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Liberal Arts Research

水利水电建筑工程中防渗墙施工技术的优化与应用分析

作者

舒高峰

中国水利水电第八工程局有限公司 湖南长沙 410000

在水利水电工程中,防渗墙技术发挥着至关重要的作用。其通过在地下建造连续的隔水墙体,不仅可以有效遏制地下水流动,保护地下结构和闸坝安全,而且还能适度调节地下水位,控制水量,增强工程的整体稳定性。近年来,随着水利水电工程规模的不断扩大,对于工程整体建设质量的要求也在不断攀升,这种情况下,就需要对防渗墙施工技术的应用与优化给予高度的重视,这样才能满足工程建设需求,发挥出最大的利用价值。

1. 工程概况

某地区一水利水电工程项目,主要包括水库项目、电站、反调节水库等建设内容。 其中,水库总库容为 1.261Zm3 ,预计灌溉面积为29.2 万亩,城镇年均供水2138 万m3 。水库建设过程中,为了确保地基和闸坝安全决定采用防渗墙施工技术完成基础建设工作,同时还要从多方面入手优化各环节的技术操作,掌握相应的应用要点,这样才能获得相应的施工效果,满足水库持久运行的稳定性要求。

2.防渗墙施工技术应用操作要点

2.1 挖槽式防渗墙施工技术

该防渗墙施工技术是指在地基中,利用机械设备挖掘一条深度和宽度均匀的槽道,然后再向其内浇筑填充混凝土。这种施工方法在实际操作时,不仅操作简便,应用成本较低,而且可以适用于各种地质条件,因此,其在水利水电建筑工程中应用范围也是最为宽泛。在具体施工时,相关施工人员应先采用专门的挖掘设备沿设计线路挖掘一条槽道,然后再利用吊装设备将钢筋笼下放到槽内,最后再浇筑填充混凝土,使其形成防渗墙[1]。

2.2 钻孔式防渗墙施工技术

该防渗墙施工技术是指在地基中,利用钻机钻掘孔洞,然后将混凝土浇筑填充其中。这种施工方法具有较强的灵活性,可以适用于地质条件复杂的区域,且能够很好地避开地下障碍物,但施工成本却相对偏高,且施工进度缓慢。在具体施工时,相关施工人员应先利用钻机设备沿设计线路进行钻掘孔洞,并按照相应的规范标准要求合理控制孔洞直径和深度,通常前者应保持在600-1200mm范围内,后者尽可能大于30m,最后再将钢筋笼吊装到孔洞内,并向孔洞内浇筑填充混凝土,使其形成防渗墙。

2.3 注浆式防渗墙施工技术

该防渗墙施工技术是指在地基中,利用高压注浆设备将提前配制好的注浆材料高压注入其中,以此形成防渗帷幕。这种施工方法一般适用于岩土层较松散的区域,可以很好地改善地基渗透性,避免对闸坝安全造成影响。在具体应用时,相关施工人员应按照设计线路钻掘注浆孔,使其孔直径保持在 100-200mm 范围内,孔深30m 以上,然后再将水泥浆、膨润土浆等材料高压注入到孔内,这样才能形成相互连通的防渗帷幕,保障水利水电工程的持久稳定运行。

2.4 深层搅拌法防渗墙施工技术

该防渗墙施工技术是指在地基中,利用特种机械设备就位搅拌水泥等材料,以此形成防渗墙。这种施工方法一般适用于软弱地基施工区域,其不仅具有较快的施工效率和较广泛的应用范围,而且还可以大大提高地基承载力与抗渗性,满足水利水电工程的持久稳定运行需求。在具体施工时,相关施工人员应按照设计图纸要求,合理布设搅拌桩位,然后再采用深层搅拌设备就位搅拌水泥浆料,这样才能形成相互连通的防渗墙体。

2.5 振动沉管式防渗墙施工技术

该防渗墙施工技术是指在地基中,利用振动锤将钢制套管沉入其中,然后再将混凝土浇筑填充进套管中,以此形成稳固的防渗墙。这种施工方法一般适用于淤泥质土施工区域,不仅施工速率快,而且还能有效阻隔地下水渗流。在具体施工时,相关施工人员应按照设计图纸要求明确振动锤安装位置,然后再使用振动锤将钢制套管缓慢沉稳地打入土中,最后将混凝土浇筑填充到套管内形成防渗墙[2]。

