水利工程塑性砼防滲墻施工技術探討

陳閃閃 安路

摘 要： 塑性混凝土防滲墻是垂直防滲處理的有效措施，抗滲性能相對較高，極限應變能力強，能夠合理控制地基中的滲透水流，保證其穩定性。為此，本文結合具體工程案例，對水利工程施工中塑性混凝土防滲墻的特點及防滲墻施工流程進行了分析與探究。

關鍵詞： 水利工程；防滲墻；工程概況

一、塑性砼防滲墻的特點

塑性混凝土主要有粘土、砂以及水泥等材料攪拌成漿，為了改善混凝土特性，可適當加入膨潤土或者外加劑，具有良好的極限應變能力，使墻體應力狀態得以優化。其具體優點有：其一，彈模量低。與普通混凝土相比，塑性混凝土的彈模量可以通過調整配合比例進行人為控制，初始彈性模量值相對較低。其二，塑性混凝土防滲墻初始模量較為穩定，受外界圍壓影響較小，且強度會在圍壓作用下不斷增強，提高墻體的防滲性及安全性。其三，變形性能良好。在配合比設計時盡量保證塑性混凝土與周邊土體的彈性模量處于一致狀態，以增強其變形性能。墻體承擔較大變形時，在內部不會產生較大應力，此為塑性混凝土防滲墻顯著優點。其四，抗滲性能良好。在塑性混凝土材料中摻入適量膨潤土及粘土，使墻體抗滲性能得到提升，其滲透系數一般為10—10cm/s，此外，塑性混凝土防滲墻的防身效果會隨著時間增加而越來越強，廣泛應用于土石壩工程基礎防滲系統。

二、工程概況

某水利工程選取混凝土面板堆石壩作為主壩，塑性混凝土防滲心墻土石壩作為3座副壩。0.4m為副壩塑性混凝土防滲墻墻體厚度，規定向強風化基巖內深入50cm，339m為左岸分水嶺防滲墻軸線長度，11.55m為防滲墻深度最大值，9.27m為平均深度。300.7m為設計防滲墻底高程最低值，312.5m、309.0m為墻頂高程。143m為3號副壩防滲墻軸線長度，16.5m為其最大深度，10.71m為平均深度，292.7m為設計防滲墻底高程最低值。塑性混凝土為心墻材料，3062.33㎡為需完成工程量，C2.5為強度等級，要求每天滲透系數控制在1x10-6m以內，2000mpa以內控制變形模量。

三、水利工程塑性砼防滲墻施工流程

1、槽孔建造

按照地質地層條件與嵌入強風化巖石0.5m的規定，選取沖擊鉆成槽進行工程施工，針對槽段過淺問題，可選取人工+機械挖槽施工。根據槽段進行合理劃分作業，要求按照“主孔—掃小墻”的施工順序進行一、二期槽段施工。施工中首先，選取CZ-8D鉆機+鉆頭（1.4m寬）施工，各槽段主孔分為4個，依次施工，最后掃平小墻并做好清孔施工。其次，CG-30鉆機+鉆頭（2m寬），各槽段主孔分為3個，同樣進行掃平小墻及清孔作業。根據施工要求，施工前需先平整場地，并將C10混凝土澆筑到防滲墻軸線兩側1m范圍內，厚度為80到100mm之間，且將排水溝設置到期周圍，進行集水井設置。澆筑完成1天混凝土作業后，可按照相關規定，選取全站儀放出施工軸線，并在此基礎上，將防滲墻軸線、輪廓線、孔樁中心位置定出，且做好標注及保護工作。

2、護壁泥漿拌制及泥漿回收

混凝土防滲墻護壁泥漿性能應滿足施工規定，粘土泥漿性能指標應控制在每立方厘米密度為1.1到1.2g之間，含砂量控制在5%以內，穩定性控制在0.03%以內。泥漿內的粘土材料使用前必須對其進行物理化學實驗分析，要求粘土粘粒含量控制在一半以內，且在20以內控制其塑性指數。如粘土料取料難度大，則可選取二級鈉基膨潤土作為材料，，拌制施工中需適當添加一定的分散劑，如工業堿等。泥漿拌制施工中，采取的拌制機械為高速制漿機，新漿液向膨化池內進入后，待1d水化膨脹后即可應用。要求不定期攪拌儲漿池內的成漿，保證其具有均勻的泥漿性能。由槽孔內置換出廢漿，在儲漿池內存儲上部性能滿足設計要求的漿液，并連同新漿同時應用。如泥漿內砂含量較大或呈絮凝狀，則不得使用。向指定地點堆放廢渣，降低污染環境的程度。

