水利工程中混凝土防渗墙施工技术浅析

2022-03-22 02:29张左林
科技研究·理论版 2022年5期
关键词:水利工程施工技术

张左林

摘  要: 水利工程属于社会民生工程,其在保护自然生态环境及实现可持续发展战略目标方面也发挥着至关重要作用;提升水利工程施工技术,提 高工程施工质量具有重要意义;混凝土防渗墙是当前解决水利工程后期运营过程中出现渗漏问题最有效方法,因外界环境因素影响,导致水利工程混凝 土防渗墙施工难度相对较大。

关键词: 水利工程;混凝土防渗墙;施工技术

1 水利工程中混凝土防渗墙施工技术要点的分析

作为水利工程施工及使用过程中最常见的一项质量问题,渗漏治理难 度较大;造成水利工程渗漏因素较多,主要包含多方面原因,如材料、设 计及管理等,造成工程安全隐患;防渗墙施工是具有实用性重要环节,其 施工质量优劣对水利工程使用性能及使用年限起关键性作用,甚至会造成 极大人员伤亡及财产损失;做好防渗工作是确保水利工程施工质量的重要 保障,在水利工程施工中,要求该工程必须具有较强防渗能力。

1.1  造孔施工要点

造孔施工通常应用于砂卵石地层的方式为钻劈法;施工过程常选钢绳 冲击钻机或冲击式反循环钻机,按墙轴线需求进行长度不同槽段划分,分 1 、2期对相近两个槽段进行施工;在较小粒径砂卵石层或粉土层内使用抓 取法,并进行防渗墙的修建;选用抓斗进行槽孔直接开挖,这种方式可对 工程施工效率进行有效提升;在较为紧密地层内主要选用钻抓方式进行造 槽和较深槽孔施工;通常选用冲击钻结合抓斗方式进行施工,冲击钻向主 孔槽卵石层或基岩钻进,并选用抓斗进行两个主孔之间副孔抓挖。

1.2  导墙施工要点

施工中,混凝土防渗墙每个槽段都有较短施工周期,为达到工程成本 降低目的,必须尽可能选用可周转应用钢结构导墙,尽可能缩小其断面, 确保混凝土导墙施工质量。

1.3  成槽施工要点

为确保槽壁稳定性,通常都选用泥浆作为固壁主要材料;其密度通常 控制在每立方1.04克,制浆时可选用马氏漏斗粘度为32到50s的膨润土;并 通过泥浆净化机进行除砂作业,这种情况下可重复使用泥浆。

1.4  墙体材料的要点

为对地基变形问题进行更好适应,通常选用墙体材料为一级配塑性混 凝土;这种墙体材料特点主要包括:较低强度、较低变形模量、较好抗渗 性能,其渗透破坏能力与传统材料相比,可降低到小于300。

1.5  混凝土浇筑要点

选用直升导管法进行混凝土浇筑施工,将导管内径定为20厘米;严格 按施工现场体情况进行混凝土运输,一般选用罐车进行输送。

2 混凝土防渗墙技术在水电工程中的合理应用

2.1  钢板桩灌输式混凝土防渗墙

对一些小型水利工程项目,如施工周期较短,涉及到项目深度不大, 可采用钢板桩灌输式混凝土防渗墙施工技术;这种施工技术显著节约了成 本,在进行临时导流施工时,应用打桩机施工钢板桩,钢板桩内部接入了 注射混凝土的管道,当钢板桩施工至指定深度,进行拔桩时,可通过混凝 土灌输管道进行混凝土施工,这样混凝土会充盈整个钢板桩桩孔,最终形 成一个整体防渗墙,用来阻挡施工范围外水流;由于我国目前钢板桩深度 最深为24米左右,且这种施工技术整体强度比不上第一种防渗墙施工技 术,但其成本较低,在一些中小型水利工程项目中应用较为广泛。

2.2  防渗墙的厚度设定

水利工程中防渗墙厚度是存在差异的,主要取决于工程主体的厚度 及工程对防渗性和抗渗指标要求;不过因为防渗墙在地层下甚至处在基岩 上,要和水流和泥沙接触,要具有强大抗侵蚀性能;防渗墙建设要充分考 虑水头问题,一般重要工程或围堰,需设置两层防渗墙,主要是利用他们 来分担水头,在具体分担设计时要精细,避免其中一道担负太多,另外一 道担负过少,如此其中一道损毁对另外一道会产生很大冲击。

