防滲墻施工技術在水利工程中的應用

楊祖雷

[摘要]本文以某水利工程為例，簡要介紹了防滲墻施工技術的準備工作，重點分析了防滲墻施工技術施工工藝，以期能為有關方面的需要提供借鑒和參考。

[關鍵詞]防滲墻施工技術；水利工程；施工工藝

1.工程概述

本文以某水利大壩工程為例，施工段地下連續墻的長度大概為198m，城墻有0.6m的厚度，在基巖內防滲墻深入1m；通過對施工圖紙進行分析能夠看出，防滲墻最深處約40m，最淺處約15m，城墻面積大概為5885m2，砂巖地作為主要地層，原壩體5m以上填筑的均為土石混合料，原壩體下面5m為粘土心墻。工程量為砼4369m，土體11264m。壩頂大概為8m的寬度，能夠預留足夠位置擺放鉆孑L機械，兩邊壩肩沒有多余空地。

2.防滲墻施工準備工作

（1）水文地理勘察。在施工前，要細致勘察工程地質條件，詳細了解周邊環境，根據氣候條件對河流的流量變化進行全面掌握，便于施工時合理調整施工參數。（2）人力準備。在施工前，需要與管理人員進行溝通，組織施工技術專業人員成立基礎處理作業隊，基礎處理作業隊中包括技術工人、技術負責人、技術主管等。（3）儀器及設備準備。在進行基礎處理施工時，需要配備1臺全站儀進行放樣測量；配備1臺水準儀進行地面高程控制；配備4臺cz-22或cz-30沖擊式鉆機進行鉆孔；配備1臺HBT40.10.55S型砼輸送泵進行砼填筑，另外其余輔助配套設施也要齊全。（4）施工臨時設施準備。一是供水和供電，在進行壩基礎處理施工時，需要建立臨時供電系統，其中包括變壓器及線路設施。用電變壓器容量需要根據設備的功率進行確定，本次工程用的S9型變壓器，其容量為250KVA，其他配套供電設備需要在計算以后得出。由于水庫中有足量的水，施工用水需求完全能夠滿足；二是防滲墻導向槽及施工平臺施工。首先，直角梯形砼導墻為本工程所采用的導向槽如圖1所示。

3.地下連續墻成槽施工要點

3.1材料準備

根據其抗壓強度和彈性模量，防滲墻墻體材料分為兩種，一種是柔性材料；另一種是剛性材料，塑性砂漿為本工程設計使用的混凝土，塑性砼一般抗壓強度在5MPa以下，彈性模量在1000MPa以下。所使用墻體材料為32.5R普通硅酸鹽水泥，粘粒含量在50%以上的粘土，最大粒徑在20mm以下、含泥量在1%以下的粗骨料，砂子細度模數2.68-3.0的細骨料，粘粒含量在55%以上的膨潤土。

3.2制漿

粘土、泥漿處理劑和水是防滲墻固壁泥漿的主要成分，在施工時需要先進行土料試驗，然后測量放線，最后泥漿回收和凈化。在施工以前，需要詳細勘察粘土料場，取樣進行試驗分析。

3.3造孔施工

（1）造孔成槽。在進行防滲墻造孔施工以前，需要將各項準備工作妥善做好，防止有停頓情況出現在鉆孔過程中。在施工后，要將終孔清孔驗收記錄、基巖鑒定、造孔記錄等各種記錄真實詳細的做好。造孔所用鉆機為Cz-22或Cz-30型號。本工程設計7.5m的成槽段，孔徑為0.5m，副孑L徑距0.75m。施工所用方法為間隔分序法，嚴格遵循“先主后副”的施工方式，再將主、副孔之間的小墻掃除干凈使其成槽。施工人員要垂直進行鉆孔，將孔位中心偏差控制在3cm左右，確保槽孔壁平整。在導墻頂面以下30cm-50cm進行孔內泥漿面施工。在完成造孔以后，需要清孔換漿，在換漿1h以后，孔底淤積厚度在10cm以下，粘度在30s以下，孔內泥漿密度在1.3g/m3左右，含砂量在10%以下。