3、灌漿管預埋

第一，合理布設預埋灌漿管。根據施工規范規定，順著軸線將PVC灌漿管預埋到混凝土防滲墻內，1.5m為其間距，低端應向墻底伸入，埋管孔傾斜度應與帷幕灌漿孔斜規定相符。

第二，安裝預埋灌漿管。選取地質套管（108mm）作為預埋管，采取平接頭可有效降低起拔阻力。按照所有墻段深度進行鋼管長度地確定。選取鋼管作為預埋灌漿管，外套PVC管，且將固定鋼筋樁設置到管底位置，并向巖層內插入，脫模劑選用廢機油材料。安裝施工中，應與孔位對準，分節將鋼管放到槽段內，確保其垂直度。完成混凝土澆筑作業后，即可將鋼管拔出，要求先按照孔深進行預埋管配置，且選取吊車在安裝時與孔位對準后緩緩放下，且具有良好垂直度。完成混凝土澆筑作業后，順時針方面，間隔30到60min，進行預埋管轉動，避免預埋管被混凝土抱緊，或無法拔出預埋管，或因強力拔出損壞混凝土，通常澆筑混凝土1d以后，才能將鋼管拔出，以此防止出現縮孔等問題。

第三，預留灌漿孔質量。其一，彎曲、變形等問題不得出現鋼管外形內；其二，相比設計孔距，灌漿鋼管間距應多于設計孔距1.5m以內，且在2cm內控制孔位中心偏差；其三，對準槽孔完成起吊、下放施工；其四，完成安裝預埋管作業后，需及時封閉上部管口，加以保護，避免對后期鉆孔施工造成任何影響。

4、澆筑混凝土施工

（1）導管及安裝。泥漿下選取直升導管法進行防滲墻塑性混凝土澆筑施工，180mm為導管直徑，按照槽段長度，將2套導管設置到各個單槽澆筑過程中。選取汽車進行導管下吊或提升，且在3.5m以內控制槽孔導管間距，一期槽段導管和槽端的間距則需控制在2m以內，二期槽段導管和曹端之間的距離需控制在1.5m左右，15到25cm為導管底口和槽底之間的距離。

（2）澆筑混凝土。各道單槽進行混凝土澆筑時，需由低到高進行施工，采取的方法為壓球滿管法。澆筑施工前，應將隔離塞球安裝到導管上口，將水泥砂漿注入導管口集料斗內，塞球被水泥砂漿壓到導管底部，隨后灌注充足混凝土，并進行導管提升，保證塞球與導管脫離，確保混凝土覆蓋管道。

（3）墻體澆筑施工。混凝土內導管進入深度需控制在1m-6m之間。且在每小時2m以內控制混凝土面上升速度。混凝土面上升應具有均勻性，且在0.5m內控制各處高差。間隔時間為30min對槽孔內混凝土深度進行一次測量，間隔120min對導管內混凝土面深度進行一次測量，且進行進行混凝土澆筑，并對澆筑量進行準確核對，且將蓋板設置到槽孔口位置，防止槽孔內落入混凝土。

四、結束語

綜上所述，水利工程在國民經濟發展中占據著重要地位，在防洪、灌溉、發電等方面都具有良好經濟效益，水利工程建設規模也在不斷擴大。由于水利工程所處環境的特殊性，對于防滲系統要求較高。塑性混凝土防滲墻在水利工程中應用較為廣泛，不僅具有具有良好的防滲性能，且變形適應能力強，彈性模量與周邊土體較為接近，在受到外界荷載壓力作用下不會在墻體內部出現較大應力，防止結合面分離，保證水利工程運行的安全性。在具體施工時，應嚴格按照相關的技術要求，規范施工操作行為，加強重點施工環節質量控制措施，從而提高墻體防滲性能。

參考文獻

[1]潘智堯，許孝臣.防滲墻應變與庫水位關系及監測儀器布置探討[J]. 浙江水利水電專科學校學報. 2011（01）.

[2]徐砜.龍圣洞水庫防滲墻施工中產生壩頂裂縫的原因分析和應對措施[J]. 湖南水利水電. 2017（02）.

[3]甘霖.塑性砼防滲心墻施工技術在喬音水庫除險加固工程的應用[J]. 科技與企業. 2013（15）.