2.6 混合式防渗墙施工技术

该防渗墙施工技术综合了上述几种防渗墙施工手段,其可以根据现场土质特点选择最适宜的施工工艺,能够充分发挥各种技术的应用优势,提高防渗墙的施工质量和效率。在实际应用过程中,如若现场地质条件较为复杂,就要先采用钻孔技术打设基桩,然后再利用深层搅拌法在基桩周围形成防渗帷幕;但若是软弱的地基土,则要先采用振动沉管技术提高地基承载力,然后再采用挖槽技术浇筑防渗墙体,这样才能获得一定的施工效果,满足水利水电建筑工程施工要求。

3. 防渗墙施工技术优化方法分析

3.1 防渗墙施工工艺的优化

防渗墙施工技术是阻隔地下水及污染物的重要手段之一,要想使其施工质量和使用寿命达到最佳标准,关键任务就是要对其施工工艺进行全面的优化。首先,为了更好地提高水利水电建筑地基的承载力和抗渗性,就要采用深层搅拌法或水泥土搅拌桩等先进施工工艺,对地基土进行就位强化处理;其次,在施工过程中,要想有效避免防渗墙接缝部位出现渗漏问题,就要尽量采用连续墙施工技术进行施工,即利用连续的钢筋混凝土墙体替代传统的分段式防渗墙,这样才能达到最终的施工效果和目的。同时,为了降低施工难度,加快施工效率,降低施工成本,还可以采用预制防渗墙板的方式进行施工。

3.2 防渗墙钻孔技术的优化

防渗墙墙体的完整性能够直接影响到其自身的抗渗效果。而钻孔作为防渗墙施工的关键环节,只有对其整体技术操作进行全面优化,才能确保防渗墙施工质量达到最佳标准。首先,为了进一步提高钻孔精度和效率,应采用以液压或气动驱动为主的高效钻机设备,同时还要配合复合式钻头或连续墙钻头等先进工具进行钻孔施工;其次,为了避免受到复杂地质条件所影响,而出现钻孔便移的情况,可采用导向钻孔或水平定向钻进等技术进行施工,并对钻孔过程加大监测和质量控制力度,做到及时发现、及时纠正,这样才能确保墙体的整体连续性,使其在水利水电工程长期运行中发挥最大的利用价值。

3.3 防渗墙灌浆技术的优化

在防渗墙施工过程中,灌浆施工是最为重要的环节内容之一,对其技术操作进行全面优化,可以最大化提升墙体的密实度和抗渗性能。在具体执行阶段,不仅要引入高压注浆技术,进而通过对浆液施加压力进行精准控制,促进浆液的深入渗透,提高墙体密实度。而且还要采用多级分段注浆

的方式,分层次对墙体进行注浆处理。同时还要确保浆液的科学配比设计,这样才能有效避免因单一注浆而出现浆液回流或离析等问题,进而影响浆液稳定性和注浆效果[3]。

3.4 防渗墙材料配比的优化

对于防渗墙而言,其抗渗性能除了受施工工艺影响外,也与所使用的材料配比密切相关。因此,在优化防渗墙施工技术时,还要重视对其施工材料配合比的优化。例如,可以适当降低水灰比,增加水泥掺量,以此提高混凝土的强度和密实度。另外,还要在混凝土中掺入适量的膨胀剂或收缩控制剂,这样才能减少混凝土的收缩变形,确保墙体的整体稳定性。此外,还可以采用膨润土、沥青等特种防渗材料对墙体表面进行处理,这样才能进一步提高防渗墙的应用性能,保障水利水电建筑工程的稳定性和安全性。

