水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术的运用黄明涛

水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术的运用黄明涛

中国水利水电第十四工程局有限公司云南昆明650041

摘要:在水利水电工程施工过程中,水库大坝混凝土渗漏问题是一个常见问题。通常情况下,防渗墙必须要具备足够的耐久性和防渗性,而且防渗墙的强度指标和弹性模量也需要达到结构稳定的基本要求,岩体、墙体和坝体中的防渗设施需要连接牢固。所以,在进行防渗墙施工时,需结合防渗墙的结构型式、工程性质来合理地选择施工技术。本文对水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术的运用进行了分析。

关键词:水利水电;混凝土防渗墙;施工技术

1防渗墙工艺概述

1.1防渗墙的作用

水利水电工程承担着为城市供应水能和电能的责任。而水利水电工程的建设还能够预防自然灾害,防止洪涝灾害给人民带来的经济损失。为此,政府和施工单位都非常重视水利水电工程的建设,并且对其施工技术进行了特别的要求。渗漏一直是威胁着水利水电工程质量的重要问题,为了缓解该问题给水利水电工程带来的安全隐患,提高水利水电工程建筑的安全性,防渗墙成为水利水电工程当中的重要施工技术。

1.2防渗墙特点及工艺技术

混凝土型式的防渗墙施工要根据水利水电工程本身的施工要求,并且在了解水利水电工程的地质条件后,才能决定防渗墙的结构尺寸以及在墙体当中混合的防渗材料。混凝土防渗墙能够适用于多种类型的地质条件,尽管在淤泥或者是砂卵石这样的地质环境当中施工具有很大的施工难度,但该种防渗墙依然是水利水电工程当中的首要选择。混凝土防渗墙具有非常广泛的用途,其主要作用是防止水渗入,但其还能够在水位上涨的时候抵抗水流冲刷,充当水利水电工程当中的承重结构。另外,混凝土防渗墙相比于其他类型的防渗措施,其具有更好的耐久性,在防渗效果上也更加明显。当前,国内施工单位在混凝土防渗墙的施工技术方面已经比较成熟,并且能够通过简单地测量来确保工程施工的可靠性。而在大型的水利水电工程施工当中,防渗为其中的重要施工环节,不仅需要的施工面积比较大,在工程的成本方面也较高,还需要较长的施工期。

水利水电工程中防渗墙的工艺技术主要有三种技术方法:①抓取法,该方法主要针对粉尘层进行施工,能够节省施工的时间,也是最为快速的施工技术方法;②钻劈法,该方法主要用于施工过程中对于墙体的轴线划分,并且将墙体的轴线划分为不同的长度,进而分步完成施工;③钻抓法,该方法主要针对土层比较密的并且处于深槽的防渗墙进行施工,利用冲击钻以及抓斗结合在一起施工,从而促使施工状态更加顺利。

2影响混凝土防渗墙施工质量相关因素分析

2.1泥浆

在混凝土防渗墙施工中,泥浆的主要功能是润滑、冷却钻具、固定悬浮填料、孔壁等。因此,水泥浆的质量将直接影响到工程建设的质量。如果施工工艺质量差,会使墙底、墙体质量和墙体接缝间的质量明显下降,对基岩的接缝质量也会产生一定的影响。

2.2造孔作业

凿孔是施工中的重要组成部分。但在不同的地层条件中,应根据实际环境情况来选择恰当的施工工艺。例如,在没有大颗粒形成的底层情况下,可以使用两种钻井方法。在软土没或有形成细颗粒的情况下,可以采用抓取的方法;开槽法可用于软硬均质层。然而,在制造孔的过程中,也容易出现质量问题,如孔洞较大便是典型的问题,它会影响墙面的连续性。

2.3导管

防渗墙在的浇筑过程时,如果出现不同管道之间的距离不一致,将使夹泥程度不同。如果管道之间的距离超过3.5米,将大大增加夹泥的面积。因此,在实际施工过程中,应合理控制导管间距。管道的深度对混凝土的流动性有一定的影响。

3使用的施工设备和施工工艺

3.1防渗墙使用的施工设备

在对防渗墙进行施工的时候,钻孔机械的运用是必不可少的,它是整个工程中最为重要的设备,如果运用钢绳冲钻机来进行开孔,那么在钻孔的时候就需要先把地层外表冲碎再进行钻孔,最后运用抽砂筒将渣泽提出。用这样的方式来进行施工非常不方便,施工效率极低。如果运用冲击式反循环钻机,则需要将抽筒式出渣变更为泵吸式出渣,避免钻头在反复进出时对周边地层造成破坏,这种方式的施工效率相对于上一种要高很多,不过这这种方式对钻渣分离能力的要求非常高。

