【摘要】水庫(kù)大壩防滲墻,顧名思義就是防止水滲透出外部所設(shè)置的阻擋性墻體,它要具備極強(qiáng)的防滲透性,并且在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都要保證這種防滲透性的性能不變,同時(shí)墻體的各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)也要根據(jù)不同的水利工程要求、結(jié)構(gòu)形式來(lái)保證水庫(kù)大壩的穩(wěn)定性,以上種種都跟施工中的各環(huán)節(jié)密不可分。本文將以安全性、標(biāo)準(zhǔn)性、科學(xué)性作為施工原則對(duì)水庫(kù)大壩防滲墻從施工開(kāi)始到施工收尾檢查的全過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)講解。
【關(guān)鍵詞】水庫(kù)大壩;防滲墻;施工技術(shù)
前言
水庫(kù)大壩安全系統(tǒng)中出現(xiàn)漏洞最多的是混凝土的滲漏問(wèn)題,也就是防滲墻的施工過(guò)程所存在的安全隱患。在水庫(kù)大壩的防滲措施中有很多材料可以作為滲透墻的原材料,但以混凝土這種材質(zhì)最為合適,它不僅能夠適應(yīng)各種不同地基的水文地質(zhì)而且可以保證施工成本、施工速度及其便于機(jī)械化施工等優(yōu)點(diǎn)。下文中將結(jié)合具體的實(shí)際水庫(kù)大壩混凝土防滲墻施工案例對(duì)防滲墻的各項(xiàng)施工技術(shù)做深入的研究。
1.水庫(kù)大壩防滲墻鑿孔(槽)
1.1 鑿孔前的準(zhǔn)備
水庫(kù)大壩防滲墻的作業(yè)環(huán)境非常惡劣,例如地基不平、地質(zhì)過(guò)于松軟、地質(zhì)過(guò)于堅(jiān)硬、施工面積狹小等。如何在這種惡劣的環(huán)境下,保質(zhì)保量的在規(guī)定工期內(nèi)完成施工,其早期的平臺(tái)搭建是非常重要的。施工平臺(tái)的設(shè)計(jì)是保證施工正常運(yùn)行的基礎(chǔ),需要滿足不同施工機(jī)械間協(xié)同工作互不干擾、材料運(yùn)輸車(chē)路徑通暢、攪拌車(chē)的順利通行、作業(yè)人員的安全施工等基本要求。另一個(gè)準(zhǔn)備的要素是修筑導(dǎo)向槽,它是用于支持槽孔上壁的混凝土澆筑實(shí)體。安放或修筑位置是高于施工現(xiàn)場(chǎng)平面至少0.5m以上。之所以導(dǎo)向槽會(huì)高于現(xiàn)場(chǎng)平面是為了防止地表液體流入導(dǎo)向槽或自留漿液而產(chǎn)生施工安全威脅。緊隨其后的步驟是進(jìn)行槽孔的護(hù)壁處理。采用混凝土護(hù)壁法便于循環(huán)回收資源,且更具有穩(wěn)固性和流通性,也能夠?qū)Τ刹鄣捻樆?、冷固起到?jiān)實(shí)護(hù)壁的作用。
1.2 鑿孔與清孔
經(jīng)過(guò)前期準(zhǔn)備后,進(jìn)行鑿孔階段,使用沖擊鉆機(jī)等鉆具對(duì)單體鉆孔進(jìn)行加深作業(yè)實(shí)現(xiàn)的,并以單個(gè)鉆孔進(jìn)尺數(shù)來(lái)確定造孔工程量。在單體鉆孔過(guò)程中采用膨潤(rùn)土或優(yōu)質(zhì)黏土的泥漿戽著孔壁。單體鉆孔間的連接方式是以U型的金屬鎖管連接不同接口實(shí)現(xiàn)的,這種結(jié)構(gòu)可以有效提高防滲能力。實(shí)際的鎖管安裝步驟是將安裝好的導(dǎo)管通過(guò)提升架定位,再在頂部安置澆筑點(diǎn)和振搗設(shè)備,同時(shí)在每個(gè)槽孔里預(yù)埋3根灌漿管,以2m為一個(gè)間隔來(lái)確定灌漿管數(shù)量。以上步驟實(shí)施后,孔底基面會(huì)出現(xiàn)很多污物,可以利用清孔換漿的方式把孔內(nèi)原來(lái)含有的大量沙粒、碎石的泥漿更換成新鮮的泥漿。
這個(gè)階段需要保證的科學(xué)技術(shù)要點(diǎn)在于三方面:一是鉆具的選取,需要根據(jù)水庫(kù)大壩地質(zhì)情況做合理選擇,例如心墻黏土地層的地質(zhì)工程中,可以利用鋼繩沖擊鉆和鉆劈法鑿孔工藝,先鉆主孔再劈副孔;二是孔進(jìn)尺數(shù)的計(jì)算,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)是從孔口導(dǎo)墻頂部為零點(diǎn);三是孔槽長(zhǎng)度的截選,主要考核因素是當(dāng)?shù)厮w情況、單體槽孔的鑿孔持續(xù)時(shí)間、混凝土的澆筑能力。
2.水庫(kù)大壩防滲墻建筑施工
2.1 泥漿配比系數(shù)
