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摘要：建筑材料随着时代的发展不断的更新，在针对防渗墙施工的混凝土研究中，目前比较成熟可靠的技术研究成果主要包括:CZ系列冲击反循环钻机相应配套机具的研制。为了实现完整的冲击反循环成槽工艺;研究人员又在原来的基础上继续开发，最终研制出了名为CFJ型超声波混凝土防渗墙槽孔检测仪。通过将这些研究转化为实践工具，并进行有目的性的有机结合，就可以较为稳定形成深达90 m-至于110m的混凝土防渗墙造孔成套施工技术，这一技术最著名的实践工程就是黄河小浪底，长江三峡的应用。当时这项技术的诞生为我国解决了一连窜关于建造深防渗墙的技术难题，并在还在四川冶勒水电站的建设过程中破纪录的创造了百米深防渗墙成槽试验的最高记录，在后期的使用过程中，表现出了极大的经济效益，对于当地社会的影响也常年有效。可以说，这项关键技术的全国推广进程可以极大的加快我国水电建设发展，帮助我国的相关企业提高在同等专业中的企业竞争力，我国相关工程终于不用被外国专家看不起，对于提高我国高坝施工技术水平有着不可磨灭的贡献。
关键词：混凝土；防渗墙；新技术
1概述
混凝土防渗墙，墙体沿坝体延伸的，在松散透水地基中连续造孔，以泥浆固壁，往孔内灌注混凝土而建成的墙形防渗建筑物。它是对闸坝等水工建筑物在松散透水地基中进行垂直防渗处理的主要措施之一。防渗墙按分段建造，一个圆孔或槽孔浇筑混凝土后构成一个墙段，许多墙段连成一整道墙。墙的顶部与闸坝的防渗体连接，两端与岸边的防渗设施连接，底部嵌入基岩或相对不透水地层中一定深度，即可截断或减少地基中的渗透水流，对保证地基的渗透稳定和闸坝安全，充分发挥水库效益有重要作用。
《混凝土防渗墙施工及检测技术研究》是“八五”国家重点科技攻关85—208项《高坝建设关键技术研究》中第2课题所属的第3专题，当时相关的研究专题全部归拢在编号为85-208-02-03的文件序号中，承接该研究工作的单位包括中国水利水电基础工程局、地矿部勘探技术研究所。经过一年来不断的尝试和积累，最终该课题被中国研究人员拿下，并且在经过了理论推导和实验后，很快运用到了当时正在筹建的小浪底水坝的建设工程中，在以后的资料和维护情况中可以看出，该技术对于相关问题有着高效的解决速度，并且在后续的资料收集中还体现出了实验时没有展现出的经济型和实用性。
2攻关主要内容及目标
当时研究课题的目标是为解决在工程高度达到200 m以上，采用高土石材料制成的大坝。其深厚覆盖层防渗墙施工机具、施工工艺和检测手段提供等一系列相关问题，当时我国相关技术底子薄弱，对于相关问题的解决方案一般是采用最传统的人工操作，在材料使用上没有限制，建造的成品往往耗费大量的资源，但是关键指标还是差强人意，并且在施工过程中人员安全难以得到有效的保护。为了彻底解决这一问题，专题小组成员开始了学习外来先进经验，积极与相关工作人员接触学习，再结合工程的实际操作情况进行改进，努力想找到适合中国国情的解决方案，经过不懈的努力，课题终于被解决了，此次成功的意义不仅仅是一个单一工程技术的掌握，由于其属于大坝工程的关键技术，由于其的全面掌握，我国再进行相关工程时就可以根据更好的工程技术修改自己的工程计划，从而改变整个工程的工作组织形式和所需时间，为我国防渗墙施工技术水平跻身于世界同行业的先进水平做出了重大的贡献。
(1)新型冲击式钻机研制
该机械的研究是充分吸取了国内外已有的成熟机械经验后结合中国工程的相关规定和工程实际进行改造的一种有针对性的施工机械，与原有的机械相比，该机械在以下关键技术上有了长足的进步。首先是大幅改进了原先的排渣方式，增加了机械对于工作对象的冲击功能，大幅增加的机械的钻进速度，城市我国新一代转机的代表。
(2)新型钻机配套机具的研制
组成这些配套机具的包括: 泥浆净化设备、泥浆净化设备、反循环砂石泵组、深墙液压可张式双反弧钻具
(3)关于反渗透功能的内容主要包括:新的槽孔钻凿和清孔换浆工艺、双反弧接头槽钻凿工艺、泥浆循环流程、低固相优质泥浆研究和应用，并编制适用于冲击反循环施工法的施工技术规程。
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3攻关的主要成果
3. 1CZF系列冲击反循环钻机
3.1.1主要特点
