水利工程防渗墙施工技术研究

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［摘要］塑性混凝土防渗墙作为防渗结构主要类型之一，凭借其独特的优势在水利工程防渗施工中得到了广泛的应用。为此，本文结合具体工程案例，对水利工程施工中塑性混凝土配合比及防渗墙施工流程进行了分析与探究。

［关键词］水利工程;塑性混凝土防渗墙;工程案例

1工程案例

某水利工程选取混凝土面板堆石坝作为主坝，塑性混凝土防渗心墙土石坝作为3座副坝。0．4m为副坝塑性混凝土防渗墙墙体厚度，规定向强风化基岩内深入50cm，339m为左岸分水岭防渗墙轴线长度，11．55m为防渗墙深度最大值，9．27m为平均深度。300．7m为设计防渗墙底高程最低值，312．5m、309．0m为墙顶高程。143m为3号副坝防渗墙轴线长度，16．5m为其最大深度，10．71m为平均深度，292．7m为设计防渗墙底高程最低值。塑性混凝土为心墙材料，3062．33m2为需完成工程量，C2．5为强度等级，要求每天渗透系数控制在1×10－6m以内，2000MPa以内控制变形模量。

2塑性混凝土配合比

(1)混凝土原材料。按照混凝土标号与设计规定，选取中热32．5水泥作为水泥材料，选取二级钙基膨润土作为膨润土，通过试验确定掺入量，选取LK－F2高效减水剂作为减水剂，选取业主统一提供的砂石作为砂石骨料，其粒径、性能指标满足设计要求。20～24cm是混凝土坍落度范围，34～40cm作为其扩散度，如坍落度大于15cm需保持1h以上，则8h以上为混凝土初凝时间，48h以上为混凝土终凝时间，且混凝土密度控制在2100kg/m3。(2)混凝土施工配合比。相比普通混凝土配合比，塑性混凝土配合比差异较大。普通混凝土的配合比设置较为准确、成熟，但塑性混凝土发展晚，经验配合比较为缺乏，在已建工程塑性混凝土防渗墙配合比存在极大差距。在配合比方面，塑性混凝土水泥用量不多，每立方米所需水泥量为80～190kg之间，同时还需进行膨润土添加，其他方面和普通混凝土基本一致。为此，必须重视塑性混凝土施工配合比，为水∶32．5水泥∶砂∶小石∶膨润土∶LK－F2=280∶190∶1000∶750∶65∶1．91。