泥漿的配合比例是確保防滲墻質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要因素,泥漿混合后的承重、防滲能力不僅要滿足短時(shí)間內(nèi)壩體的穩(wěn)固還需要保證其長(zhǎng)久性。如何取得合理的泥漿配比呢,可以采取水泥漿絮凝實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容是通過(guò)鑒定絮凝輕重度來(lái)確定什么樣的比例更為合適。絮凝度越低越適合作為科學(xué)的配比泥漿使用。輕度絮凝泥漿所呈現(xiàn)的狀態(tài)是在實(shí)驗(yàn)24小時(shí)后依然具有流動(dòng)性的配比泥漿,它對(duì)各項(xiàng)混凝土澆筑都不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響,這也是我們所要確定的比例系數(shù)。
2.2 開(kāi)澆階段
混凝土比例確定后,要在導(dǎo)管內(nèi)放入隔離球,為的是分隔水泥漿和混凝土?,F(xiàn)階段,混凝土的澆筑作業(yè)中不是使用人力更科學(xué)的方法是采用混凝土拌和運(yùn)輸機(jī)械,對(duì)于這些設(shè)備數(shù)量的選擇有一定的計(jì)算方法。計(jì)算方法用混凝土設(shè)備向工地上最長(zhǎng)槽孔內(nèi)澆灌混凝土,當(dāng)所有設(shè)備共同作業(yè)每小時(shí)孔內(nèi)泥漿以4m方量上升時(shí),所用到的機(jī)械數(shù)量就是此次工程中所用的機(jī)械。如果工期較短,還可以考慮滿足3個(gè)槽孔的同時(shí)澆筑需求。在滿足機(jī)械數(shù)量后便可以向孔內(nèi)進(jìn)行澆筑。開(kāi)始澆筑時(shí),混凝土澆筑量要大,大到可以將隔離球和泥漿擠出。使混凝土直抵槽孔底部并全面對(duì)槽孔底部進(jìn)行覆蓋,此過(guò)程大概是混凝土澆筑5m左右。
2.3 連續(xù)澆筑階段
這是整個(gè)水庫(kù)大壩防滲墻施工中最重要的階段,這個(gè)時(shí)期的澆筑速度是每小時(shí)泥漿向頂面上升的速度為2米或2米以上。主要問(wèn)題是確保泥漿的順利供應(yīng)及供應(yīng)過(guò)程中泥漿的混合比例、泥漿質(zhì)量與原有泥漿相同,切不可直接向槽孔內(nèi)加入黏土或水。如果在澆筑中出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象,要及時(shí)處理,可以使用高強(qiáng)度的混凝土回填壩體,在槽孔達(dá)到一定硬度后,再繼續(xù)連續(xù)澆筑過(guò)程。
2.4 終澆階段
一般認(rèn)為,利用管徑為300mm的混凝土泵2根進(jìn)行沖擊鉆管牽引,緩慢澆筑槽頭,當(dāng)向槽孔澆筑的混凝土距離槽孔孔口5m左右時(shí),即為終澆階段。這個(gè)時(shí)期的泥漿澆灌并不順暢,因?yàn)榇藭r(shí)泥漿比重大越來(lái)越稠密,槽孔管內(nèi)沖力小,常常會(huì)導(dǎo)致“滿管”的情況。這種’滿管’可能是一種假象,是由于內(nèi)外壓力縮小產(chǎn)生的短暫泥漿不下沉現(xiàn)象。所以一定要注意混凝土的澆灌速度要控制在上升速度大于2m每小時(shí),同時(shí)減少孔外壓力,以確保澆筑過(guò)程能夠順利完成。
2.5 混凝土護(hù)養(yǎng)
我們都知道一句俗語(yǔ)“編筐編簍,全在收口”很多工程項(xiàng)目前期都做的非常認(rèn)真、合理,但忽略了對(duì)末尾工作的妥善處理,使得前期工作功虧一簣,以對(duì)澆筑后防滲墻的護(hù)理工作也是非常重要的施工環(huán)節(jié)。具體的護(hù)養(yǎng)措施是控制空氣中濕度、溫度對(duì)混凝土的影響并嚴(yán)禁人員、車(chē)輛對(duì)防滲墻的污染;保證混凝土質(zhì)地均勻、緊密性強(qiáng)、槽孔間無(wú)污物、基面平整無(wú)沉渣;施工人員要對(duì)廢漿進(jìn)行妥善處理,保證施工場(chǎng)地的潔凈,避免工程項(xiàng)目對(duì)周邊居民、環(huán)境的粉塵污染和噪音污染。
結(jié)語(yǔ)
水利系統(tǒng)是關(guān)乎民生的大工程,對(duì)水庫(kù)大壩的安全應(yīng)該受到足夠的重視,否則與人與社會(huì)的危害都是難以估量的。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展,水利項(xiàng)目的發(fā)展空前膨脹,確保水利工程安全要從對(duì)防滲墻的鑿孔、澆筑、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)做好工藝設(shè)計(jì)的安全管理。水庫(kù)大壩施工質(zhì)量的高要求標(biāo)準(zhǔn)在任何時(shí)刻都不能松懈,只有保證水庫(kù)建設(shè)的正常運(yùn)行和安全使用才是對(duì)人民、國(guó)家生命財(cái)產(chǎn)安全的保護(hù)。
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作者簡(jiǎn)介:徐麗,女,漢族,甘肅靜寧縣,1982—,本科,工程師,主要從事水利水電工程施工