打开文本图片集

摘要：在水利工程建设中，防渗墙工程的施工技术还存在一些问题。结合具体的水利建设工程，简要论述了塑性混凝土防渗墙施工技术在水利工程中的应用，并对其施工过程进行了分析，希望对类似工程起到借鉴作用。

关键词：水利工程；塑性混凝土防渗墙；浇筑；成槽工艺

引言

随着社会经济的不断发展，生活水平不断提高，工业和民用用电需求急剧增加，出现了越来越多的水利水电工程建造项目。但在部分工程施工过程中，由于混凝土防渗墙施工技术水平跟不上，导致防渗墙质量达不到技术要求，也不能满足项目运行的要求，甚至可能导致安全事故。水利枢纽工程中核心是防渗，而混凝土防渗墙是防渗工程中常见的方法，混凝土防渗墙的施工质量直接决定了水利工程的使用寿命。因此，必须高度重视从而增加水利水电工程的安全性和效益性。      1.工程施工顺序

先平整场地，修建防渗墙槽口砼导墙及施工平台，先导孔施工，然后进行砼防渗墙施工，砼防渗墙施工顺序从河床中间段向两端开始推进。

2.混凝土防渗墙施工工艺

2.1生产性实验

为验证拟定的施工设备、生产定额、槽孔划分等方案的可行性、泥浆护壁效果、砼施工性能、参数，为防渗墙正式施工做准备，我们将在大坝防渗墙轴线上合适的位置进行生产性工艺试验。

2.2导墙施工

导墙施工是地下连续墙施工的关键环节，其主要作用为成槽导向，控制标高，槽段定位，防止槽口坍塌及承重的作用，根据设计，导墙采用C25钢筋砼浇筑，导墙应具有必要的强度、刚度和精度，要满足挖槽机械的施工荷载要求。槽内宽度0.70m，两边墙宽靠上游边墙宽0.8m，高为1.6m，靠下游边墙宽0.8m，高1.6m采用Ф14的钢筋，其间距分别为0.2m及0.25m，导墙施工时，导墙壁轴线放样必须准确，误差不大于10mm，导墙壁施工平直，两内侧采用土模立模，内墙墙面平整度偏差不大于3mm，垂直度不大于0.5%，导墙顶面平整度为5mm。导墙基底与土面密贴，砼未达到70%强度，严禁重型机械在导墙附近行走。

2.3泥浆制作

（1）为保证冲成槽的安全和质量，护壁泥浆生产循环系统的质量控制是关系到槽壁稳定、冲孔速度、砼质量、钻头磨损及砂砾石层成槽的必备条件。优先采用粘土作为泥浆制备材料，造孔用的泥浆材料必须经过现场检测合格后，方可使用。质量控制主要指标为：比重1.1～1.3，黏度18～25S，含砂率≤5%，胶体率95%，必要时，加适量的添加剂，制备泥浆性能指标应符合相关规范规定。

（2）泥浆的拌制。拌制泥浆的方法及时间通过试验确定，并按批准或指示的配合比配制泥浆，计量误差值不大于5%。泥浆搅制系统布置在防渗墙轴线的下游，泥浆搅拌站布置2m3泥浆搅拌机1台。贮浆池容量约100m3。泥浆制浆系统配制的泥浆通过Ф200mm管线输送到泥浆中转站，再由中转站分送各施工槽孔。

2.4钻孔成槽

（1）在进行钻孔这一步的时候，首先需要实际考察当地的地质情况，依据实际情况进行钻孔，再根据地质条件、砼防渗墙壁结构、砼供应能力、灌浆预留孔的位置等要求来调整槽段。一在施工过程中，成槽条件较差时，槽孔分段长度应相应减少。

（2）成槽工序是防渗墙施工关键工序之一，既控制工期又影响质量，根据地质情况， 槽孔分两序施工，考虑造孔泥浆的水力壁裂作用，槽孔单元长度不宜过长，Ⅰ序槽孔按长度6m，Ⅱ序槽孔长度6m，两序槽孔的接头主孔选用直径Ф600的钻头，槽孔中间的主孔选用Ф600钻头，主孔间与副孔间距为60cm，主孔和副孔的布置如图1所示。

