汕尾市水利水电工程公司
【摘 要】改革开放以来，随着我国国民经济的不断提升，使得我国水利水电工程设施的施工也越来越普遍，由于塑性砼防渗墙施工技术的优越性，使得其在现代水利工程的施工过程中有着广泛的应用。本文就以海丰县青年水库防渗工程的施工为例，简要分析塑性砼防渗墙施工技术在现代水利工程施工中的具体应用，并对其施工技术的特点、流程以及施工质量的控制做简要探讨。
【关键词】塑性砼防渗墙；施工技术；防渗工程；应用
1 引言
青年水库位于广东省海丰县境内，其中主坝防渗墙轴线长度为495米，防渗墙墙体厚度要求为40cm，墙深最深为27米，防渗墙面积为7500平方米；一副坝防渗墙轴线长456米，防渗墙墙厚设计40cm，最大墙深约17米，防渗墙面积约为6000平方米，每槽段长度均为6米。在主坝和一副坝防渗墙的施工过程中都使用到了塑性砼防渗墙施工技术，下面就青年水库防渗工程的具体施工情况，简要分析塑性砼防渗墙施工技术的具体应用。
2 塑性砼防渗墙施工技术的优势及特点
与一般的防渗墙施工技术相比，塑性砼防渗墙施工技术有着独到的优势，在现代水利防渗工程施工过程中有着广泛的应用。与普通的砼防渗墙相比，其优势主要体现在以下几个方面：
其一，由于塑性砼的配合比与地下防渗墙施工使用到的柔性材料相适用，因而其一般具有较高的抗拉强度以及较强的防水抗渗性能，能够应对实际使用过程中较大的变形或挤压。
其二，与刚性砼防渗墙相比，在相同荷载作用下，塑性砼防渗墙产生的墙内应力值较低，这就在一定程度上降低了裂缝产生的几率，大大提升防渗墙的施工质量以及使用周期。
其三，在塑性砼防渗墙施工的过程中，需要加入一定量透水性相对较低的粘土或膨润土，这样就会使塑性砼具有相对较高的流动性和粘聚性，使塑性砼的渗透系数远远低于刚性砼防渗墙的防渗系数，而且还能够承受垂直方向的压应力和地下水的渗透压力。
通过与普通砼防渗墙的比较，不难发现，塑性砼防渗墙施工技术具有一定的优势，但同时也存在着一些不足，比如塑性砼防渗墙的深度一般较大、工作面比较窄，不仅不便于大型施工设备的运行操作，还会给整个施工工作带来较大的难度。因此，在使用塑性砼防渗墙施工技术时，应该充分考虑其优势和不足，使塑性砼防渗墙施工技术能够在现代水利防渗工程中发挥出更大的优势。
3 塑性砼防渗墙的施工方法流程
青年水库防渗工程的施工主要使用到规格为SG-35A的液压抓斗机、配套造孔机具、泥浆搅拌筒及泥浆泵等设备，在进行塑性砼防渗墙的施工过程中应该严格按照相关施工流程，把握施工过程中的各个细节，下面就简要分析下青年水库防渗工程塑性砼防渗墙的施工方法。
3.1 施工前准备工作
表1
在进行防渗墙的施工工作前，工程施工技术人员首先应该对施工环境进行实地的勘查，并做好相关地质资料的记录工作，并由此详细分析防渗墙槽位的地质条件，对防渗墙槽位轴线的剖面进行设计，查明槽段有无基岩陡坡或反坡以及大孤石分布特征等，还需要对合拢段位置进行进一步的确定，并将设计后的图纸交由工程施工监理人核查，待审核通过后方可进行施工。为满足施工机器使用要求，坝顶开挖成宽度为12m平台，并在大坝左岸坎坡上设置2个泥浆池，尺寸（长*宽*高）为10m×10m×1.7m，6m×6m×1.7m，泥浆制好后抽至泥浆池净化后可重复使用。此外，施工材料的质量和规格是工程得以顺利施工的重要保证，因此在施工前需要对主坝以及一副坝工程材料，比如水泥、砂、石等，对于青年水库防渗工程而言，水泥、砂、石等材料的规格需要严格按照下表1中的规格进行限定。
最后，工程施工单位必须将工程施工地的废物排放系统安装好，做好防渗墙施工过程中的废浆、废水排放，防止污染环境或对孔壁造成影响。
3.2 导向槽及造孔
导向槽又称导墙，是在施工过程中地层表面沿地下连续防渗墙轴向方向设置的临时构筑物，起到确定防渗墙位置、锁固槽口、有效控制泥浆液面、外部负荷支撑等作用。在青年水库防渗工程的塑性砼防渗墙施工过程中，导向槽两侧墙体采用梯型断面形式进行施工，并使用钢筋混凝土（规格为C15）进行构筑，相关施工参数如下：槽内净宽0.46m，槽内净高1.2m，槽壁厚度0.2-0.4m，顶高高于施工场地0.1m，以阻止地表水流入。
青年水库防渗工程的塑性砼防渗墙总长主坝为495米、一副坝为456米，而且主坝分为83个槽段、一副坝分76个槽段，每个单元槽段长为6m，泥浆采用膨润土拌制，配合比水1000kg、膨润土50kg、Na2CO3为1kg，并保证膨润土与粘土的比例按照下图1参数进行配置。