整个新型冲击反循环钻机的研制过程都是研究人员紧密结果我国混凝土操作实际情况来定型的，在已有的工程方式中进行修改和升级，在老式冲击钻的基础上，研制了CZF-1200型和CZF-1500型两种机型，经过了实验评定后，全部应用到了工程实际操作中，并且在工程操作过程中取得了突破性进展。
(1)双绳同步卷扬机构工作原理科学，其内部的结构合理，为了方便检修和以后的升级，在内部结构的设计中，留有较大的检查空间，设备在动态和静态两种工作状态中，都可以保持悬吊钻头双钢丝绳平衡，在使用过程中，设备运转情况可靠，经过检测，一段使用时间后，耐疲劳表现良好，可进行任意行程的机械随动调故
( 2)设备采用了机械传动，曲柄连杆机构冲击方式，在进行冲击做功时，功率大，特殊的钻头形状，让钻头中的大部分动能都能顺利施加给孔底地层，实现加快钻进进度的设计目的。
( 3)设备内部结构简单，方便学习和维护保养工作，运转情况正常，经过长时间的使用，依据可以可靠使用，易于操作维修，对于使用环境宽容度高，可适用各种复杂地形，所以拥有很大的适用范围。
3.1.3现场试验及应用
( 1) CZF-1200型钻机曾经在黄河小浪底工程中进行过使用，其使用的工程部分位于上游围堰防渗墙项目中，工程人员建造了墙厚1.0m,槽长7. 4m,深度为73 m的槽形孔。钻机纯钻效率达9.89m/(台日)，平均的工作效率可以达到6.71m/(台日)，两者数据进行比较，新型设备的工作效率可以达到老式同机械的工作效率的3倍以上。
( 2)在整个三峡工程一期的围堰防渗墙施工过程中，施工单位一共投入了12台套CZF系列冲击反循环钻机，经过数据统计，其平均工效可以达到7. 43m/(台。日)，达到了一般钻机正常工作效率的的1.8倍.
( 3)在位于四川省的冶勒电站建设工程中，为了应对后续的防渗墙现场施工，施工方一共投入了三台CZF-1500型钻机，累计工作成效达到了深为104. 60 m，为国内相同施工的新纪录，CZF-1500也通过这次机会证明了自己的设计达到了相应的设计标准。
3.2施工工艺
3.2.1成槽工艺流程
( 1)主孔采用冲击反循环工艺的“钻吸法”成孔，副孔采用“劈打法”或“钻吸法”钻选主副孔之间“小墙”清扫采用“钻吸法”
( 2)清孔换浆工艺采用钻头扰动，砂石泵抽吸，抽吸出的泥浆经净化后，再回到槽孔
( 3)双反弧接头槽钻凿工艺，在三峡一期围堰工程中采用“三步法”成槽工艺获得成功。
( 4)泥浆循环流程，根据工程的不同情况，因地制宜地设计泥浆循环流程和施工平台布置形式
3.2.2低固相优质泥浆
选用优质膨润土作为制浆材料，并根据地层特点确定配合比，拌制优质低固相泥浆
3.2.3钻孔方法
通过工程实践，对主孔钻进、副孔钻进、双反弧接头钻进和特殊地层钻进方法等均取得了较丰富的经验，形成完整的槽孔钻凿工艺
3.2.4施工技术规程
在总结经验的基础上，编写了适用于冲击反循环钻机造孔的施工技术规程
3.3检测仪器
利用超声波测距原理，研制成功了高效、实用、准确的CFJ型防渗墙检测仪器，填补了我国防渗墙成槽质量检测设备的空白。
结论：
由于发展时间较晚，我国的混凝土防渗墙施工新技术起步点很低，建国初期各种资源的稀缺，人才培养计划迟滞，对于更先进的工程设备的研究工作都处于暂停阶段。随着国际经济的复苏，有更多的资源被投入到了科研项目中。中国科研人不负大家的期许，在物质条件贫瘠的条件下，结合中国自身国情，积极吸收优秀先进经验，改进中国相关工程技术能力，让中国的工程建造能力正面得到了发展。混凝土防渗墙施工新技术是兴建大坝建设工程中很重要的一环，我国原先相关技术能力低，缺乏相关的设备，但是随着CZ系列的诞生和不断改进，我国的混凝土防渗墙施工新技术有了长足的发展。
参考资料：
[1]刘步云.混凝土防渗墙施工新技术[J].速读（中旬）,2016,(1):366.
[2]朱黎雄,孙鸣宇.混凝土防渗墙施工新技术及应用[J].浙江水利水电专科学校学报,2007,19(4):37-38,54.
论文作者:陈,耀,何观鹏
论文发表刊物:《防护工程》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/29
标签：防渗墙论文; 工程论文; 钻机论文; 混凝土论文; 泥浆论文; 我国论文; 机械论文; 《防护工程》2017年第27期论文;