基于水利工程混凝土防渗墙的发展与应用

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基于水利工程混凝土防渗墙的发展与应用

  混凝土防渗墙施工技术在我国已经有半个世纪的应用历史,不管是水利工程、房建工程还是道路工程,这一技术都极为常见,它的应用为我国建筑事业的现代化发展做出积极作用。本文简单介绍了混凝土防渗墙内涵和施工特点,并在笔者多年工作实践基础上阐述了水利工程混凝土防渗墙的发展与具体应用情况,以供同行工作参考。

 

  我国水利工程大部分都是由国家出资建设的基础类工程,也是关乎国计民生的重点工程。由于水利工程本身具有施工环境复杂、施工技术要求特殊的特征,因此在工程项目中对防渗处理要求非常严格,如何做好防渗施工技术已成为业界研究重点。防渗墙作为水利工程防渗技术的常见策略,它是在坝面向下开凿孔洞然后浇筑混凝土成墙体形状的防身加固措施,这一技术子出现至今取得了卓越的成绩,为水利事业的发展做出了积极贡献。

 

  一、水利工程防渗墙概述

 

  防渗墙施工技术最早出现于上个世纪五十年代初期的意大利,由于这一技术在水利工程施工建设中的各种优越性,其后被世界各国相继认可和引入推广。我国作为人口和水利事业大国,这一施工技术的引入和推广作用也非常的突出,自引入以来得到迅速的发展,并被广泛应用在国内多地水利工程施工中。

 

  1、水利工程混凝土防渗墙概述

 

  混凝土防渗墙主要指的是通过连续打孔、泥浆护壁、泥浆固壁、灌注混凝土等方式对松散地基、不良土质进行处理的一种现代化施工技术,它被应用的相当普遍,对地质条件适应行强。混凝土防渗墙是用这些技术形成一种防渗性好、整体性强的施工手段。在应用时,使用泥浆连续造孔形成墙体,然后浇筑混凝土并回填其他防渗材料,在地下形成连续防渗墙体。这种施工技术在水库大坝等水工建筑物中的作用非常明显,它有效的改善了松散型地基造成的坝体稳定性、耐久性影响,也让整个水利工程的发展变得更加稳定、科学。

 

  2、混凝土防渗墙施工特点

 

  在水利工程施工建设中,混凝土防渗墙施工技术的应用具备以下几方面特征。首先,在水利工程施工中要充分利用众多的临时施工机械,除了需要采用钻机进行水库大坝钻孔施工之外,我们还需要采用较多的供电设备和供电系统。另外,在施工中还需要做好钻孔、清孔、注浆、搅拌等相关辅助操作建设施工。因此,在混凝土防渗墙施工中,其本身具备工程施工量大、施工面积广且涉及施工内容多的特征,因此在施工中通常都需要将其同混凝土工程衔开展,这种施工方法的应用有效避免了混凝土施工设备的反复运输,提高了工程施工效率。

 

  另外,在混凝土防渗墙施工中还存在一个显著的特点,那就是混凝土防渗墙对周边环境影响较小,甚至可以说这种影响是忽略不计的。由于混凝土防渗墙本身施工范围是非常广,因此在施工中我们不管是遇到那一种复杂的土质结构,它都可以满足施工技术要求,从而保证了整体工程施工质量,使得工程的防水性、承重性和耐久性都能达到工程预计标准要求。

 

基于水利工程混凝土防渗墙的发展与应用


  二、水利工程混凝土防渗墙的发展趋势

 

  在半个世纪的水利工程混凝土防渗墙施工和研究中,它呈现出一个从无到有、从小及大的发展趋势,已经能够在各种复杂的地质条件下进行施工,且能够满足各种不同需求的工程施工要求。通过大量的工程实践证明,水利工程混凝土防渗墙施工技术在多年应用中已经积累了丰富的施工经验,其有关设计技术、施工技术和施工设备也相当成熟。就我国水利工程的混凝土防渗墙施工技术而言,它主要经历了基础阶段和成熟阶段的两个环节。

 

  1、基础阶段

 

