广东省水利水电第三工程局有限公司 523710
摘要：水利发电以其独特的优势，不断被人们所认同，并在逐渐完善其工程建设。对于水利水电而言，防渗工作至关重要，一旦发生渗漏，将造成十分严重的后果，直接危害到人们的生命财产安全。防渗墙是工程中最为常见且有效的防渗技术，因此，其施工质量决定了工程建筑的防渗性能。本文旨在研究基于水利水电防渗墙专项施工技术的应用，为施工企业在水利水电防渗墙专项施工方面提供参考。
关键词：水利水电；防渗墙；专项施工；技术应用；分析研究
在水利水电工程当中，几乎所有建筑都会直接或间接的接触到水。为了更好达到防渗的功效，在建设混凝土防渗墙时，对于施工技术等方面的要求十分严格。在实际施工过程中，相关的技术人员应结合工程的实际情况和相关技术标准，制定完善且周密的施工计划与方案，从而提高混凝土防渗墙的总体施工水平。本文主要研究基于水利水电防渗墙专项施工技术的应用，为施工企业在水利水电防渗墙专项施工方面提供思路。
一、防渗墙案例分析
红江闸由新建红江闸和断桩山闸两座拦河闸组成。其中红江闸为五联15孔和左侧电站厂房组成，断桩山闸为一联3孔闸室组成。根据工程地质报告，红江闸一联、二联为岩基和强风化土层，三联、四联、五联为中粗砂层；电站基础为中粗砂层。红江闸三联、四联、五联底板上游齿墙位置设置素混凝土防渗墙，防渗墙轴线长110.3m，防渗墙墙顶高程为▽2.60,墙底高程为▽-7.50，防渗墙设计深度为10.1m；下游设置素混凝土防淘墙,设计轴线长176.9m，防淘墙墙顶▽1.30，墙底高程为▽-8.0。电站上游铺盖设置素混凝土防渗墙,轴线长16.2m，墙顶高程4.1，墙底高程▽-2.50，设计深度为6.6m; 左岸空箱齿墙底设置素混凝土防渗墙,墙顶高程2.9，墙底高程▽-5.0；连接堤段防渗墙轴线长46.5m, 防渗墙墙顶高程为▽9.60,墙底高程为▽-5.0，防渗墙设计深度为14.6m。左侧导流墙基础下设置素混凝土挡墙，轴线长度为60.24m，防渗墙墙顶高程2.9，墙底高程▽-7.5，设计深度为10.1m。
二、水利水电防渗墙专项施工技术应用
（一）工艺流程
防渗墙与防淘墙厚均为400mm，拟采用抓斗成槽进行挖槽，水下导管法进行混凝土浇筑。导墙高1.5m。防渗墙施工主要工序包括施工场地平整、导向槽浇筑、泥浆制备、成槽挖方、清孔换浆及泥浆下混凝土浇筑等。
（二）修筑导向槽施工工艺
导向槽是在地层表面沿地下连继防渗墙轴线方向设置的临时构筑物。导向槽起着标定防渗墙位置、成槽导向、锁固槽口；保持泥浆液面；槽孔上部孔壁保护、外部荷载支撑的作用。导向槽的稳定是混凝土防渗墙安全施工的关键。本工程导向槽两侧墙体采用倒L型断面，现浇C25混凝土构筑，槽内净宽45cm，顶面高于施工场地10cm以阻止地表水流入。其结构见下图：
（三）槽段成槽施工工艺
槽段成槽采用“三抓法”，在导向槽上放样标识孔位，将抓斗对正孔位后进行垂直造孔。首先施工槽段两端3m的主孔，主孔完成后再抓中部3m的副孔。主、副孔完工即该施工槽段成槽完工，经监理确定岩层岩性，并最终确定该施工槽段成槽深度。成槽施工分为两期槽进行施工，分别为一期槽、二期槽，顺序为先施工一期槽，再施工二期槽，每个槽段均采用三抓成槽。每个槽段内的施工顺序为先施工奇数幅再施工偶数幅，即先抓取两侧幅段至设计深度再抓取中间幅段。具体成槽方法见下图。
（四）固壁泥浆施工工艺
