摘要:水利水电工程建设对于国民经济发展具有重要的作用,其建设的最终目的是为了为人们的生产生活服务,并进行区域资源调配、能源利用。水利水电工程为近水建筑,这就特殊的工程环境使得水利水电工程必须要具备较高的防渗能力,才能够有效应对水资源对建筑墙体、结构所造成的渗漏威胁,保持水利水电工程的安全使用。基于此,本文分析了水利水电工程项目中,混凝土防渗墙施工的技术要点,能够发挥混凝土防渗墙在防渗处理、保护结构方面的作用。
关键词:水利水电工程;混凝土防渗墙;技术要点
近年来,随着水利水电工程扮演着越来越重要的角色,水利水电工程逐步成为与人们生产生活息息相关的工程项目,在此类工程的实施中,必须要注重工程的防渗性能,加强防渗技术的应用。混凝土防渗墙在水利水电工程中的应用较多,其包含的技术类型相对较多,为达到最为理想的防渗施工效果,相关人员在实际的施工过程中,必须要结合防渗施工要求、施工条件,进行防渗墙类型、技术的选择,并做好各个环节的技术管理。防渗施工是任何水利水电工程中都必须关注的重点问题。
1.防渗墙工艺概述
1.1防渗墙的作用
水利水电工程是水资源调配、电力资源生产与利用的重点工程项目,与工业、农业发展都有着紧密的联系,如果水利水电工程的建设质量较高,就能够在区域内发挥其良好的经济创造、社会效益实现、生态环境保护作用。如果水利水电工程的防渗性能较差,将会使得工程存在渗漏的侵蚀威胁,工程结构难以维持原状,存在运行的安全威胁。因此,在水利水电工程项目中,人们要重点关注防渗技术的应用,以减小渗漏水威胁,提高水利水电工程整体结构的稳定性与安全性。防渗墙技术是一种有效且应用范围较广、适用性很强的防渗技术,能够提高工程的防渗能力,促进水利水电工程各方面效益的实现。
1.2防渗墙特点及工艺技术
如果在水利水电工程中采用的是混凝土防渗墙,为达到最为理想的施工效果,施工人员需在实际的施工过程中,首先了解工程现场的地质条件,进而在此基础上确定防渗墙的结构尺寸等参数,进行施工材料、技术等的选择。与其他的防渗技术相比,混凝土防渗墙的适应性相对较好,各种的地质条件下都可以进行防渗施工,在淤泥与砂卵石地质条件中,如果采用混凝土防渗墙,施工处理的难度系数较高。即使如此,在水利水电工程项目的防渗施工时,混凝土防渗墙依旧是很多工程企业的首要选择。混凝土防渗墙施工的用途广泛,其特点主要体现在:(1)良好的防渗性能,防渗墙的建构,对水的渗入起到了一定的阻隔作用,当水位上涨时,混凝土防渗墙能够降低水流的冲击与冲刷作用,作为整个水利水电工程的承重结构[1]。(2)耐久性更好。相比其他的防渗技术,此种防渗技术的防渗效果更为理想,也就使得其在实际的施工过程中能够具有更好的耐久性。混凝土防渗墙施工工艺经历了漫长的发展时期,在当前水利事业稳步发展的过程中,此种防渗施工的技术也日益成熟,能够为水利水电工程的结构优化、质量控制创造良好的条件。
混凝土防渗墙施工技术主要包含了以下类型:(1)抓取法。在施工过程中,此种技术是对粉尘层的施工,利用此技术能够大大缩短施工的时间,保障施工的整体效率。(2)钻劈法。如果在施工过程中面临的是墙体的轴线划分,就可以利用此技术,来将相应的墙体轴线划分为各种不同的长度,实现分步施工。(3)钻抓法。如果在防渗施工的过程中,面临的是土层较密、位于深槽的防渗墙施工,利用此技术能够获得更为理想的防渗施工效果。
2.水利水电工程中混凝土防渗墙的种类
2.1板桩灌注式混凝土防渗墙
板桩灌注式混凝土防渗墙的应用过程中,采用的是震动冲击方式,利用此方式能够将钢板桩打入地基内,在建造的过程中,还需要在板桩的边缘位置,进行小管的焊接。从其结构来看,小管的焊接主要是为了后期材料的通入提供便捷。在施工过程中,如果要将已经打入地基中的钢板桩拔出来,由于在小管的底部上焊接有活动阀门,使得防渗材料能够更为快速的通入前期打好的孔洞内。
