液壓抓斗法混凝土防滲墻技術(shù)在水庫施工中的應(yīng)用

閆海旭

(遼寧省白石水庫管理局，遼寧 朝陽 122000)

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液壓抓斗法混凝土防滲墻技術(shù)在水庫施工中的應(yīng)用

閆海旭

(遼寧省白石水庫管理局，遼寧 朝陽 122000)

隨著國民經(jīng)濟水平的提高，社會大眾對于水利工程的質(zhì)量要求也越來越高。水庫施工的防滲墻是非常重要的設(shè)施，可能直接影響到工程質(zhì)量的高低，做好這一環(huán)節(jié)施工非常重要。近年來，混凝土防滲墻技術(shù)在水庫施工中得到廣泛的應(yīng)用，很大程度上提高了防滲的效果。文章就液壓抓斗法混凝土防滲墻施工技術(shù)在水庫中的應(yīng)用進行分析，探討施工要點及注意事項。

液壓抓斗法；混凝土防滲墻；水庫工程；施工

0　前　言

混凝土防滲墻技術(shù)在中國應(yīng)用于水庫工程興起于20世紀90年代，在質(zhì)地相對堅硬的土壤中具有較高的應(yīng)用價值，能夠顯著降低工程成本、提高水庫工程的施工進度。防滲墻施工技術(shù)中，液壓抓斗法屬于應(yīng)用相對廣泛的一種。具體所指的是通過高壓膠管將液壓壓力傳送至抓斗，從而更好地完成張合與開閉。

通過應(yīng)用液壓抓斗法，土和砂礫能夠更好的成槽，清孔換漿等工序也能夠更好的開展，同時能夠使工程達到施工技術(shù)標準。該技術(shù)當前在我國各個水庫的混凝土防滲墻建設(shè)中應(yīng)用廣泛，并取得良好的工程效益。文章結(jié)合某工程水庫工程的實際施工情況，探討液壓抓斗法混凝土防滲墻技術(shù)的應(yīng)用。

1　工程概況

該水利工程屬于長江流域，是一座以灌溉和防洪為主的中性水庫，工程等級為3級。水庫中主要建筑物為三級建筑，壩長302m、均為土壩、壩頂寬度為5m，設(shè)計使用300 mm后的混凝土防滲墻進行防滲，防滲墻的頂高設(shè)定為54m，結(jié)合施工現(xiàn)場的地理環(huán)境、風化的程度、透水性的問題，將墻面適當嵌入基巖的風化層中約1m，如果存在斷層破碎帶，則需適當增加基巖深度。混凝土防滲墻的設(shè)計指標：墻厚為300 mm、選擇C15塑性混凝土，抗壓強度R28≥15MPa，抗?jié)B標號為W8。

2　液壓抓斗法混凝土防滲墻技術(shù)施工要點

2.1鑿孔開槽

2.1.1合理布置施工平臺

防滲墻施工平臺的布置應(yīng)當保持堅固與平整的原則，能夠滿足混凝土運輸車以及造孔機械等多種大型設(shè)備的行走。在布置施工平臺之前，首先應(yīng)當掌握水庫壩頂絕對基面之間的距離，結(jié)合現(xiàn)場的施工情況將施工平臺布置得與水庫壩頂接近的高度。隨后使用挖掘機將水庫壩頂高程下降到施工平臺的位置，在壩頂?shù)膬蛇厡㈤_挖的土壤填入并壓實，這一工序能夠有效的增加壩頂?shù)膶挾取?/p>

例如燕子灣水庫建設(shè)過程中，原來的壩頂高程為58.2m，寬度為4.5m，但是防滲墻頂?shù)母叱虨?7m，這樣的情況下，需要將壩頂高程由58.2m下降到57m，并增加平臺的寬度到8m左右，才能夠更好的滿足車輛的行走。

在布置施工平臺的過程中，碎石土處理期間，如果由于密度差異無法滿足實際的需求，應(yīng)當采取水摻黏土的方式進行置換，從而將碎石土轉(zhuǎn)變成為相對穩(wěn)定的土體，然后鋪30cm的碎石，便于液壓抓斗機器的應(yīng)用。結(jié)合現(xiàn)場實際施工情況，確保壩頂?shù)膶挾饶軌驖M足液壓抓斗機器的安全行走，并在水庫下游方向布置液壓抓斗設(shè)備。平臺布置過程中，為了減少對周邊環(huán)境造成的污染，應(yīng)當將排水溝設(shè)置在水庫下游，保持和防滲墻的的平行關(guān)系。將排水溝設(shè)置在軸線上，從而確保施工廢渣、廢水等排出。

