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水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术的运用

作者

许畅

湖北水总水利水电建设股份有限公司 湖北省武汉市 430000

混凝土防渗墙的施工是水利水电工程的重要组成部分。然而,在施工过程中存在许多不确定因素。要严格把控施工技术要点,做好施工质量控制工作。施工前要做好充分的准备工作,确定原材料规格、设备选型等,加强对原材料的质量检验,确保合格后方可进入现场,从根本上保证了施工质量。同时,在防渗墙施工过程中,可能会遇到各种不利的地质条件。应根据具体情况选择响应方案,保证防渗墙结构的稳定性。

1 混凝土防渗墙基本概况

混凝土防渗墙是控制水流、防止渗水的结构工程。它们是通过浇注混凝土材料来防止水通过土壤、岩层或建筑结构的缝隙,从而保护周围环境和土壤结构的稳定性,混凝土防渗墙在水利建设工程中极为常见。混凝土防渗墙可以切断水流通道,抑制水的渗透和流动等,有助于进一步降低土壤液化的风险,从而保证水利建筑的安全稳定。

混凝土防渗墙的施工应考虑两个方面:

(1)防渗墙的高度、厚度等参数需要根据现场水文地质条件、预期水压、土壤结构等因素确定,以达到最佳的防渗效果。

(2)应制定科学的施工工艺,保证挖沟、浇筑等工序符合施工要求,避免对防渗墙的使用性能产生不利影响。施工完成后,还应进行渗流试验,对混凝土防渗墙的性能进行评价,确保其具有持续的防渗效果,满足水利建设工程的防渗要求。

由于混凝土防渗墙施工主要在地下进行,再加上施工环境特殊,涉及多个技术环节,混凝土防渗墙整体技术难度较高。每一个环节都需要精准操作,保证施工质量和安全。同时,在施工过程中,应充分考虑现场的地质条件,如土壤类型、地下水位等。

2 水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术的运用

2.1 导墙施工

导流墙在防渗墙的施工中起着重要的作用。为成孔设备提供指导,保证槽孔的垂直度和定位精度。承受挖沟机的载荷,防止槽头坍塌。储存泥浆,保持泥浆的液位,并确保泥浆对罐壁施加压力。导流墙一般为钢筋混凝土结构。其施工流程如下:一是测量布置,确定导墙的位置和中心线;在此基础上进行土方开挖,并根据设计要求确定开挖深度和宽度。基坑开挖完成后,应进行适当的基础处理,确保基础平整牢固。然后绑扎钢筋,其尺寸和间距应符合设计要求;最后搭建模板,浇筑混凝土。在混凝土浇筑过程中,必须进行严密的振动,以保证导墙的强度和质量。

2.2 泥浆制备

在防渗墙施工中,浆料具有护墙、载渣、冷却、润滑等功能。优质泥浆可以保证壕壁的稳定性,防止壕壁坍塌,并有效地将开挖过程中产生的土渣从壕孔排出。其主要成分为膨润土、水、外加剂等。膨润土是一种重要的胶体物质,其质量好坏对钻井液的使用性能有重要影响。外加剂主要包括增粘剂、分散剂、絮凝剂等。浆料制备工艺如下:首先,在混合器中按一定比例加入膨润土和水,充分搅拌,保证膨润土充分水化。根据需要加入适量的外加剂,继续搅拌均匀。最后,对配制的泥浆进行了密度、粘度、含砂量和PH 值等性能测试。

2.3 挖槽施工

根据不同的地质条件和工程要求,提出了一种新的挖槽施工方法。以钻孔法施工为例。首先,根据设计要求和地质条件,选择合适的钻机和钻头,对设备进行安装调试。然后将钻机放置在合适的位置,调整钻机的垂直度,将钻头对准槽孔中心。然后启动钻机。在钻孔过程中,要控制好钻进速度和压力,避免出现偏心孔、塌孔等现象。钻到设计深度后,进行井眼清洗和更换,去除井底沉积物和泥浆中的杂质,确保井底清洁,泥浆性能符合要求。采用超声波测斜仪等有效的监测工具,实时监测槽孔的垂直度和形状,及时发现偏差并予以纠正。

2.4 清孔换浆

清孔换浆的主要目的是清除槽孔内的泥沙和不合格的浆料,保证槽孔底部清洁,浆料性能满足混凝土浇筑要求。通常在开挖完成后进行清孔和泥浆更换。目前常用的清孔方法有两种:一种是斗吸法,另一种是反循环法。以桶吸法为例。其施工过程如下:首先将吸斗放置在长槽孔底部,然后用提升机将吸斗提起,将槽孔内的泥沙和泥浆抽出。然后在槽孔内注入新的浆液,使其逐渐达到设计要求;在清孔和换浆的过程中,应监测孔眼内泥浆的密度、粘度和含砂量。只有各项指标达到要求,才能完成清孔换浆工作。在清孔和浆液更换完成后,为防止长孔底部再次出现沉积物,为防止长孔底部再次出现沉渣,应尽快进行下一道墙浇筑。

2.5 混凝土浇筑

混凝土浇筑是混凝土防渗墙施工的关键环节。有必要确保混凝土配合比设计满足强度、抗渗性、和易性等要求。根据水利水电工程的设计强度等级和抗渗等级选择合适的水泥。通过试拌确定最佳混凝土配合比,防止浇注过程中出现离析、渗水等现象。在浇筑导管时,要保证混凝土能均匀连续地浇筑到沟槽段底部。导管的间距不宜过大。应根据沟槽截面的宽度和混凝土的流动性来确定,防止冷缝。底部应控制在距沟底约 30\~50 厘米的高度。浇筑混凝土前,应进行密封试验,防止管道漏水。浇筑时,管材埋于混凝土内的深度应保持在2 \~ 6 米之间,浇筑时应逐渐将管材抬起,但不要将管材举出混凝土表面。此外,在混凝土浇筑过程中,应实时监测混凝土的坍落度、铺展度等性能指标。当出现浇注不良、管道堵塞等问题时,应及时采取措施。为保证浇筑质量,应控制混凝土浇筑的速度,既不能太快也不能太慢。混凝土浇筑完成后,对墙体的混凝土强度、密度及防渗性能进行检查,对不符合设计要求的地方及时整改,保证混凝土防渗墙体的质量。

综上所述,在混凝土防渗墙施工中,采用高性能自愈混凝土和先进的施工技术,显著提高了水利工程的结构完整性和防渗效率。这一技术进步不仅优化了材料的功能,而且改进了施工方法,为解决复杂环境下的工程问题提供了有效的策略。

参考文献:

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[2] 水利工程施工中混凝土防渗墙施工工艺研究. 张雪;张松露.居

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[3] 水利施工中混凝土防渗墙施工技术研究. 郭凯.江西建材,2025(06)