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水利工程中截渗墙施工技术要点及管理措施分析

梁峰 郭启刚
  
白云媒体号
2023年16期
东平县水利建设发展服务中心 山东泰安 271500

摘要:混凝土防渗墙由于其独特的防渗、稳定性能,已被广泛应用于供水、防洪等工程领域,但其施工难度大、技术复杂,易造成施工进度缓慢。在水里工程项目中,拦河堰坝是建设中的一个重要环节,它直接关系到整个工程的顺利进行。为此,通过对某河道水系环境治理工程中的隔渗墙的施工工艺要点和管理方法的探讨,为同类工程提供了一定的参考。

关键词:水利工程;截渗墙施工;技术要点

1工程实例

本文以某河道干流为研究对象,从河道干流防洪排涝、堤防安全和河势稳定三个方面出发,以河道干流为研究对象,对其进行综合整治。通过修建拦河构造物,在一定程度上形成一定的水面和水体,恢复坝下湿地环境,从而有效地改善下游某河道枯水季节的河流生态环境。其中,拦河堰基截渗墙设置在上游距闸室底板边缘5米的位置,两侧采用顺流封闭的截渗墙,采用C25砼,墙体厚度0.4米,截渗墙顶标高22.8~23.5米。根据设计,墙体底部嵌入的强风化层不少于1米,部分全风化破碎区墙体底部必须打穿到更完好的地层中。

2水利工程中截渗墙施工技术分析

2.1成槽造孔固壁泥浆施工技术

在施工过程中,轨道液压抓斗和冲击钻机在截渗墙成槽中的应用是主要的。履带液压抓斗装有自动测斜、校正装置,能对槽孔倾斜进行有效的控制。它是利用钻头向下的撞击作用,将土层震碎而成孔。它不但可以应用于一般的松软岩层,而且也可以应用于砾石、卵石、漂石及基岩中。其优点是构造简单,便于操作,维护运输。根据该工程的地质条件及长孔的大小,采取了“上抓下钻”、“纯抓法”两种成槽方法,并进行了成槽试验。该工程中的槽长为6米,若选择6 m难以成槽,则可采用一次成槽,槽长3米。在截渗墙施工中,泥浆具有保持孔壁稳定,悬浮沉渣,冷却钻具等功能。本课题拟采用高效率、低噪音的旋转式混炼机对其进行搅拌,制备完成后需在库房储存24小时以上,再经充分水化溶解后方可用于实际工程。对贮浆槽中的泥浆要进行充分的搅拌,以避免产生沉淀或分离。在钻孔施工中,由于岩屑的混入以及处理剂的使用,长孔中的泥浆性能会不断下降,这个时候需要对所用的泥浆进行纯化,用体系将泥土颗粒和碎石滤出,再将洁净的泥浆送入槽中。在成井期间,要对泥浆循环沟进行定期采样,对不满足有关规范要求的,要停止施工,直到达到合格为止。

2.2孔形控制与检查施工技术

孔形控制主要包括孔深、孔壁及孔倾角的控制。在遇到含有漂石、漂石和倾斜度较大的特殊条件时,井眼坡度可按0.6%进行。在施工开始之前,先在槽孔的每一端布置一根测量桩,并以此为基准,来计算成墙后的中心线。槽孔的中线误差为3厘米,且在各个方向均符合规定。墙厚由抓斗宽及钻径决定,所以在每一道沟中钻进时,抓斗的宽度及钻径都要大于原来的墙厚。本项目是以抓斗或钻进的方式进行钻孔倾斜的测定,其方法是根据“类三角形”的原则进行的。墙须穿透岩石层1米以上,按成孔技术测试结果,进一步确定岩下深度。孔底入岩深度在2.0 m左右,采用截渗墙和防冲板桩导孔间距30米左右。在终孔验收阶段,要用专门的孔深测绳仪,在监理的指导下进行,并在使用之前进行校验。每一次测井结束后,都要将钻孔孔眼的岩层样品保存好,并提交监理复查,以保证勘察的深度有足够的依据。复查孔底基岩时,要对岩石表层进行精确检查,保证孔壁确实嵌在基岩中,达到相应的规范要求。在进行基岩复核时,既要参照设计图,又要结合工程地质情况,进行全面对比,最后得出结论。如果需要,可以通过钻孔采样来确定墙埋在基岩中的深度,并且要保证至少5米的深度。如果两个主要钻孔的深度相差超过1.0米,则在其中部的第二个钻孔的深度应该用岩心来确定,第二个钻孔的钻孔高度不能比两个主要钻孔的中心高;次级孔与深层主钻孔的间距一般不超过1.0米。待孔深达到设计值后,进行一系列的钻孔取样测试,并将其上覆土层的厚度作好存档。通过对岩石样品的特性进行分析,确定钻孔底部的岩层性质,并经设计和监理共同确认,最终确定最终的钻孔位置。