（3）成槽过程突发事故的应急措施因不可预见原因造成突然失浆或塌方等意外事故，应立即停止冲、挖，并加大供浆量，保持液面稳定或向槽内加倒粘土，也可立即进行回填，避免事故扩大。应立即会同监理、设计、地勘及业主等部门分析原因，探明情况并提出处理方案，方可继续施工。

（4） 施工过程中应注意泥浆性能的变化，定期进行检测，及时补充符合标准的优质泥浆入槽，保证正常施工。

（5）在缓坡段，每一槽孔的底线尽量水平，在河两岸陡坡段，每一槽孔的底线宜采用2～3梯坎型式，相邻孔终孔深度高差不大于1.0m。在施工前将每一槽孔的底线高程绘制剖面图。

（6）岩面的鉴定，当冲入满足设计要求岩面时，会同监理、设计及业主代表进行现场确认，以便确定终孔深度。主要可根据岩样、进尺等到现象进行判定。

2.5清槽验收

在完成钻孔工作后，一定要先把槽孔内的淤泥等残渣清理干净，再进行混凝土浇筑，这一步是非常重要的，可以提高墙体的防渗性能从而保证工程的质量。清孔这一步，通常我们使用淘换法或是泵吸法，结合使用两种方法是，保证孔内的残渣都被清理干净为止。具体操作方法如下：由浅入深，对槽口进行重复多次的清洗，直到槽内的水和泥浆沉降符合特定的数值；然后用刷子、钻具等工具清理孔壁，这些专用工具通常要大于钻孔工具，目的在于保证清洁效果，要把所有的泥土等杂质全部清理干净。

2.6浇筑混凝土

防渗墙是一种连续墙体，它的主要原理是，利用导管内外混凝土面的压力差造成混凝土流动，流进孔壁里，形成墙体。在混凝土的浇筑过程中，要严格控制时间，通常来说需要把时间控制在孔壁清理完成之后的4小时内。在浇筑的时候需要特别注意以下几个方面。

（1）槽孔清理完毕之后，需要验收流程，验收一般由专业人士执行，且浇筑要在验收完毕的4h后进行。

（2）浇筑混凝土采用泥浆下直升导管法，导管内径Ф30cm，浇筑前，导管进行密闭承压试验。

（3）一期槽孔两端的导管距孔端应在1至1.5m，二期槽孔两端的导管距孔端小于1.0m，导管间距不得大于4.0m。当孔底高差大于25cm时，导管中心放在该导管控制范围内的最低处。

（4）安装导管时，导管底部出口与孔底距离不大于25cm。开浇前，每个导管均下入可浮起的木球或皮球隔离球塞。初浇储料斗容量为1.2m3。开浇时砼泵同时供料。

（5）开浇混凝土前，先在导管内注入适量的水泥砂浆，并准备好足够数量的混凝土，以使导管中的球塞被挤出后，能将导管底部埋入混凝土内。槽孔底部高低不平时，先从低处浇起。

（6）混凝土连续浇筑，槽孔内混凝土面上升速度不小于2m/h，平均速度为4m/h，并连续上升至施工平台高程顶面。

（7）导管埋入混凝土内的深度不小于1.0m，不大于6.0m。槽孔内混凝土面均匀上升，其高差控制在0.5m以内。每30min测量一次混凝土面，每2h测定一次导管内混凝土面，在开浇和结尾时应适当增加测量次数。

（8）混凝土运输，保证运至孔口的砼具有良好的和易性。采用机械拌合，砼泵输送到现场，一次性浇筑。浇筑混凝土时，在孔口处放置挡板，严禁不合格的混凝土进入槽孔内。

（9）在混凝土浇筑时，认真做好测量、观察记录，每一单元槽段砼制作抗压强度试件一组，每三个槽段砼制作抗渗压力试件一组。试件在槽口入口处随机取样。防渗墙顶部达不到设计要求指标的砼予以挖除，并采用粘土分层回填压实，粘土压实度不小于0.96。

（10）一、二期槽孔间混凝土套接处理，采用套打一钻的方法，采用直径600mm的钻头，保证槽孔可靠连结。

2.7砼防渗墙质量检验

（1）第一个一序槽孔和第一个二序槽孔的防渗墙完成后，及时进行墙体及接头部位的质量检验，检验合格后方可进行后续防渗墙的施工，其余各槽孔防渗墙完成后，及时进行质量检验。