  这一阶段的混凝土防渗墙施工技术主要应用在一些简单的水利工程施工当中,在后期为了更好的提高松散大坝坝基防渗和大坝整体性、耐久性,与1965年我国甘肃金川峡水库大坝施工中首次采用了混凝土防渗墙似乎工技术,这一施工技术的应用成为我国首次防渗墙施工策略,它是将混凝土防渗墙作为坝体整体防渗体系,其施工作用和功能得到了良好的保障,也让混凝土防渗墙施工技术在我国水利工程中得到了更进一步的应用,其后在我国各地水利工程施工中都广泛采用了混凝土防渗墙施工技术,但是由于当时施工技术并不成熟、施工方法不科学和施工设备落后等原因,使得这一技术的应用仅仅应用在各地简单的工程施工当中,而针对地形结构复杂和水利工程功能大的工程则就显得有心无力了。

 

  2、施工技术的成熟阶段

 

  在上个世纪70年代后期,我国当时采用混凝土防渗墙作为40米以上防渗处理的水利工程已经超过20座,当时的施工主要是为了解决我国水利工程功能和安全需求。这个时候的混凝土防渗墙施工技术的选用是在双道墙混凝土施工技术的基础上充分的应用施工原理和施工技术。由于双道墙混凝土施工技术本身对工程施工时间要求较为严格,因此在工程施工建设中我们为了更好的保证工程质量,通常都采用多钻头灌注桩施工技术,这种施工方法的应用不仅保证了施工质量,而且大大缩短了工程周期、节省了工程投资。在墙体材料上第二道墙使用的大掺量粉煤灰混凝土、混凝土搅拌运输车供料工艺等均大幅度提高了施工技术水平,取得了良好的工程效益。

 

  三、混凝土防渗墙在水利工程中的施工技术要点

 

  1、施工准备

 

  (1)材料准备:水泥、膨润土等材料采取防潮措施:水泥标号不低于425#,选择普通硅酸盐水泥:从水库中提取,拌浆水的温度不高于40C:优先选用天然卵石、砾石,其最大粒径小于40mm,含泥量不大于1.0%,泥块含量不大于0.5%:细骨料选用细度摸数214310范围的中粗砂,其含泥量应≤ 3%,黏粒含量≤110%:减水剂、防水剂和加气剂等的质量和掺量经试验确定:混凝土配合比通过试验选定,试验方法按国家有关规程规范执行。

 

  (2)设备准备:根据工程的工艺要求、施工强度和机械设备的生产能力选配主要施工设备。

 

  2.测量放线采用GTS-336全站仪及高精度水准测量仪器进行测量放线,测量放线所用仪器要有专人使用,为了确保测量的精度,要经常校验,对测量用基准点严格保护并在施工期间定期复核确保测量正确。施工前按设计图纸进行放样,用石灰标出范围及尺寸。每次测量结束后请监理复核验收,保证测量的准确性。

 

  3.清孔换浆清孔换浆是将孔内含有大量砂粒与岩屑的泥浆更换成质量合格的泥浆,还要把孔两端已浇混凝土表面附着的岩屑和泥皮刷洗干净,以保证墙体混凝土、相邻两墙段的竖直接缝、墙底与基岩接触带的质量。清孔采用抓斗抓取淤泥,利用下设潜水排污泵抽浆,并及时用新鲜泥浆补充。

 

  4.混凝土浇筑

 

  (1)混凝土拌和及运输:混凝土拌和由铲车上料,配料由电子秤控制,PL750搅拌机搅拌。采用ZL90混凝土泵送机把混凝土泵送到混凝土料斗经导管实施水下混凝土浇筑。为保证浇筑正常连续工作,在浇筑前周密制定了混凝土制备及运输的应急补救措施。混凝土的实际拌和及运输能力,以不小于平均计划浇筑强度的1.5倍,并大于最大计划浇筑强度为原则。

 

  (2)混凝土浇筑:墙体混凝土浇筑成槽后,采用直升导管法在泥浆下浇筑混凝土。浇筑导管沿槽孔轴线布置。安装导管时,导管底部出口与孔底板距离小于25cm,并不大于1 15倍导注塞的直径,如孔底高差大于25cm,则将导管中心放在该导管控制范围内的最低处。浇筑前,每个导管均下入可浮出浆面的导注塞,堵塞导管底口。

 

  四、结语

 

  总之,随着我国水利水电工程和整个国民经济建设的发展,混凝土防渗墙应用越来越广泛,掌握其施工方法及质量控制,对保证防渗墙的施工质量及安全尤其重要,并具有指导意义。

 

  作者:鞠丽秀 来源:中国科技博览 201518