3.5 防渗墙施工监测技术的优化

为确保防渗墙施工质量,前提条件就是要对其整个施工过程进行实时的监测与控制。这就需要运用一些先进的监测技术对施工全过程进行全面监控。例如,在施工时,相关施工单位可以利用光纤传感技术对墙体内部应力状态进行实时监测,以便可以及时发现并处理其中存在的质量问题。另外,还可以采用雷达探测或超声波检测等无损检测手段,对完工的防渗墙进行全面检查,以便可以快速发现并修复存在的缺陷。同时,还可以利用BIM 技术,建立数字化的施工监控平台,进而实现对施工进度、质量、安全等关键指标的可视化管控,这样才能从根本上确保防渗墙施工效果,满足水利水电工程的建设需求。

4.防渗墙施工质量控制策略分析

4.1 防渗墙施工工艺的质量控制

防渗墙作为水利水电建筑工程的主体结构之一,其施工工艺的质量控制至关重要。在实际施工时,首要任务就是要严格把控钻孔施工工艺,不仅要引入先进的旋挖钻机设备,确保孔壁稳定性和光滑度,避免出现塌落问题。而且还要确保混凝土各原材料配比均匀,并采用专业的搅拌设备和振捣设备,这样才能确保混凝土的配制质量,避免其出现离析和蜂窝网等质量问题。此外,在混凝土浇筑过程中,应按照相应的施工标准要求合理控制混凝土浇筑速度,做到分层分段地浇筑。同时还要做好施工缝设置工作,并对接缝部位进行防渗处理,这样才能使防渗墙整体施工质量达到最佳标准。

4.2 防渗墙材料的质量控制

在水利水电建筑工程施工过程中,防渗墙材料质量的好坏能够直接影响到整个工程的稳定性。因此,在开展质量控制工作时,相关管理人员就要严格执行防渗墙材料的准入制度,确保采购的水泥、粉煤灰、外加剂等材料完全符合设计要求和相关标准规范,并提供合格证明。另外,还要加强对材料的进场检查和取样检测,一旦发现不合格材料,要及时剔除。特别是那些特殊的施工材料,如钢筋笼等,必须加大进场检查力度,确保尺寸、焊接质量等指标与相应的设计要求完全吻合,这样才能使防渗墙的整体施工达到设计预期,具体如表1 所示。

表1:防渗墙施工质量控制数据表

4.3 防渗墙施工机械设备的质量控制

水利水电建筑工程中,防渗墙施工环节会涉及多种机械设备,如搅拌设备、振捣棒、旋挖钻机等。这些机械设备的性能状态能够直接影响到最终的施工质量。因此,在防渗墙施工开展之前,相关工作人员就要对这些机械设备进行全面检查,确保各项技术指标符合要求。另外,还要加强设备日常维护保养工作,做到及时发现、及时处理,这样才能确保设备的正常运转,延长其使用寿命,进而为提高防渗墙施工效率和施工质量打下良好基础[4]。

4.4 防渗墙施工环境的质量控制

首先,要确保施工现场地基的稳定性,避免其出现变形现象,进而影响到整个墙体的稳定性和安全性;其次,要加强对周边环境的保护,避免现场施工时因泥浆外溢而对周边环境造成污染;最后,要根据季节气候变化,采取相应的措施对施工环境的温度、湿度等进行有效控制。例如,在夏季高温环境下,要采取遮阳、洒水等措施,降低混凝土浇筑温度,这样才能避免裂缝问题的产生,进而最大化提高防渗墙的抗渗效果。

结束语:

综上所述,在当前水利水电建筑工程中,防渗墙是不可缺少的重要组成部分,为了使其具有的遏制地下水流动以及控制水位等优势发挥到最大化,相关施工人员就要对防渗墙施工技术操作要点做到全面的掌握。同时还要根据实际情况做好相应的优化工作,并制定科学合理的控制措施,进而从施工工艺、施工材料、施工设备等方面入手,确保各环节的质量控制工作落到实处,这样才能从根本上保证防渗墙施工达到预期效果,满足水利水电工程的持久稳定运行需求。

参考文献

江世勇.水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术的运用[J].建材与装饰, 2019,(11):172-173.

张仕海.水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术的运用[J].建筑与预算, 2018,(06):134-135.

余生云.水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术的应用分析[J].环球市场, 2021,(10):19-20.

鲁文.水利水电工程建筑中混凝土防渗墙施工技术的运用[J].建筑工程技术与设计, 2019,(02):2789-2790.