2.3  混凝土超薄防渗墙施工技术

施工作业开展前期,先将泥浆灌入到导向孔内,对灌入到孔内的泥 浆,要确保泥浆低于墙面至少0.3m ;整个工程施工中,采用的泥浆要利 用烧碱和膨润土进行充分调配,配制达成黏粒量要超过50,整体含沙量需 小于5%,塑造指数超过20 ;进行施工期间,要做好各项指标控制,必须严格依据实际要求,采取合理措施完成相应调配制作,这也是混凝土超薄 防渗墙施工技术中最难制作、最关键、最重要的一项环节;在施工期间, 为避免孔壁发生坍塌问题,进行挖槽时,不得让孔内泥浆脱离灌入水平线 范围,必须要依据施工情况,快速补充泥浆,确保不会发生坍塌事故;混 凝土超薄防渗墙建设时,施工人员必须时刻注意孔内泥浆情况,进行整体 质量和性能检查,如经过检查发现含量与指标都发生了变化,必须及时调 整;针对防渗墙接头,在制作工艺方面,对管内进行抹油和加裹膜工艺处 理;制作前施工人员要将一层润滑油涂抹在接头管管壁上,还要将一层塑 料薄膜覆盖在管内表面,后将接头管深入到指定深度。

3 水利工程建筑中混凝土防渗墙的种类

3.1  桩柱式防渗墙

桩柱式防渗墙是水电工程建设常用的一种防渗墙体,对其进行应用要 对墙面进行钻孔,且要据具体情况做好填充工作,进行钻孔作业时,施工 人员利用型号大、冲击力强度的钻头开展作业,让钻头直接钻入到混凝土 墙面中,在墙面中预留下一个直径较大孔径,完成钻孔后,要对墙面上孔 洞进行填充,通过对套管进行应用,将水泥混凝土和泥浆填充到孔洞中; 对工程中采用樁柱式防渗墙,要依桩柱具体排布情况,连接桩柱;进行防 渗墙施工时,要利用接头管法、套接、连锁式桩柱式混凝土防渗墙技术, 对水库工程中防渗墙进行钻孔、填充等各项作业,完成施工后,要对防护 墙中桩孔进行连接,确保防渗墙紧密性、科学性都能够达到要求标准。

3.2  板桩灌输式防渗墙

板桩灌输式混凝土防渗墙主要原理是通过震动形成冲击,将钢板桩固 定到地基下面;就是在板桩边界处进行整体焊接,需使用底部装有活门小 管,将小管焊接到板桩边缘,在钢板桩到达规定深度后可利用液压器或其 他设备进行拔桩;拔桩过程要将防渗材料倒入小管,防渗材料可通过板桩 上焊接的小管流入孔洞里,形成完整防渗墙,这一施工工艺在板桩灌输式 混凝土防渗墙施工工艺中较常见。

3.3  槽板式防渗墙

槽板式混凝土防渗墙施工建造原理是将泥浆倒入孔洞中,可起到加固 和稳定结构作用,间接提高防渗墙耐用性;泥浆在灌入孔洞并稳定后可将 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 土防渗墙施工中需注意孔洞大小,也要据实际情况调整槽开洞距离和最终 长度;槽板式混凝土防渗墙连接方法和桩柱式混凝土防渗墙相类似,均可 使用连锁或搭接法。

3.4  泥浆槽防渗墙

泥浆槽防渗墙必须要在地基上才能开始挖槽,建造施工时应对沟槽之 间位置进行加固,通常使用泥浆灌注法来加固防渗墙;在泥浆槽防渗墙施 工中还需对挖掘出来的沟槽做好回填处理,可使用砂石或带有黏性泥土等 组成的综合材料对沟槽进行回填,以此增强防渗墙稳固性和防渗性。

结语: 随着社会发展, 混凝土防渗墙施工技术在水利工程中得到广泛 应用,不仅是水利工程重要组成部分,更是整个工程施工重难点,提高混凝 土防渗墙施工质量就能大幅提高整体水利工程施工质量及增加工程使用时 间;水利工程施工单位需结合实际状况,因地制宜, 使用科学高效防渗施工 技术,按相关施工技术规范及规章制度进行严格施工,切实提高混凝土防渗 墙施工质量,而提高水库堤防工程稳定性以及安全性,进而维护社会稳定。

参考文献:

[1]吴旭.谈水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术的应用[J].科技创新 导报,2019,16(31):19+21.

[2] 孙鹏. 论水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术[J]. 工程技术研究, 2019,4(20):63-64.

[3]高峰.水利工程中塑性混凝土防滲墙施工工艺及应用[J].水利技术监督, 2021(1):137-140.

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