中小型水庫除險加固混凝土防滲墻施工技術(shù)分析

順慶區(qū)桂花水庫管理所 四川南充

摘要：本文以四川某水庫除險加固工程為例，對該工程的概況進行闡述，分析了該工程的具體施工流程，并對工程中的關(guān)鍵技術(shù)及質(zhì)量檢測進行了討論。

關(guān)鍵詞：中小型水庫；除險加固工程；混凝土防滲墻

0 引言

中小型水庫大壩的除險加固工程在開展防滲施工之前需根據(jù)當?shù)靥赜械牡刭|(zhì)條件及大型水壩相關(guān)的施工方法制定施工方案。四川某水庫除險加固工程是四川省水庫大壩較早運用厚30 m的混凝土防滲墻進行大壩防滲的預(yù)防及處理的水庫之一，本文簡單介紹該工程防滲的施工工藝及關(guān)鍵技術(shù)。

1 工程概況

該水庫是一座具有防洪與灌溉雙重功能的中型水庫，同時兼顧林業(yè)生態(tài)及養(yǎng)殖等綜合作用。由主攔河壩、副攔河壩、溢洪道及灌溉放水洞共同組成水庫樞紐。除險加固工程的施工任務(wù)主要是：大壩加固處理、主副壩混凝土防滲墻施工、溢流堰基礎(chǔ)固結(jié)灌漿、放水洞進口閘門和電器設(shè)備更換和更新，以及管理用房的修建。

2 施工的具體流程

施工前，該水庫的水位比較高，水壩內(nèi)部施工的道路情況比較復(fù)雜。由于地質(zhì)條件相對較好，所以采用沖擊鉆機開槽的施工工藝進行施工。在施工過程中，科學(xué)合理地調(diào)度灌注及開槽機具，在加快施工進度的同時節(jié)約施工成本。

2. 1 工藝流程

施工流程：平整場地→安裝用于攪拌送漿的設(shè)備→進行泥漿的制備和儲存→機具就位→進行導(dǎo)墻施工→進行防滲墻的孔墻施工→終孔、清孔及驗收→進行接頭管的下設(shè)及灌漿管的預(yù)埋→進行混凝土導(dǎo)管的下設(shè)→進行混凝土澆筑→在混凝土接頭處造孔→移動到下一個槽段

2. 2 機具造槽

防滲墻的高程及軸線要根據(jù)設(shè)計的相關(guān)文件及測量基準點來進行控制，綜合考慮工程所在地的地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、施工的部位、機具的性能、造孔所用時間及混凝土供應(yīng)的強度等影響工程施工的因素，在每8 m的位置劃分一個槽段。

造孔過程中，要通過實驗進行泥漿性能的選定。孔內(nèi)的泥漿面要保持在導(dǎo)墻頂面下方的30 - 50 m處，對容易漏失的地層要采取有效的預(yù)防措施。若發(fā)現(xiàn)存在泥漿漏失，要及時采取堵漏及補漿等處理措施。施工現(xiàn)場要設(shè)置排水溝，并及時清除槽孔四周的廢漿、廢水及廢渣。槽孔的孔壁應(yīng)保持平面垂直，孔位允許的偏差要保持在3 m以內(nèi)，孔斜率保持在0. 4% 以內(nèi)。在進行槽孔接頭套接孔的施工時，其兩次在任一深度產(chǎn)生的孔位中心偏差值都要保持在設(shè)計墻面厚度的1 /3以內(nèi)，并保證墻面厚度達到設(shè)計標準。槽孔制造結(jié)束后，要對孔的質(zhì)量進行詳細地檢查，檢查合格后才能進行清孔和換漿。清孔結(jié)束之前要用絲刷子鉆頭對接頭處孔壁上存在的泥皮進行分段刷洗，當鉆頭基本上不帶泥皮且孔底的淤積也不再增加的時候，即為刷洗合格。清孔合格之后，需在4 h之內(nèi)進行混凝土澆筑。

2. 3 混凝土的防滲墻澆筑

該工程的防滲墻墻體材料選用的是C30 防滲混凝土，其應(yīng)達到以下兩點要求：

1）要滿足設(shè)計要求的抗壓強度、彈性模量及抗?jié)B性能等相關(guān)指標。

2）墻體材料所需要的拌和物要適用于防滲墻施工，即有優(yōu)良的施工性能。

采用混凝土拌和站進行混凝土拌制，混凝土運輸則采用混凝土攪拌的運輸車進行運輸。防滲墻混凝土的澆筑是利用直升導(dǎo)管進行施工的。進行混凝土澆筑時，必須要保持連續(xù)澆筑，并均勻不中斷地上升導(dǎo)管，上升的速度控制在每小時2 m以上，槽孔內(nèi)部的混凝土面高差控制在5 m以內(nèi)。澆筑的同時，導(dǎo)管埋進混凝土中的深度要控制在1 ～ 2 m之間，不得脫空。混凝土的施工順序如下：

