工程是一

种土坝类型的项目,超子河水库在施工中对截流墙、

防渗墙、嵌固墙进行了细致的设计,在超子河水库工

程对防渗墙的施工中,可以使用套接、接头管法和连

锁式的桩柱式混凝土防渗墙技术,对超子河水库的

防渗墙进行钻孔、填充后连接防护墙中的桩孔,在保

证防渗墙连接科学性、紧密型的同时还提高了超子河

水库的防渗性能,以此保证超子河水库防渗墙的防水

效果。

2.2 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。

2.3 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。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。

2.4 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。

3 水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术应

用要点

3.1 导墙施工

在塑性混凝土防渗墙施工技术的应用中,导墙

在施工中负责导向,能够为防渗墙体的定位、墙体深

度、顶高程等参数控制提供基准支持,同时可实现

对槽口松散土体的保护,有效预防坍塌。如存在土质

较好的槽口,打桩基面稳定也能够在导墙支持下得到

保障,如槽口不坍塌,钢筋混凝土导墙无需设置,工

程可直接进行施工。在完成打桩平台平整后,采用挖

机进行导槽开挖,为方便立模及支撑,由人工修整成

型,采用钢模板,基于 50 ~ 60cm 控制模板支撑间

距。采用工地拌和站拌制的混凝土用于浇筑导墙,初

期采用商品混凝土,混凝土浇筑由插入式振捣棒振动

密实,并保证顶面收面抹平。导墙浇筑成型且具备一

定强度后即可拆模,随后需要复核检查尺寸,以此针

对性整修局部变形的部分,保证槽孔能够满足抓斗顺

利进出需要。

3.2 槽段划分在

完成导墙施工后,基于强度达标的导墙,需要于

墙体设立明显标志,间隔控制为 6m,采用膨胀螺丝

打入墙体,保障施工过程中各个槽段的标识便利性。

基于 6m 长的每段施工槽段,槽壁的稳定性可得到保

障,同时采用冲击钻清理衔接作为接头形式。为保证

施工及监控的便利性,技术人员采用红漆在导墙上标

注各个槽孔的编号、深度、顶高程等参数。

3.3 泥浆配制

塑性混凝土防渗墙护壁配置泥浆采用的材料包

括检验合格的深井水、二级商品膨润土、工业用纯

碱(分散剂)、高黏度的粉末状 CMC(增粘剂),新

鲜泥浆的比重< 1.1,pH 值 在 10 ~ 12,黏度在

19 ~ 21s。泥浆配制流程可概括为:原料试验→称量

投料→“CMC+ 纯碱”/ 膨润土分别加水进行 5min 搅

拌→混合进行 3min 搅拌→测定泥浆性能指标→ 24h

溶胀后备用。工程在开阔地方设置泥浆池,由挖掘机

直接开挖泥浆池。依靠泥浆泵输送及回收泥浆,为形

成泥浆循环系统,防渗墙开挖的槽孔与泥浆池通过软

管联通,槽孔内水压稳定及槽孔护壁可更好实现。

3.4 槽段开挖

基于槽孔的质量,为保证具体开挖施工中不会出

现坍孔、垂直度等问题,施工过程控制了孔内泥浆质

量,并保证了存在均衡的抓斗两侧及两边的泥、土压

力,具体的开挖及顺序采用跳孔法。在具体施工时,

要先对单元槽段内单孔序号进行开挖,受力均衡的

抓斗两端可保证成槽质量,施工前需结合设置的槽段

和抓斗的开度做好孔位放样,基于严格控制,保证抓

斗的最大开度大于 2 个单孔间的隔墙长度。开挖完成

单孔序号后,即可对施工形成的隔墙进行开挖,需控

制抓斗套住隔墙开展具体的开挖施工,均为成孔槽孔

的隔墙两端存在平衡的泥浆压力,吃力均衡的抓斗也

能够实现成槽质量的控制。最终开展成槽孔内套挖修

整,成槽质量即可得到保障。

3.5 墙体混凝土浇筑

水利水电工程建筑中由混凝土搅拌站负责混凝土

拌制,运输由混凝土罐车负责,浇筑采用汽车泵,需

保证浇筑的连续进行,保证浇筑过程中混凝土和易性

达标。具体的混凝土浇筑采用直升导管法,为防塌

孔,安放导管的过程中需控制泥浆的液面和浓度,采

用 200 ~ 300mm 直径的导管,汽车吊负责安装、安

放导管,后续的提升、拆卸也由汽车吊负责。另外,

需设置 2 套导管用于每个槽段混凝土浇筑,基于影

响范围均衡布置导管,保证浇筑过程中混凝土的均

衡上升。在具体开展混凝土浇筑前,槽底与导管底

口的距离需控制在 30 ~ 50cm 区间,导管的埋置深

度及初始混凝土的灌注可由此得到保障。随着混凝土

浇筑的进行,需保证混凝土中导管埋设深度控制在

1.0 ~ 6.0m,以此得到均匀上升的混凝土面,槽孔内

混凝土面深度测量需要以混凝土的浇筑强度为依据。

浇筑方量的核对也不容忽视,以此对浇筑速度和浇筑

过程进行控制,相较于导墙顶部,防渗墙混凝土最终

浇筑面需低 20cm 左右。

3.6 槽段连接

在城墙后,接头位置采用冲击钻(CZ-6D 型)进

行接头处理,钻头调整需要在钻机就位后进行,保

证钻头中心线贴在混凝土墙上,随后利用冲击钻头

对墙体上的黏土进行清理,清理完成后方可进行后续

施工。

结束语

水利水电工程的快速发展和施工技术水平的不断

提高对水利水电工程的施工质量提出了更高的要求,

水利水电工程建筑的混凝土防渗墙施工技术应当重视

混凝土超薄防渗墙施工技术和塑性混凝土防渗墙施工

技术的研究和应用,不断提高工程施工的技术水平,

优化混凝土防渗墙的施工工艺,让混凝土防渗墙的施

工技术为水利水电工程高效、高质完成提供保证。

参考文献:

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