（2）防渗墙成墙质量检查：其检查的方法和内容包括砼取样、钻孔取芯试验、钻孔压（注）水试验、开挖墙体两侧揭露出墙体进行直观检测、芯样室内物理力学性能试验等。

（3）质量检验的要求如下：混凝土机口或浇筑槽口取样试验数量与常规混凝土试验要求相同，采用机口或槽口取样检验，每个浇筑施工作业点每台班抽检一组试样，28天进行室内试验检测。钻孔为沿轴线平均每20～40m一孔，每孔均做钻孔取样和压（注）水试验，钻孔取样每一孔取试样2～4组（深孔取4组）进行室内检测，取样部位为钻孔的中部和底部，粗骨料尽量用灰岩碎石，以利钻孔实施。开挖墙体两侧揭露出墙体检测，整个坝体防渗墙开挖两处，每处一般长6～8m，深4～5m。开挖处主要检查墙体的厚度、接缝连接可靠度，并在每开挖处取1～2组试验样做室内检测，取样部位采用水泥砂浆抹平；试验室内试验主要检测墙体的单轴抗压强度，弹性模量和渗透系数及渗透比降，渗透比降试验，试验时的试验值应达到2倍的允许渗透比降值。

（4）合格标准：防渗墙物理力学强度值≥3-5MPa和渗透系数K≤i×10-7cm/s （1＜i＜10），合格率达96%以上，不合格部分的物理力学指标达到设计值的85%以上，且不得集中在相邻槽孔中；压（注）水检查标准为渗透系数K≤i×10-7cm/s （1＜i＜10），墙体厚度大于等于300mm。墙体连续可靠。钻孔芯样获率应大于80%，强度均匀。

（5）检查孔按机械压浆法进行封孔，封孔材料为粘土水泥浆，土：水泥：水＝3：1：2。开挖检查部位在各项检测结束后，按筑坝的要求回填压实。

（6）当检查不合格时，增加检查孔孔数及开挖部位数量，直至达到合格标准。

（7）检查不合格的槽孔段，进行处理，直至达到合格为止。

3. 特殊情况处理

⑴在防渗墙造孔成槽过程中，遇到孤石、大块砼及砖块、木头等，采用正常成槽手段难以快速成槽时，在考虑孔壁安全的前提下，用重锤法或其他方法处理。

⑵造孔成槽过程中出现塌孔、大坝裂缝现象，立即处理，对固壁泥浆配比及造孔手段进行调整，确保孔壁稳定，对施工过程中产生的裂缝，采取加固措施进行处理。

⑶在成槽过程中，对固壁泥浆漏失量作详细测试和记录，当发现固壁泥浆漏失严重时，应及时堵漏和补浆，采取措施进行处理。现场备有堵漏材料，如粘土球、锯末、水泥和足够泥浆。适当调整泥浆配比，并适当放缓挖槽速度，待固壁泥浆漏失量正常后再恢复正常挖槽，必要时向泥浆中掺加堵漏剂。

4.结语

本论文以某水利工程建设项目为例，分析了混凝土防渗施工技术在水利工程建设中的实际应用，研究了实际施工过程中的施工方法，施工过程中必须规范施工。从结果来看，严格规范施工能提高塑性混凝土防渗墙质量，可以达到预期的防渗效果，并且成本可控，实际效果高于同类造价的其他技术，且便于操作，能有效缩短工期，如果规范操作，可以保证工程防渗效果，以及提高后续水利工程的使用寿命，建议推广。

参考文献

[1]陈国栋.分析水利水电工程技术建筑中混凝土防渗墙施工技术[J].四川水泥，2021（04）：34-35.

[2]马建国.水利工程堤防防渗施工技术分析[J].科技经济导刊，2020，28（26）：65+64.

[3]龚林.分析水利水电工程技术建筑中混凝土防渗墙施工技术[J].砖瓦，2020（09）：186-187.

[4]韩佳梅.水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术的运用[J].工程技术研究，2019，4（16）：115-116.