2. 3. 1 導(dǎo)管的配置

按照槽孔的長度及混凝土擴散的范圍等相關(guān)條件，確定在每間隔2 ～ 3 m的地方設(shè)置一根導(dǎo)管。導(dǎo)管要滿足圓整順直且沒有嚴重磨損的要求。

2. 3.2 導(dǎo)管的安設(shè)

槽孔清理合格后，要及時下設(shè)導(dǎo)管，然后將導(dǎo)管提升到離槽孔底部約10 ～ 15 m處，在槽孔口固定導(dǎo)管，并將隔離球放進導(dǎo)管，安裝漏斗。

2. 3. 3 混凝土的澆筑

由于是用混凝土攪拌車進行澆筑，所以要將隔離球先放置與各個導(dǎo)管口，并在澆筑前準備好混凝土的料盤，以各導(dǎo)管口的位置為標準調(diào)整料盤口，并在料盤口位置安設(shè)能夠掌控混凝土流動的閥門，然后使混凝土攪拌車里的混凝土注滿導(dǎo)管，按設(shè)計順序進行澆筑。澆筑之前，導(dǎo)管要控制在離槽孔底部20 ～ 30 m的位置。壓盤后，由于浮力的作用隔離球會向上漂浮，所以需連續(xù)進行混凝土澆筑并將導(dǎo)管的管底埋進混凝土中。

澆筑過程中，需定點定時進行混凝土澆筑面高的測量，使得混凝土能夠在控制下均勻上升。一般都是每隔30 min測量一次。導(dǎo)管的拆除要跟隨導(dǎo)管的上升逐步進行，值得注意的是，導(dǎo)管要保持始終埋入混凝土中，且深度需控制在1 m以上，并定時測量混凝土面在導(dǎo)管內(nèi)的深度。當混凝土面的深度達到離槽孔口大約2 m的位置時，可能會因為沉淀的泥漿含沙量過大、混凝土的稠度過濃及壓力差減小或增加而使?jié)仓y度加大。采取砂泵及空氣吸泥器等措施進行濃漿的抽排，能有效促使?jié)仓樌M行。

3 工程關(guān)鍵技術(shù)及質(zhì)量檢測

3. 1 垂直度

液壓抓斗成槽、射水及沖擊鉆機開槽等施工方式的關(guān)鍵技術(shù)都是垂直度，其是使得建造的防滲墻保持在同一條墻體軸線上的重要保障。所以，在施工過程中，左右的偏差、軸線的偏差及空斜率的數(shù)據(jù)都應(yīng)該按照操作的相關(guān)規(guī)程和規(guī)定進行仔細的觀察和記錄。如果發(fā)現(xiàn)偏斜，要立刻采取有效措施進行糾正，始終保持防滲墻體在同一條墻體軸線上。否則，容易發(fā)生斷墻、墻底銜接不嚴密及施工縫的空隙過大等易造成集中滲漏的現(xiàn)象。

3. 2 墻體接縫處的銜接處理

必須要按照劃分槽段進行混凝土墻體與墻體相接處的反復(fù)清洗，確保相連接的地方不存在夾泥。墻體和墻體之間要平行相接，兩者搭接的長度控制在1 ～ 2 m之間為宜。如果連接后出現(xiàn)密封不嚴密，產(chǎn)生滲漏通道的情況，可用鉆機鉆孔現(xiàn)澆筑的混凝土封閉滲漏處，有效截漏。

3. 3 塌孔

施工過程中，如果依靠泥漿護壁則易出現(xiàn)塌孔及擴孔現(xiàn)象。涂層中存在秸料及粉砂層、空洞及裂縫等是擴孔及塌孔形成的主要原因。要解決塌孔及擴孔問題：

1）必須要對護壁泥漿的濃度進行嚴格控制，在必要時按比例添加膨潤土。

2）隔離體的安置要加密進行，使得支撐力增加。

3）澆筑墻體的時間要適度縮短，以減少水浸的時間。

3. 4 鉆進與提升沖擊鉆機

中板錐錐頭重量在施工中的控制極其重要。重量過小會造成孔斜，重量過大則會提高對機具的動力要求，也容易造成塌孔現(xiàn)象。因此，要根據(jù)地質(zhì)條件、機具的性能及施工經(jīng)驗對板錐錐頭進行適當?shù)目刂坪驼{(diào)整。鉆機提升的速度將直接影響墻體的厚度、強度、寬度及抗?jié)B性。所以，施工過程中，應(yīng)嚴格按照操作規(guī)程及工藝流程進行施工。此外，要詳細記錄施工日志及原始記錄，并加強施工的控制與監(jiān)督。

4 結(jié)語

以上分析是筆者通過對中型水庫除險加固工程混凝土防滲墻現(xiàn)場施工較為仔細的觀察而得出的認識與淺見。相關(guān)單位及專家還需對其中的關(guān)鍵技術(shù)進行不斷的探索和研究，保證中小型水庫除險加固施工的安全運行。混凝土防滲墻的運用是保障中小型水庫正常運行的重要施工手段，需得到政府及相關(guān)企業(yè)的高度重視。

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