3水利工程施工中塑性砼防渗墙施工流程

3．1槽孔建造。按照地质地层条件与嵌入强风化岩石0．5m的规定，选取冲击钻成槽进行工程施工，针对槽段过浅问题，可选取人工+机械挖槽施工。根据槽段进行合理划分作业，要求按照“主孔—扫小墙”的施工顺序进行一、二期槽段施工。施工中首先选取CZ－8D钻机+钻头(1．4m宽)施工，各槽段主孔分为4个，依次施工，最后扫平小墙并做好清孔施工。其次，CG－30钻机+钻头(2m宽)，各槽段主孔分为3个，同样进行扫平小墙及清孔作业。根据施工要求，施工前需先平整场地，并将C10混凝土浇筑到防渗墙轴线两侧1m范围内，厚度为80～100mm之间，且将排水沟设置到其周围，进行集水井设置。浇筑完成1d混凝土作业后，可按照相关规定，选取全站仪放出施工轴线，并在此基础上，将防渗墙轴线、轮廓线、孔桩中心位置定出，且做好标注及保护工作。3．2护壁泥浆拌制及泥浆回收。混凝土防渗墙护壁泥浆性能应满足施工规定，粘土泥浆性能指标应控制在密度为1．1～1．2g/cm3之间，含砂量控制在5%以内，稳定性控制在0．03%以内。泥浆内的粘土材料使用前必须对其进行物理化学实验分析，要求粘土粘粒含量控制在一半以内，且在20以内控制其塑性指数。如粘土料取料难度大，则可选取二级钠基膨润土作为材料，拌制施工中需适当添加一定的分散剂，如工业碱等。泥浆拌制施工中，采取的拌制机械为高速制浆机，新浆液向膨化池内进入后，待1d水化膨胀后即可应用。要求不定期搅拌储浆池内的成浆，保证其具有均匀的泥浆性能。由槽孔内置换出废浆，在储浆池内存储上部性能满足设计要求的浆液，并连同新浆同时应用。如泥浆内砂含量较大或呈絮凝状，则不得使用。向指定地点堆放废渣，降低污染环境的程度。3．3灌浆管预埋。第一，合理布设预埋灌浆管。根据施工规范规定，顺着轴线将PVC灌浆管预埋到混凝土防渗墙内，1．5m为其间距，低端应向墙底伸入，埋管孔倾斜度应与帷幕灌浆孔斜规定相符。第二，安装预埋灌浆管。选取地质套管(108mm)作为预埋管，采取平接头可有效降低起拔阻力。按照所有墙段深度进行钢管长度地确定。选取钢管作为预埋灌浆管，外套PVC管，且将固定钢筋桩设置到管底位置，并向岩层内插入，脱模剂选用废机油材料。安装施工中，应与孔位对准，分节将钢管放到槽段内，确保其垂直度。完成混凝土浇筑作业后，即可将钢管拔出，要求先按照孔深进行预埋管配置，且选取吊车在安装时与孔位对准后缓缓放下，且具有良好垂直度。完成混凝土浇筑作业后，顺时针方面，间隔30～60min，进行预埋管转动，避免预埋管被混凝土抱紧，或无法拔出预埋管，或因强力拔出损坏混凝土，通常浇筑混凝土1d以后，才能将钢管拔出，以此防止出现缩孔等问题。第三，预留灌浆孔质量。其一，弯曲、变形等问题不得出现钢管外形内;其二，相比设计孔距，灌浆钢管间距应多于设计孔距1．5m以内，且在2cm内控制孔位中心偏差;其三，对准槽孔完成起吊、下放施工;其四，完成安装预埋管作业后，需及时封闭上部管口，加以保护，避免对后期钻孔施工造成任何影响。3．4浇筑混凝土施工。(1)导管及安装。泥浆下选取直升导管法进行防渗墙塑性混凝土浇筑施工，180mm为导管直径，按照槽段长度，将2套导管设置到各个单槽浇筑过程中。选取汽车进行导管下吊或提升，且在3．5m以内控制槽孔导管间距，一期槽段导管和槽端的间距则需控制在2m以内，二期槽段导管和曹端之间的距离需控制在1．5m左右，15～25cm为导管底口和槽底之间的距离。(2)浇筑混凝土。各道单槽进行混凝土浇筑时，需由低到高进行施工，采取的方法为压球满管法。浇筑施工前，应将隔离塞球安装到导管上口，将水泥砂浆注入导管口集料斗内，塞球被水泥砂浆压到导管底部，随后灌注充足混凝土，并进行导管提升，保证塞球与导管脱离，确保混凝土覆盖管道。(3)墙体浇筑施工。混凝土内导管进入深度需控制在1m～6m之间。且在2m/h以内控制混凝土面上升速度。混凝土面上升应具有均匀性，且在0．5m内控制各处高差。间隔时间为30min对槽孔内混凝土深度进行一次测量，间隔120min对导管内混凝土面深度进行一次测量，且进行进行混凝土浇筑，并对浇筑量进行准确核对，且将盖板设置到槽孔口位置，防止槽孔内落入混凝土。

4结语

综上所述，塑性混凝土防渗墙施工中应充分掌握工程的水文地质条件，制定科学、合理的施工方案，确保塑性混凝土防渗墙施工质量。如出现渗漏水问题，必须加以重视，分析原因，及时采取相应的修复措施，提高水利工程整体质量。

作者:宋玉田 单位:渭南中瑞水电建筑有限公司

参考文献:

［1］潘智尧，许孝臣．防渗墙应变与水库水位关系及监测仪器布置探讨［J］．浙江水利水电专科学校学报，2011，(01)．

［2］徐砜．龙圣洞水库防渗墙施工中产生坝顶裂缝的原因分析和应对措施［J］．湖南水利水电，2017，(02)