摘要：水利水电工程中塑性混凝土防渗墙的应用比较广泛，这也是水利水电工程施工中必要的应用技术。塑性混凝土防渗墙的主要材料成分是膨润土以及黏土，对普通的混凝土能够加以替代，对于水利水电工程的施工塑性混凝土防渗墙技术的应用就显得比较关键，是保障工程不发生渗漏的关键技术。本文首先对塑性混凝土防渗墙做了概述，然后结合具体工程案例详细阐述了塑性混凝土防渗墙在水利水电工程中的应用。
关键词：塑性混凝土；防渗墙；水利水电；槽孔；浇筑
一、塑性混凝土防渗墙概述
在普通混凝土的原材料组成结构中，水泥占据很大的比例，而在塑性混凝土中，黏土和膨润土则是其主要材料。作为一种柔性工程材料，塑性混凝土的弹性模量、极限应变、变形适应力、抗渗性能都是普通混凝土所不能比拟的，并且水泥用量少、造价低廉、施工便利，这使得塑性混凝土越来越多的应用在工程施工中。塑性混凝土防渗墙是地下连续墙的一种，这种技术主要以钻孔和挖槽为主要工艺，借助泥浆来对硬度不达标的地基进行加固，通过在槽形孔内浇筑塑性混凝土来达到加固的目的。薄型塑性混凝土防渗墙抓斗成槽施工技术不仅能够降低工程造价，而且可以提高工程施工速度，已在南水北调东线双王城水库工程中成功得到应用。
二、工程概况
新干航电枢纽工程是一座以航运为主，兼顾发电等水资源综合利用的航电枢纽工程。枢纽主体土建工程划分为2个标段：船闸与左侧9.5孔闸坝工程标段、电站与右侧14.5孔闸坝工程标段，本项目为船闸与左侧9.5孔闸坝工程标段。
本标段塑性混凝土防渗墙工程采用液压抓斗法施工。施工范围包括：左岸改线堤防长度为1655m、左岸坝前150m堤防加固、船闸进场公路220.23m和左岸土坝184m，总长度2209.23m。塑性混凝土防渗墙施工，墙厚0.4m，深入弱风化岩1m。
左岸改线堤防塑性混凝土防渗墙施工选取K0+299.2-K0+401.4段（共计15个槽段）作为施工试验段，经过试验段施工数据采集整理，更好的指导现场施工。
三、塑性混凝土防渗墙在水利水电工程中的应用
（一）施工平台与导墙施工
首先要保证防渗墙施工平台的安全性，要足够加固，平台表面平整，能够承受重型机械设备的复杂，平台宽度一般在5m左右，路面铺筑30cm厚块石或砖渣，保证施工不受天气影响。
导向槽采用倒“L”形钢筋混凝土浇筑而成，其轴线宽度比设计防渗墙宽度大100mm。为防止导向槽在施工中变形，在开挖槽段时，相邻两侧的槽段采用袋装粘土下入导向槽内进行限位，防止导向槽在两侧土体压力的作用下导向槽墙体倾斜。导向槽顶部高出施工水位或地下水位不小于1.5m，且高出地面不小于50mm；导向槽坐落在较坚硬密实的土层中，导向槽墙体高度控制在1.0m左右。
导向槽的浇筑采取的是现浇方式，需要注意控制好导向槽轴线中心与设计防渗墙轴线中心的偏差，一般控制在±15mm为宜。浇筑的导墙墙面要保持竖直，同样注意控制枪钉的高程偏差，一般控制在±20mm为宜。
在液压抓斗成槽作业中，导墙是起始阶段的导向物，在防渗墙施工中意义重大，因此需要对导墙的内净宽度尺寸作出准确把握，要保证其与内壁面的垂直精度符合相关技术规定。导墙的放样结果要在立模结束、浇筑之前进行复核，监理单位需要做好验收和签证工作。浇筑完成导墙的混凝土，并拆除内模板之后，需要在导墙沟内设置对撑，规格为上下两档、水平间距2 m，最后便是回填土方，防止导墙位移。
（二）槽孔施工
本项目塑性混凝土防渗墙采用抓取法建造槽孔，Ⅰ序槽段开挖长度按7.0m控制，Ⅱ序槽段开挖长度按6.6m控制，采用“3抓法”施工，先抓槽段两侧主孔，根据先导孔资料两侧主孔挖至进入弱风化层约50cm后，再挖中间副孔（副孔长度为主孔长度的1/2），主孔内预留的50cm与副孔一起进行清底开挖。
在成槽过程中要时刻注意纠偏，精度需控制在1/250左右。在将槽段挖到底后开始扫孔，需要抓接部位的壁面挖除并进行铲平，槽底沉渣也要一并清理铲除，这样才能最大程度的减少由于沉渣过多而产生的墙体沉降。铲挖的顺序是由一端向另一端，一次移动50cm左右。
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（三）护壁泥浆搅拌制
塑性混凝土防渗墙施工中要控制护壁泥浆的质量，从性能、密度、含沙量、稳定性等方面进行综合控制。因此，在使用相应材料的过程中，应首先对材料的物理和化学性能进行实验和分析，以确保其符合相关的要求和标准。在此基础上，进行泥浆搅拌制，在搅拌制施工过程中，需要添加工业碱等类似的分散剂。搅拌泥浆做适宜的机械为高速制浆机，并且要做到不定期搅拌，这样才能最大程度保证泥浆的质量。