2.2槽板式混凝土防渗墙
槽板式混凝土防渗墙的建造过程中,需在挖出槽孔以后,将前期配制好的泥浆灌入其中,来发挥泥浆的加固作用。当泥浆灌入槽孔以后,方可进行在其中加入水泥混凝土,来建造连续性防渗墙结构。水利水电工程项目中的槽板式混凝土防渗墙,其槽孔长度在5~9m,当然,在必要的情况下,也需要进行此长度的些微调整[2]。
2.3桩柱式混凝土防渗墙
桩柱式混凝土防渗墙的设置与建造过程中,需首先采用大型号钻头在墙体上进行孔洞的钻出,大型号钻头的冲击力较大,能够在墙体中钻出符合要求的孔洞。在孔洞钻进完成后,泥浆与套管是主要材料,利用这些材料来开展对孔洞的回填处理,回填施工时,水泥混凝土是填充材料,最后再进行防护墙的建造。桩柱式防渗墙的施工过程中,连接处理需严格以桩孔形式与分布情况作为依据,使得防渗墙的结构形式满足工程标准。在一些水利水电工程项目的实施中,基底为土坝类型,针对这种形式,在连接处理上可以采用搭接或者连锁的方式。
3.混凝土防渗墙在具体施工中存在的问题
3.1防渗施工技术落后
混凝土防渗墙虽然是很多水利水电工程中不可或缺的防渗施工技术,技术应用极为广泛,具体的应用过程中同样存在着一些问题。混凝土防渗墙施工建设的过程中,一些施工企业的发展水平有限,并没有掌握最先进的防渗墙施工技术,所采用的技术为较为落后的技术,且施工企业缺乏对防渗施工的重视,导致防渗施工的技术选择不恰当,技术应用中缺乏优点与缺点的分析。比如,在一些水利水电工程项目中,在高压注射技术的应用过程中,受到其他因素的影响,导致防渗技术难以取得良好的应用效果,影响了混凝土防渗墙的防渗作用。
3.2忽略对风险因素的控制
水利水电工程项目中,在防渗施工环节同样存在着诸多的风险因素,为取得良好的防渗施工效果,施工人员需在实际的施工过程中加强对这些风险因素的把控,使得整个的施工作业能够顺利进行。虽然混凝土防渗墙具有良好的地质适应性,能够在各种的地质条件下都得到最为合理、有效的应用,但是,同样需要在施工过程中进行严格的风险管理与控制。一些工程企业在实际的施工过程中,缺乏对风险因素的控制,在混凝土防渗墙施工过程中的一些隐藏风险未被及时发现,导致防渗施工效果并不能够达到理想的标准。
4.水利水电工程混凝土防渗墙施工技术关键
4.1钻挖槽孔
钻挖槽孔是混凝土防渗墙施工的最初阶段,抓取法、钻劈法等都是最为常用的方式。在施工过程中,工程现场的地质条件可能存在一些特殊性,不同的施工环境条件下,所采用的钻机类型也有所区别,如果是颗粒较小的砂卵石槽孔钻挖作业,一般会选用抓取法,在施工的过程中,抓斗机是重要的设备,实际的作业环节,主要包含了主孔施工与副孔施工,利用三抓或者三抓以上的方式,能够保障槽孔的效果[3]。但是,在实际的施工过程中,一般要使得主孔长度略微小于抓斗的最大开度、副孔宽度要在主孔宽度以下。如果是颗粒较大的覆盖层施工,需利用钻劈法来进行槽孔的钻挖,施工设备是钢丝绳冲击钻机,在施工时,需以墙体的轴线为基础,进行槽段的分段划分,深钻与主孔距离最近的槽孔,最后再进行副孔的钻挖[4]。
4.2清理槽孔
在槽孔钻挖作业全部结束以后,为了保障后续防渗墙施工的顺利进行,施工过程中,需将已经钻挖完成后的槽孔进行清理,清除孔内存在的残渣。在槽孔清理的过程中,需借助于抽筒来完成槽内废渣的抽取工作、孔壁泥渣的清理。接头孔壁的清理工作中,需利用刷子钻具来完善,所使用的钻具钻头直径要超过槽孔的直径,保障废渣、残渣清理的完全性。
4.3设置接头管
接头管的设置同样会影响防渗墙的防渗施工效果,在实际的施工过程中,槽孔两端需进行接头管的设置,由吊车将此接头管吊运到槽孔底部的位置,随后进行相应的安装与固定处理。当吊运到了槽孔底部以后,需对接头管进行相应的密封处理。