2.3清孔换浆和接头孔刷洗施工技术

2.4.1清孔换浆

在长孔开挖完毕后,对槽孔进行清理,并替换泥浆。成槽后,首先用抓斗机清理槽底的沉渣和浮泥,然后利用气举法利用反循环将残留的沉渣抽走,再次进行过滤纯化,获得洁净的泥浆,同时用刷墙工具清除墙体接缝处的胶结材料。在清理长槽沟的同时,还应对其进行测试,测试的重点是槽底以上0.2~1米,比重不超过1.15、粘性不超过50 s、泥沙含量不超过6%、沉积物厚度不超过100毫米。成孔后,为清除槽底淤积物,需对槽壁底进行清理,以保证防渗墙承载力、抗渗性能的稳定性,改善防渗墙施工质量。在冲洗的同时,要持续地将高质量的泥浆注入槽内,以保证液面的稳定,避免坍塌。水槽中的泥浆应在地面以上1.0米,且不能在导墙顶面以下0.5米处。在清槽后和浇筑混凝土之前,要对槽底的沉渣进行检测,其检验一般采用测绳测量法。对于同一单位的槽道,若每个槽道的深度有差异,则按浅孔顺序从浅到深依次进行。

2.4.2接头孔刷洗

在连接孔部位刷洗要使用更厚的钢丝刷,刷刷时要调节钢丝绳的位置,以便刷毛直接对着孔壁。冲洗时,用钻机导向钢丝刷,从孔底到孔的循环冲洗,直至清理完毕。

2.5槽段连接和混凝土浇筑施工技术

2.5.1槽段连接

该工程中截渗墙的槽道部分,主要是套管接头的方式进行连接。这是业内一项新的防渗墙接缝处理技术,尽管施工难度大,但也具有明显的优点:一是采用接管法进行施工,所形成的接头孔形状良好,不易在端头部位生成厚泥浆;同时,它具有规则的外形,便于对接头进行清洗,从而确保了接头处的接头质量。二是采用向下敷设的方式,可节省工期、提高工效、节省建设费用。

2.5.2混凝土浇筑

本课题拟采用“压球”方法,在每根导管内埋设隔离球,并预先配制足够数量的商品混凝土,以保证隔离球被混凝土从导管中挤出来后,能将导管底部包裹起来。在施工中,采用连续浇筑的方法,钻孔中的混凝土上浮速率要大于2米/小时,并将其不断地提升到墙顶的有效标高。为避免过多的泥浆渗入管道,混凝土管道埋设深度一般为1~6米。在整个孔中,混凝土的整体顶面都是一致的,平整度的控制在0.5米左右。每隔0.5小时测一次孔底混凝土表面,2小时测一次管底混凝土表面。在浇注的起始段和终段,要适当地加大测量的数量,并且在每一次的测量资料基础上,都要做好相关的记录,同时还会画出一张混凝土的浇筑指数图,按照实测的结果来检验工程量,对接下来的工作进行指导。为避免混凝土落入槽孔而影响浇注质量,在浇注时,在孔口部位加设盖板。同时,对孔穴部位进行周期性取样,对其各项指标进行检测。

结语

总之,在水利工程截渗墙的实践中,一定要把各个阶段的施工规范与责任都做好、做好。在此基础上,提出了一套完善的施工方案,即:预处理,成槽造孔固壁泥浆,孔形控制与检验,清孔换浆与刷洗,槽段衔接及砼浇筑等关键环节,强化质量、安全及环保管理,以保证截渗墙工程质量与安全,促进水利水电工程的长期发展。

参考文献

[1]李高深.水利工程中防渗漏技术的应用[J].工程技术研究,2021,6(22):103-104.

[2]张文献.防渗施工技术在水利工程中的应用[J].珠江水运,2019,(21):98-99.

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