（四）灌浆管预埋
灌浆管的预埋是塑性混凝土防渗墙施工中的重要环节，可从以下几方面进行控制：第一，在布设灌浆管时，做好科学合理布设工作。例如，严格遵循施工中的相应规范，沿着轴线将灌浆管埋设到防渗墙中，间距保持在1.5m；第二，加强对安装工作的管理。预埋管选择地质套管，方式采用平接头。灌浆管选择钢管，外套选择的是 PVC 管。在实际的安装过程中，应注意要与孔位对准，应保证垂直度，还应做好预埋管的转动工作等等。最后，注重确保灌浆孔的质量，如钢管外形应保证不弯曲、不变形，灌浆钢管孔位中心偏差应控制在2cm 内。同时，安装结束后，还应注重保护工作，以为后续工作提高质量保障。
（五）混凝土浇筑
在进行混凝土浇筑施工的过程中，应做好以下几方面的工作：第一，做好导管的选取工作和安装工作。在进行混凝土防渗墙施工的过程中，选取的导管应是直升导管，导管直径应为180mm。同时，还应对槽孔导管的间距进行科学合理的控制。例如，导管底口与槽底之间的距离应控制在15cm-25层面。第二，混凝土浇筑施工。在进行施工的过程中，需要从低到高进行，方法应事故压球满管方法。在混凝土浇筑前，应在导管口上安装隔离赛球，待混凝凝土灌注充足后，提升导管，并将导管与塞球脱离，
进而确保混凝土能够全面副高整个管道。最后，进行墙体浇筑施工。在进行施工的过程中，应将导管进入深度以及上升速度进行控制，如深度应保持在6m 以内，速度应保持在每小时2m。
塑性防渗墙顶部浮浆层的质量控制至关重要，一般可采取的质控手段包括：准确的计算混凝土的方量，最可靠的计算依据为实际槽深；准确测量混凝土面的深度，最适宜的测量工具为测绳；为防止泥浆外流，要对泥浆进行及时抽出。
混凝土灌注关键在于首浇灌。要保证100%的成功率，必须采取如下措施：在承料斗导管口内置一球胆，两辆混凝土车放料口对准承料斗口，同时放商品混凝土；置一活板封住首浇斗底口，让混凝土迅速灌满承料斗；将活板打开，使料斗内混凝土始终保持装满的条件下连续浇灌。每槽段应布设2～3个混凝土导管同时灌注，导管间距不宜大于3.5m。
（六）槽段连接方法
在连接槽段的时候主要采取的是接头管法，实施的关键点是在Ⅰ序槽两端部位置下设Φ380mm钢制接头管，接头管背后回填粗砂并用木楔讲上部与导墙塞紧，需要注意的是，接头管不能发生任何偏移和倾斜。混凝土浇筑中要注意把握接头管的起拔时机，一般需要根据混凝土初凝时间、气温、混凝土面上升速度及接头管埋深等几方面因素来共同决定。在浇筑完混凝土之后，接头管的部位会形成二期槽端孔，这个孔需要等到二期槽成槽之后才可连接成墙。
（1）接头管下设：根据先导孔资料，本工程采用18m长钢制接头管4根，每根接头管端头设置吊环及配置30m长φ31.0钢丝绳一副。按槽孔深度配置接头管。下设前检查底管淤积泥砂是否清除，接头管吊环、钢丝绳是否安全。
（2）拔管：采用 25t吊车进行拔管。实施拔管的关键是对起拔时间的准确掌握，如果起拔早了，混凝土的强度还未达标，极易出现缩孔和垮塌的问题；如果起拔太晚，那么就增大了接头管表面与混凝土的粘结力，摩擦力一旦增加起拔就比较困难了，最严重的情况便是接头管已铸死不能再被拔起，这就是比较严重的铸管事故了。浇筑过程中可对接头管微微晃动，晃动幅度虽不大，但是其黏着力却能被破坏，相应的摩阻力也会减小，这就大大降低了起拔的阻力，使得起拔变得更为轻松。拔管之后，要立即用泥浆将接头孔进行充填，这样能够最大程度的减少接头混凝土的坍塌。
结语
综上所述，塑性混凝土防渗墙应用到水利水电工程中具有很突出的优势，但是应注意其施工应用环节，把握施工质量，保证塑性混凝土防渗墙这层基础施工的质量合格，才能从根本上提升水利水电工程的质量。
参考文献：
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[2]陈志德.浅谈塑性混凝土连续墙施工质量控制[J].广东建材，2017（07）.
[3]陈春晓，王日凤.单掺黏土塑性混凝土试验研究[J].水利水电施工，2017（05）.
论文作者:陈和斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：混凝土论文; 防渗墙论文; 塑性论文; 导管论文; 泥浆论文; 导向论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第1期论文;