4.4浇筑混凝土
混凝土浇筑环节,浇筑时间与频率的控制最为重要。为达到良好的浇筑效果,浇筑时间与槽孔清理的时间需维持在4h以内,避免混凝土流动性对施工质量造成的不利影响[5]。浇筑时需要对混凝土高度加以科学控制,保障浇筑的连续性,形成连续的防渗墙结构。
5.混凝土防渗墙施工的技术要点
5.1混凝土超薄防渗墙的施工技术
5.1.1多头深层搅拌截渗墙技术
软弱地基的防渗施工时,多采用的是多头深层搅拌截渗墙技术,此技术不仅能够达到防渗施工的要求,还能够提升软弱地基的承载力。在此防渗墙施工技术条件下,单头与双头是施工的基础,在当前技术不断发展的今天,此项施工技术也日益进步。双动力多头深层搅拌机是此施工技术中的关键设备,在设备使用中,带动了钻杆的钻进作业,完成相应土层的打孔。双动力多头深层搅拌机还能够从整体提高钻杆,使得钻杆能够处于正常搅拌状态下,促进搅拌任务的完成。搅拌与打钻的工程中,水泥浆的输送作业是由高压输送管来完成的,将水泥浆输送到钻杆以后,在钻头的作用下,水泥浆能够被输送到土层中,与土壤充分融合与搅拌。随着搅拌融合作业的完成,整个机械设备的移动驱动了平衡度的保持,有利于防渗墙的生成。
5.1.2墙体混凝土的浇筑
浇筑环节,需结合防渗墙施工要求,确定最佳的浇筑施工方案。混凝土浇筑作业开始之前,需在浇筑作业面少量浇筑一些水泥砂浆,随后再进行混凝土浇筑,挤出导管内的塞球,使其到达导管的底部位置。浇筑作业时,导管的埋深需控制在2~5m,混凝土浇筑时,需保持浇筑的匀速性。
5.2塑性混凝土防渗墙施工技术
近年来,在水利水电事业的不断发展过程中,人们越来越关注工程的防渗性能,塑性混凝土防渗墙施工技术也逐步出现并得以利用。这种防渗墙施工技术下,主要以新型材料为主,比如,黏土与膨胀土的应用,使得墙体本身的防渗性能大大提高。塑性混凝土防渗墙所形成的墙体结构具有弹性模量小、抗压能力强、应变能力良好的特征,在施工过程中,水泥的使用量相对较少,能够大大节约工程材料的成本。塑性混凝土防渗墙施工技术的应用过程中,最为关键的是要保障导向槽开挖的合理性,并使得导向槽的宽度略微大于防渗墙的设计宽度,这种开挖设计可能会使得原有的土层结构遭到较大的破坏,出现施工的安全隐患,为了克服技术局限,需在导向槽的开挖过程中,利用钢筋混凝土材料来保障其与防渗墙中心线的一致性,在造孔作业环节,提高造孔质量[6]。
结束语:
水利水电工程中,防渗施工极为重要,作为最为常用的防渗施工技术,在混凝土防渗墙施工的过程中,工程企业需从工程的实际情况着手,遵守施工的技术要点,避免技术应用不当、施工不规范等现象,提高混凝土防渗墙的施工效果,发挥其防渗作用。
参考文献:
[1]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,2016,000(031):278-279.
[2]王玲.水利水电工程坝肩混凝土防渗墙施工技术初探[J].科学与财富,2019,000(011):201.
[3]刘秀松.浅议水利水电工程混凝土防渗墙的施工技术[J].建筑工程技术与设计,2017,000(021):2953.
[4]杨玉轩.混凝土防渗墙在水利水电工程中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2016,000(015):2038.
[5]王国义.水利水电工程中混凝土防渗墙施工技术与质量控制[J].吉林农业,2015,000(023):76.
[6]吴国兴.水利水电工程混凝土防渗墙施工技术[J].科学技术创新,2018,000(009):136-137.