图1
因此在进行防渗墙成槽施工过程中，采用全液压抓斗成槽的方式，即先抓两端主孔，后抓中间成槽兼清孔换浆，待成槽工艺完成后，需要经工程施工监理人对岩层岩性进行确定，并最终确定该施工槽段成槽深度，并且在成槽的过程中，槽孔孔口泥浆面在成槽过程中保持在导向槽顶面以下30～50cm范围内。
3.3 泥浆的制备
泥浆的作用在于维护槽壁的稳定性和冷却、润滑钻具，因此泥浆质量的好坏直接影响到水库防渗墙的施工质量和实际使用周期。在进行泥浆材料的制备过程中，除具备良好的物理性能、流变性能外，还应该具备较强的稳定性及抗污染能力。
在青年水库防渗工程的防渗墙施工过程中，泥浆材料的要求大体如下：粘土料应该确保其中粘粒含量大于50%、含砂量小于5%、塑性指数大于20、二氧化硅与三氧化二铝含量的比值为3－4；膨润土成品料的品质必须符合原石油工业部部颁标准《钻井液有膨胀土》SV506085的规定。此外，在进行防渗墙施工的过程中，循环使用的泥浆应该每隔半个小时就检测一次其性能指标，当泥浆规格超过规定的指标时，就应该作为废浆进行处理，施工过程中的废浆应该集中排入工程施工的特定地点。
3.4 墙体的浇筑
墙体的浇筑流程作为工程施工过程中的重要施工阶段，其在防渗工程的施工中占有重要的地位，在进行墙体的浇筑工作前，需要保证工程的施工配合比，将各种施工材料的配比以及各项参数进行确定，青年防渗工程的施工配合比主要是按照下图2进行规定。
图2
此外，在塑像砼防渗墙的泥浆浇筑工序需要分为三个阶段进行处理，下面就分别对这三个阶段进行分析：其一，塑性混凝土防渗墙灌浆。砼防渗墙需要在泥浆下进行混凝土的灌注，对于墙壁体的灌筑需要采用刚性导管法，确保混凝土能够竖向沿导管下落，并利用导管隔离泥浆，避免其与混凝土发生接触，这样导管内的混凝土就会依靠自重压挤下部管口的混凝土，使已灌入的混凝土材料能够不断扩散上升，最终实现泥浆的置换，保证砼的整体性。
其二，清孔换浆。槽段终孔验收合格后需要进行清孔处理，清孔施工工艺一般都采用钻头扰动或砂石泵抽吸的方法进行清孔操作，而抽吸出的泥浆经净化后需要再回到槽孔，但需要保证孔底淤积厚度不大于10厘米。
其三，塑性砼取样试验。对塑性砼进行取样试验，主要验证砼是否满足以下三个条件：
（1）塑性砼抗压强度应每100m3成型一组试件，每个墙段至少成型一组；
（2）塑性砼抗渗试件每3个浇筑槽成型一组试件；
（3）塑性砼弹性模量试件每10个浇筑槽成型一组试件。
3.5 塑性砼的运输
为防止塑性砼在运输过程中出现破损，有效保证塑性砼的质量，防止离析等现象的发生，往往采用泵进行砼的运送工作，工作能力一般控制在60m3/h，砼沿输送管道送至浇筑段的导管集料斗内，砼能够自落入仓内，保持槽内砼面在导管出口以上，确保砼与泥浆分离。
3.6 塑性砼防渗墙施工的质量验收
在完成塑性砼防渗墙的施工工序后，需要对工程相关参数进行检验，主要包括以下几个方面的检测内容：
（1）对槽孔终孔的孔位、孔深、孔斜与槽宽等参数的检验；
（2）对浇筑前浇筑前槽段清孔孔内泥浆性能指标以及孔内淤积厚度进行检查；
（3）对混凝土质量的抽样检验、对混凝土机口和现场取样的物理力学性能检验的检测。
待防渗墙工程全部完工后，及时按合同规定，向监理人申请完工验收，并按规定提交相关竣工资料。
4 总结
与普通砼相比，塑性砼加入了一定规格的粘土和膨润土，使其弹性模量得到了降低，墙体的变形能力得到了增强，通过对青年水库防渗工程塑性砼防渗墙施工的分析，可以看出塑性砼防渗墙技术已经得到了广泛的应用，其对于提升我国水利工程的施工质量有着较为重要的促进作用。
参考文献：
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[2]樊锋军，冯玉凤.塑性砼防渗墙在水库除险加固中的应用研究[J].中国农业信息（上半月），2011，（8）：113，120.
[3]胡勇军.水库除险加固工程坝基塑性砼防渗墙施工技术研究[J].建材发展导向（下），2014，（5）：319-319.
论文作者:卢焕科
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第8期
论文发表时间:2016/8/25
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