（2）遇漂石地層的造孔。通過全面觀察和分析本工程的水地質條件和壩體填筑材料，可能會有一些小型漂石出現在壩頂上段造孔過程中，可以通過對小型漂石進行重錘沖鑿，具體方法是吊起5-10t的重錘，然后自由放落，將大漂石通過鉆具刃角進行擊碎或擊裂。

（3）沖擊鉆機對基巖陡坡的鉆進。本工程建壩是在“V”型河谷上進行的，會有陡坡存在于基巖面，當其成為倒懸狀時，需要通過下面措施防止鉆頭“留坡”，無法進尺。一是如果主孔在接近或已到達傾斜基巖面進行鉆鑿時，基巖的完整性可以通過梅花孔施鉆進行破壞；二是鉆進施工通過導向大筒式鉆頭完成。

（4）清除孔底淤積。在本工程中，通過反循環“泵吸排渣法”進行淤積的清除。該方法主要使孔底的泥渣通過地面的抽砂泵的排渣管吸出，將粒徑65um以上的顆粒通過泥漿凈化系統除去，再返回到槽內繼續使用。該方法具有較高的效率、較好的效果和較低的泥漿使用量。

3.4混凝土澆筑

第一，混凝土配合比及拌制。在該水利工程中，所使用塑性砼配合比為每立方80kg-120kg的砼用水泥，粘土控制在大于140kg且小于250kg范圍內，膨潤土控制在大于25kg且小于50kg范圍內，所用砂石為600kg-800kg之間，水控制在大于250kg且小于350kg范圍內。在施工以前其準確參數要通過取樣試驗進行確定。在拌制砼時要對以下事項加強注意：首先，膨潤土的摻和。在摻和膨潤土的過程中，盡量不要摻和水，最好能夠在均勻攪拌砂、膨潤土和水泥以后再加水進行攪拌，如果同時加入水和膨潤土會出現結塊現象；其次，粘土的摻和。首先將粘土制成泥漿，隨后摻和泥漿料，在加水過程中要將泥漿中的水分扣除，另外還要漿池內保持均勻的泥漿，否則會對砼配合比的精度造成影響。第二，澆筑混凝土。該水利工程通過水下導管澆筑法澆筑防滲墻砼。具體如下：（1）配置和布設澆筑導管。一是配置導管，選擇φ220mm的鋼管作為導管，長度為2m，通過蘭盤對導管進行連接，止水工作通過橡膠墊完成。在配置導管時，要將0.3m-1m的短管設置在每套導管的底部，另外還要減少導管在砼內的埋深，便于澆筑；二是布設導管，需要在防滲墻中心線上布置砼澆筑導管，每段為3條，將兩端頭的間距控制在1m左右，進行澆筑時將導管口與孔底的距離控制在大于15cm且小于25cm的范圍內；（2）混凝土澆筑。在進行砼澆筑時，需要將一個小于導管內徑且能夠泥漿浮起的球體塞入導管內，隔離砼和管內泥漿。將砼連續注入管內，確保砼能夠埋住導管下口30cm；（3）混凝土澆筑過程的控制。導管的埋深要在1m以上，防止埋置過淺造成導管拔脫，從而出現水平加泥層和冷縫。槽孔內砼面的上升速度控制在每小時2m，一定時間內較低的澆筑量會使澆筑時間大幅延長；（4）槽孔內混凝土面的測量。要對槽孔內砼的上升速度進行控制，均勻分配每根導管灌注的砼，在將一定量的砼灌注完以后，需要對砼面的上升高度進行測量，對槽孔斷面面積進行計算，并對砼面高程進行計算校對；（5）混凝土終澆高程。因為有許多沉渣存在于泥漿下澆筑的砼表面，所以泥漿會稀釋砂漿。由于有很多缺陷存在于表面砼質量中。所以，砼的終澆需要比砼設計高程高出0.5m，方便鑿除混有泥渣的砼。

4.結語

綜上所述，在實際施工中，滲漏問題已成為水利工程中比較常見的問題，影響著水利工程的使用性能。所以，相關施工單位要不斷提升防滲墻施工技術，嚴格控制施工質量，做好混凝土防滲墻的施工和管理，確保其性能的充分發揮。