黃權(甘肅省水利水電工程局有限責任公司,甘肅 蘭州 730046)
針對水庫大壩防滲墻的施工研究
黃權
(甘肅省水利水電工程局有限責任公司,甘肅蘭州730046)
水庫大壩防滲墻的施工質量,對水庫大壩的安全性和使用壽命有直接影響。本文以某重力壩混凝土防滲墻的施工為案例,對水庫大壩防滲墻的工藝、鑿孔、澆筑施工展開研究和探討,為水庫大壩防滲墻施工提供資料參考。
水庫;大壩;防滲墻;施工研究
水庫大壩施工中防滲墻的應用比較廣泛,防滲墻作為一種修建在土石壩或透水層中間的連續墻體,能夠以較少的資金提高壩體的防滲性能,具有施工簡單、造價低等優點。水庫大壩防滲墻的應用,能夠有效避免滲漏、管涌和壩體變形等現象的發生,保證水庫的建設、運營和使用安全。隨著人們對水庫大壩施工質量要求的不斷提高,防滲墻的施工技術和質量要求也不斷提高,如何在水庫大壩施工中做好防滲墻施工技術的應用,已經成為水庫大壩施工的重點工作之一。水庫大壩防滲墻按結構形式可以分為孔型防滲墻、樁柱型防滲墻和混合型防滲墻;按照墻體材料則可以分為普通混凝土防滲墻、粘土混凝土防滲墻和塑性混凝土防滲墻;按照成槽方法則分為鉆挖成槽防滲墻、射水成槽防滲墻、鏈斗成槽防滲墻和鋸槽防滲墻。本文以某水庫防滲墻施工為案例進行研究與分析,探討水庫大壩防滲墻的施工工藝、技術與管理。
某中小型水庫采用重力壩設計,主要用于泄洪和灌溉。該水庫大壩長度為220m,庫容1 300 m3。水庫大壩壩體采用塑性混凝土防滲墻,防滲墻厚度為0.8 m,采用帷幕灌漿孔的方式建設,以增強防滲效果和質量。
水庫大壩的防滲墻施工工藝并不十分復雜,但如果不能做好工藝設計和技術處理,將會對水庫防滲墻施工質量帶來巨大影響。在本水庫防滲墻施工中,帷幕灌漿采用了孔口封閉、孔內循環、自上而下的方式。本水庫防滲墻具體的施工工藝流程如下:
(一)布置施工平臺

圖(1)某水庫大壩防滲墻施工工藝流程
水庫大壩防滲墻施工的施工環境較差,為了確保施工質量和工期,在防滲墻施工前必須做好施工平臺的設計。施工平臺不僅要滿足防滲墻施工的工作要求,其面積還要足以安裝施工設備,并可以實現攪拌車通行。由于本項目壩頂寬度較小,因而將泥漿池設置在施工平臺以下,以保證材料和混凝土運輸路徑通暢。
(二)導向槽修筑
導向槽是水庫大壩防滲墻施工中的重點,其不僅有保持水泥漿液平衡的作用,還能夠保證防滲墻施工中的穩定。本項目導向槽采用混凝土澆筑而成,比施工現場平面高10cm,有效防止了地表水流入導向槽的問題,確保了水庫大壩防滲墻施工的開展和施工質量。
(三)槽孔護壁
導向槽施工完成后,必須進行槽孔護壁處理。本項目防滲墻采用混凝土結構,因而護壁采用了泥漿護壁的方法。相比于其他護壁方法,泥漿護壁有著穩定性好、流動性大的優點,在成槽過程中良好的發揮了潤滑、冷卻和固壁的作用。而且澆筑施工中的泥漿能夠回收循環利用,不僅節約資源,而且經濟性也較好。
(一)鎖管安裝
鎖管是相鄰單元混凝土單元連接的結構,鎖管的應用能夠有效提高防滲墻的整體性和防滲性能。安裝鎖管工序在成槽工藝結束后,是一種U型的金屬連接接口。也被成為接頭管。
(二)導管安裝
導管是一種外接管,其作用是滿足混凝土澆筑和清孔灌漿操作的需要。在本項目中,需要安裝兩套導管,安裝距離為1m。導管安裝時需要先吊裝導管并提升架定位,之后用吊機配合安裝,安裝完成后在頂部布置混凝土澆筑和振搗設備。
(三)預埋帷幕灌漿管
帷幕灌漿管每個槽埋設三根,間隔距離為2米。帷幕灌漿管安裝需要嚴格按照設計圖紙,保證其安裝位置,以確保整體防滲效果達到設計要求。
(四)清孔換漿
清孔換漿操作的目的是清除槽孔內的殘留砂礫和散碎泥漿,清孔換漿可以采用導管清孔法,施工時要注意泥漿的變化,并隨時測定泥漿的額濃度,確保清孔換漿時泥漿濃度符合要求。
(五)混凝土澆筑
首先,在混凝土澆筑前,在導管內放入隔離球將水泥漿和混凝土隔開。開始澆筑時,一次性澆筑足夠的混凝土將導管內的隔離球和泥漿擠出,使得混凝土可以達到槽底并覆蓋導管底部。在澆筑的前期導管不得提起,并保證導管底部位于混凝土內1~5 m處。除此之外,還要做好預埋管的定位與偏斜控制根據防滲墻的形狀安裝鋼筋架,將鋼筋架焊接在埋管上可以保持預埋管的定位。沿著埋管的走向每隔10 m左右設置一個鋼筋定位架,鋼架的底部需要保證和管孔的距離≤2 m,該水庫的預埋管為單管埋設。槽孔口最后需要封閉,防止混凝土散落到槽孔內部。還要做好混凝土澆筑的時間控制,確保混凝土澆筑時期強度符合要求,并降低混凝土拌合攪拌時的能量消耗。
其次,要做好澆筑過程的質量控制,首先要把控好混凝土配合比,確保混凝土粗細骨料直徑和散落度達到設計要求?;炷吝\輸中藥保持勻質性,避免分層、離析。在混凝土達到澆筑地點前,要確?;炷了涠确弦?,并在初凝前完成澆筑?;炷翝仓俣纫獓栏窨刂?,并對混凝土面的上升高度進行控制。澆筑過程中要控制好混凝土面高差,避免裹漿問題出現。鎖管拔管時間也要進行有效控制,拔管時間要進行精細計算,以確?;炷翝仓倪B貫性。
最后,要做好混凝土的養護工作,養護中做好濕度和溫度控制,并嚴謹人員、車輛踩踏、碾壓和污染,確保保養時間達到目標要求。
綜上所述,近年來,我國水利工程項目大量上馬,防滲墻施工技術也得到了前所未有的發展,但由于防滲墻施工管理水平不足,防滲墻的施工質量經常達不到設計要求。為了確保防滲墻的施工質量,在防滲墻施工中一定要做好工藝設計,并做好防滲墻鑿孔、澆筑和養護施工管理水平,為防滲墻施工質量的提高打下基礎。
(編輯:劉國華)
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2016-10-19
黃權(1980-),男,湖北石首人,工程師,主要從事水利水電項目管理工作。