2.1.2導槽

稻草是混凝土防滲墻建設(shè)工作中的基礎(chǔ)，其主要作用在于穩(wěn)定泥漿液、固定混凝土防滲墻以及承載接頭管的重力等。水庫施工現(xiàn)場的導槽斷面具體形狀應(yīng)當結(jié)合工程實際，選擇合適型號的鋼筋混凝土作為導槽墻面，其底部深度為1.1m、寬度0.6m；頂部的厚度及寬度分別為0.4m和1.1m。

2.1.3成槽

施工現(xiàn)場選擇進口液壓轉(zhuǎn)斗，通過抓取法進行施工，將槽孔分為一期和二期，先對一期進行施工、隨后施工二期。將槽孔的寬度控制在8m左右，分為2個主孔和1個副孔，寬度和抓斗的開度相同，先對中間的副孔進行抓取，隨后抓取主孔。

在進行正常施工之前，應(yīng)當對槽段中心部位與導墻頂面之間的關(guān)系進行標記，與槽段的邊界位置使用石灰劃出控制線。在實際開展成槽工作之前，務(wù)必對現(xiàn)有的液壓抓斗等設(shè)備進行全面的檢查，尤其是設(shè)備的油泵機械鋼絲繩是都完好及正常使用，在保證每一個構(gòu)件都能夠可靠連接的基礎(chǔ)上才能夠使用設(shè)備。此外，液壓抓斗設(shè)備在完成2 000 m2的成槽工作之后需立刻鋼絲繩進行保養(yǎng)。

開槽施工過程中，首先需要注意的是保持液壓抓斗平面位置及垂直度，通過檢查確定其在技術(shù)標準規(guī)定的范圍內(nèi)。如果出現(xiàn)橫軸或者縱軸上的偏差應(yīng)立刻進行糾正，確保其操控平穩(wěn)。當液壓抓斗入槽的位置在側(cè)導墻周圍，應(yīng)當適當降低速度，以免由于過快造成導槽和抓斗之間的接觸甚至是碰撞。

每對一段槽孔進行開挖結(jié)束并驗收合格之后都應(yīng)當進行清孔處理，這一過程中先使用液壓抓斗對槽底的殘留土以及沉渣進行抓取，隨后使用排污泵將孔底部的淤泥抽吸出來，及時補充新鮮的泥漿。當孔底的淤泥厚度在00 mm以下、且槽內(nèi)的泥漿比重在1.1g/cm以下、黏度在35s以下的、含沙量在3%以下且不含有粒徑超過0.5cm的鉆渣之后可以結(jié)束清孔工作，進行下一工序。

2.2護壁泥漿施工

水庫混凝土防滲墻施工過程中，護壁泥漿直接影響到槽壁的穩(wěn)定性以及施工進度。科學的護壁泥漿施工在成槽中能夠起到潤滑、預防崩塌、冷卻等作用，防滲墻構(gòu)造成功之后還能夠提高其防滲作用。護壁泥漿施工首先要求對現(xiàn)場地質(zhì)特征進行了解，結(jié)合實際情況優(yōu)質(zhì)的膨潤土，其密度<1.0g/cm2、含沙量應(yīng)≤6%。護壁泥漿施工過程中，首先要求制作泥漿，在充分攪拌之后靜置24h后水分溶脹后使用。通過泥漿專門的運輸管道將其輸送到槽孔中應(yīng)用。成槽期間應(yīng)當保證槽孔泥漿位于槽面的35～55cm，從而保證工序的穩(wěn)定。對于澆筑與成槽中可以反復使用的泥漿采取合理的回收和凈化措施，以節(jié)省工程成本。

2.3混凝土防滲墻與槽段澆筑

選擇泥漿下混凝土防滲墻澆筑，選擇剛性的導管，其中的混凝土會借助自身的重量向下擠壓，在已經(jīng)進行澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)中快速流動上升，從而將泥漿置轉(zhuǎn)換，確保結(jié)構(gòu)性能。槽段的澆筑選擇導管直升式進行，這一方式進行施工能夠使混凝土順著導管向下，隔離泥漿和混凝土。導管之間的距離約為3.6m，在施工過程中共設(shè)置3種導管，盡量減少漏漿的發(fā)生。槽底與導管底孔之間的差距盡量不超過20～27cm，可以采用長短導管結(jié)合的方式進行組裝，以便在澆筑完成之后能夠拆除。