3.2孔使用的工艺

(1)钻劈法。钻劈法的方式可以运用在砂卵石地层,在对其进行施工的时候把轴线划分为长短不一的槽段,把周边的槽段分为两期来进行作业,再运用冲击式反循环钻机或者钢绳冲击钻机开凿一个主钻孔以及一个分钻孔,当两个钻孔都钻到了固定深度后,再对分钻孔进行劈打,最后把劈打过程中掉落的渣泽取出孔外。

(2)钻抓法。在对相对比较坚硬紧密的地层进行开槽时,可以合理的运用抓斗与冲击钻配合施工的方式来进行施工,冲击钻在钻进主孔基岩与漂卵石后可以运用抓斗来对两个主孔中间的副孔进行挖掘,最后可以按照槽孔的具体情况合理运用两钻一抓或者三钻两抓的方式来进行施工。

(3)抓取法。在运用分土层或者砂卵石层来对防渗墙进行建造的过程中,可以适当的运用抓斗将它们挖成槽进而大幅度提升施工效率。

3.3其它施工工序

(1)在成槽的时候要使用泥浆进行固壁从而保证槽壁的稳定性。一般情况下都是采用膨胀润土来制作浆液,这种方式制出的浆液密度为1.059/C耐马氏漏斗的砧度为33~49。这些泥浆可以反复利用,不过在重复利用前需要对其进行除砂。

(2)导墙的作用。导墙的作用就是把开挖机当做导向来对槽口以及承重加以保护,由于防渗墙的各个槽段所需要的施工时间非常短,为了在确保质量的前提下适当减少施工所需成本,可以选用能够反复利用的钢结构导墙。

4混凝土防渗墙施工技术控制难点与预防措施

4.1塌孔预防

为了及时预防槽孔崩塌,在施工现场应当及时准备相应的材料,比如水泥与黏土等,用来堵漏。发生塌孔的原因有多个方面,有可能是泥浆性能没有达到要求,也有可能是潮汐过程中水位差发生变化,导致落水压力不稳定,还有可能是施工不当,比如提钻过程中碰撞孔壁等。操作人员应实时注意槽孔内浆面的变化,及时处理漏浆现象,防止事故进一步扩大。

4.2墙体断层预防

在浇筑槽孔的过程中,必须制定技术人员测量记录砼面深度,导管埋深应当按照要求进行,避免导管脱离砼面。墙段连接方法包括接头管法、切削法。前者采用无缝钢质接头管,管径略<墙体厚度10mm,确定接头管起拔时间,如果接头管出现拉断,如果接头管难以去除,同时墙体接缝出现问题,则及时利用喷射浆对接头管进行包裹,补救接缝。后者是直接切割掉墙体材料制定部分,形成锯齿状再进行连接,具体切割长度要按照墙体深度来确定,一般控制切削长度与厚度一致。

4.3导管堵管预防

在埋设导管前,仔细检查导管质量,混凝土灌注过程中,采用导管法,如果预防措施没有做好,可能会导致出现导管进水、塞管等问题。对于初始阶段导管进水,可能是因为首批混凝土储量不够,下落后无法完全埋没导管,对此应当提出导管,将散落孔底的混凝土拌吸出,制定解决方案。完善清孔验收工作,包括孔内泥浆性能、孔底淤积厚度、接头刷洗质量、导管间距、终浇高程等内容。

结语:混凝土防渗墙是水库大坝基础防渗处理的一种常见方法,渗墙施工中使用的快捷、高效、节能、低耗的施工新技术、新工艺,解决了当今国内在复杂地层中混凝土防渗墙施工的部分技术难题,提高了混凝土防渗墙施工的技术含量,缩短了施工准备时间,结构更加安全稳定,有效防止坍孔事故的发生,为国家节约了巨额资金,取得了可观的经济和社会效益。此类技术值得在各大水利水电工程中推广。

参考文献:

[1]魏永利.刍议混凝土防渗墙技术在水利水电建筑施工中的应用[J].黑龙江科技信息,2016(04):209.

[2]布和.论水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术[J].现代工业经济和信息化,2016,6(19):39+41.

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