泥浆在防渗墙施工中的作用主要是保持孔壁稳定、悬浮沉渣以及冷却钻具。施工过程中，在槽孔内注满泥浆，并使浆液面高于地下水位。由于泥浆比重较大，可以保证槽内的泥浆压力高于地下水压力，使泥浆渗入槽壁土体中，其中较细的颗粒进入空隙中，较粗的颗粒附着在孔壁上，形成“泥皮”。随着泥皮厚度的增加，对水的流动阻力也会增加，最终达到了平衡，水不再进入地层，泥浆与土体被泥皮隔开。泥浆所产生的侧压力通过泥皮作用在孔壁上，保证孔壁的稳定。制浆设备选用3PNL型泥浆泵进行制浆，在泥浆制备过程中应向制浆池中先加入清水，再加入膨润土及外加剂，加入膨润土后搅拌时间不小于60s。冬季施工时，由于气温较低，膨润土膨化时间较长，外加剂溶解较慢，因此在冬季施工时采用温水进行制浆。
（五）防渗墙体灌筑施工工艺
槽孔混凝土浇筑是关键的工序，对成墙质量至关重要。一旦失败，整个墙段将全部报废，经济和工期的损失十分巨大。浇筑混凝土采用泥浆下“直升导管法”，浇筑导管内径为30cm。其上端接分料漏斗，并由吊车吊住导管夹，以便灌注时导管可及时作上下垂直移动。浇筑时严格按照《水电水利工程混凝土防渗墙施工规范》（DL/5199-2004）要求，导管中心至槽孔端部的距离为1.0m~1.5m。当槽孔底部的高差大于250mm时，导管布置在其控制范围的最低处。导管下设前，事先在地面进行导管组合，使每根导管能够适应其所处位置的槽深情况。导管组合完毕后，认真作好记录，以便指导下设和拆除。
（六）工程施工质量检查事项
1、清孔质量检查
清孔质量检查使用泥浆测量仪器检测泥浆比重、粘度、含砂量、孔底淤积厚度、接头孔壁刷洗质量等指标。槽孔清孔换浆结束后1小时，应达到下列标准：
1)孔底淤积厚度不大于10cm；
2)泥浆比重：≤1.15g/cm3（膨润土泥浆）；
3)泥浆粘度：32~50s；
4)泥浆含砂量：≤6%。
Ⅱ期槽在清孔换浆结束之前，用刷子钻头清除二期槽孔端头钢筋混凝土孔壁上的泥皮；合格标准为刷子钻头上不再带有泥屑，刷洗过程中，孔底淤积不再增加为准。在清孔验收合格后4h内浇筑混凝土。
2、成槽质量检查
成槽质量检查采用“重锤法”检测，测量槽孔孔形、孔斜、孔深等参数。该方法快捷方便，简单易行。成槽后槽段应符合以下要求：
1)孔位偏差小于3cm；
2)槽孔宽度不小于400mm；
3)孔斜率不大于4‰。
3、混凝土浇筑质量检查
主要包括混凝土原材料质量的抽样检查，浇筑导管间距，浇筑混凝土面上升速度和导管埋深，混凝土终浇高程，混凝土出机口和现场取样的物理力学性能检验等，按相应技术规范和设计规定进行。
4、成墙质量检查
墙体质量检查在混凝土浇筑90天后进行，检查内容为墙体的物理力学性能指标、墙段接缝和可能存在的缺陷。检查方法包括跨孔CT、钻孔取芯试验、钻孔压（注）水试验、芯样室内物理力学性能试验等。
（七）水利工程安全施工事项
1）导墙壁拆模后，应在导墙间按一定间距加设支撑，在导墙砼养护期间，严禁重型机械在导墙附近行走、停置或作业。
2）做好起重施工安全，起重臂下严禁站人，有起重工指挥。
3）进入施工现场要带好安全帽（系安全带），高处作业（配合起重，维修）但要求系安全带。
4）抓槽施工人员要熟练掌握该施工工艺技术，并遵守相关的安全生产操作规程。
5）现场施工用电严格执行“一机、一闸、一漏电开关”。
总结：
综上所述，红江闸工程在实际的防渗墙专项技术运用过程中，无论是在防渗墙施工工艺、施工质量还是施工安全等多方面，均取得良好的进展。对于其他工程，在运用对应施工技术时，应结合工程的实际情况与要求，对设计与施工方案进行整改和优化，从而切实保证施工质量，使混凝土防渗墙更加坚固。
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论文作者:黄林亮
论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期
论文发表时间:2017/3/17
标签：防渗墙论文; 混凝土论文; 泥浆论文; 高程论文; 导管论文; 水利水电论文; 施工技术论文; 《基层建设》2016年第34期论文;