此外，在混凝土澆筑施工進行一段時間之后，澆筑的速度逐漸變慢、其產(chǎn)生的沖擊力較小，導管堵塞的現(xiàn)象非常常見。

因此在施工過程中一定要選擇合適管徑以及質(zhì)量合格的導管，確保其規(guī)格滿足工程設(shè)計圖紙的需求，保證能夠正常維持混凝土澆筑工作的開展。澆筑期間，每間隔半小時對混凝土面的高度進行測量、每間隔2h對導管中混凝土面的高度進行測量，混凝土樁導管埋進的深度在1.1～6.1 m，混凝土面在槽孔中上升速度勻速>3m/h。

在確保足夠的買身前提下，隨著混凝土面逐漸上升，使用吊車將導管提升、并將頂部導管部分拆除，直到混凝土地面超出設(shè)計墻頂標高度50cm即可以停止?jié)仓瑢Ч馨纬觥Ｔ诳湛诘奈恢迷O(shè)置專用的蓋板，以免施工期間雜物進入到槽口中。施工工作嚴格按照循序漸進的原則開展，勻速進行。在初期選擇長導管、后期則可以更換較短的導管進行澆筑，提高工作效率。

3　施工過程中需要注意的問題

3.1導墻漏漿及變形等問題

液壓抓斗機卸載重裝施工過程中由于操作不當可能會引發(fā)大面積的導墻崩塌或者部分崩塌等現(xiàn)象，很大程度上影響到工程進度。為了防止這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，施工前應(yīng)當對槽內(nèi)的泥漿性能與地質(zhì)條件進行優(yōu)化。對于可能出現(xiàn)崩塌的位置使用合適的黏土回填或者適當增加泥漿的密度，待結(jié)構(gòu)緊密之后才能夠開展下一步工序，并且同時要注意合理減少開挖槽段的長度。

3.2槽段漏漿

為了防止槽段漏漿的發(fā)生，工程施工過程中一定要嚴格按照施工進度進行開挖，以質(zhì)量作為第一要求；嚴格控制泥漿的質(zhì)量，確保其滿足強度要求。出現(xiàn)漏漿情況應(yīng)及時停止施工并糾正，在漏漿現(xiàn)象較為嚴重的情況下立刻使用堵漏材料，例如黏土和水泥等進行填充。

3.3導管問題

混凝土澆筑過程中導管堵塞是常見的現(xiàn)象，這種情況下通過振搗等方式能夠較好的解決，隨后將導管拔出并沖洗，將其中的堵塞物清理干凈之后才能夠重新澆筑。在澆筑之前再次對導管長度進行核實，了解混凝土的高程，以免引發(fā)質(zhì)量問題。此外還需要注意的是，混凝土導管下設(shè)過程中應(yīng)密切注意螺絲的緊固程度，確保導管與導管之間的連接堅固、可靠。由于混凝土澆筑過程具有很高的連續(xù)性，中斷超過40 min則可能影響到工程質(zhì)量，需嚴格控制其中的變量。此外，還要采取合適的措施保證槽內(nèi)混凝土的勻速上升的速度，在各個澆注導管中均勻放料，確保混凝土路面的高差≤50 cm。澆筑過程中在槽口設(shè)置蓋板，防止雜物或者垃圾掉入其中。

3.4吊裝設(shè)備的保養(yǎng)

吊裝設(shè)備在混凝土防滲墻的施工中起到至關(guān)重要的作用，某水庫的防滲墻施工中選擇2臺8m3的混凝土罐車進行運輸,同時有1臺12t的吊車進行吊裝。由于吊車的配置較差，一旦設(shè)備出現(xiàn)問題沒有富余的設(shè)備進行補足，則可能直接影響到工程施工的進度。如果在短時間內(nèi)無法修好，還可能延誤工程進度造成較大的經(jīng)濟損失。因此在日常工作中，加強對吊裝設(shè)備的保養(yǎng)，每次施工工作結(jié)束之后檢查其運行情況，需要更換的配件及時更換，確保工程質(zhì)量和進度。

4　結(jié)　論

隨著社會對于水庫混凝土防滲墻的質(zhì)量要求越來越高，液壓抓斗法混凝土防滲墻技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，與其他技術(shù)相比，具有更靈活、可靠和速度上的施工優(yōu)勢。但是在實際工作中，面臨的問題仍然較多，水庫施工過程中應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗，確保液壓抓斗法混凝土防滲技術(shù)在水庫建設(shè)中得到更好的應(yīng)用，實現(xiàn)更大的工程與社會效益。

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2016-05-18

閆海旭(1983-)，男，遼寧本溪人，工程師，從事水利工程管理工作。

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