阿依努爾.麥麥提

【摘要】在水利工程中，幾乎全部建筑物都會(huì)與水直接或間接接觸，因此提高混凝土防滲墻的施工質(zhì)量尤其關(guān)鍵，具體可從優(yōu)選施工材料、優(yōu)化施工工藝等角度加以控制。在本案，筆者結(jié)合混凝土防滲墻的理論知識(shí)，舉例探究水利建筑工程施工的混凝土防滲墻技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】水利建筑；防滲墻；質(zhì)量控制

引言

防滲墻是一種連續(xù)地下墻體，即：先用專業(yè)機(jī)械設(shè)備鉆鑿圓孔或開挖槽孔，再將混凝土澆灌在孔中及回填黏土等，最后再安裝預(yù)制混凝土構(gòu)件。目前，常見的混凝土防滲墻類型包括樁柱式、槽板式、板樁灌注及泥漿槽混凝土防滲墻。其中，樁柱式混凝土防滲墻是先用大型沖擊鉆頭等設(shè)備鉆鑿孔洞，再回填入水泥混凝土；槽板式混凝土防滲墻是先用抓斗、大型沖擊鉆等設(shè)備開挖槽孔，再用泥漿加固槽孔，最后再將水泥混凝土回填入孔中，注意槽孔長(zhǎng)度取5-9m；板樁灌注混凝土防滲墻是先采用震沖法將鋼板樁打入地基中，再將小管焊在鋼板樁的邊緣，并在小管底部設(shè)置活門，以方便用液壓器等來取出鋼樁，期間可通過小管將防滲材料灌入孔洞中；泥漿槽混凝土防滲墻是先用索鏟等在作業(yè)面開挖寬約1.5-3.0m的溝槽，再用泥漿等加固溝槽，并在開挖深度達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)后回填礫石、砂石和粘性土的混合材料。目前，上述混凝土防滲墻在水利建筑工程中都有所應(yīng)用。在本案，筆者主要結(jié)合實(shí)際案例，探討防滲墻技術(shù)在水利建筑工程施工中的應(yīng)用。

一、工程概況

XX水利建筑工程由水電站廠房、主壩等組成及大壩整體長(zhǎng)7180m、最大高41.5m。其中，主壩的形式主要是瀝青混凝土防滲墻土石壩，壩頂長(zhǎng)1676m，左、右副壩是粘土防滲墻土石壩。泄洪建筑物采用的是長(zhǎng)875.5m、寬166m的開敞岸坡式溢洪道，泄洪孔共計(jì)11個(gè)及其單孔寬12m。堰頂高程為199.8m，溢洪道泄流量的極大值為2.03萬m3/s。在這一工程的防滲墻施工中，應(yīng)將瀝青混凝土防滲墻的中線設(shè)在壩軸線上，并保證其到壩軸線的距離<2m，同時(shí)在防滲墻的兩側(cè)設(shè)寬約3m的砂礫石過渡帶。碾壓式瀝青混凝土防滲墻底部的高程分別為187.7m和188.55m，其中高程<200m的防滲墻墻厚取0.7m，反之則取0.5m；防滲墻頂?shù)母叱虨?18.5m。

二、施工準(zhǔn)備

在水利建筑工程防滲墻施工的準(zhǔn)備階段，應(yīng)按要求選擇防滲墻的施工材料。對(duì)于碾壓式瀝青混凝土而言，瀝青應(yīng)具有良好的彎曲變形性能及較大的延伸度。通過試驗(yàn)，案例工程選用90#重交通道路瀝青。在試驗(yàn)中，總共選取A、B、C、D四種礦料。其中，A、C料具有質(zhì)地疏松、外觀節(jié)理發(fā)育的特征，其堅(jiān)固性與壓碎指標(biāo)比設(shè)計(jì)限值略高，則不宜用在碾壓式瀝青混凝土施工中；反之，B、D料滿足施工要求。在實(shí)際施工中，為了降低材料中針片狀顆粒的含量，建議選用錘式破碎機(jī)或反擊式破碎機(jī)施工，并采用表1所示的碾壓式瀝青混凝土配合比。

表1 碾壓式瀝青混凝土的配合比

骨料類型 外加瀝青/% 礦粉/% 細(xì)骨料/% 粗骨料/%

25-5mm 5-10mm 10-15mm 15-20mm 0.074-25mm

B 6.5 12.3 31.7 14.4 17.6 14.0 10.0

D 6.5 11.1 24.8 20.1 21.0 13.8 9.2

三、施工工藝流程

在案例工程中，混凝土防滲墻施工的工藝流程如下：鉆孔施工→拌制混凝土→澆筑混凝土，具體表現(xiàn)如下：

1、鉆孔施工

在鉆孔施工階段，需要完成的工作內(nèi)容如下：一是從水利工程的客觀實(shí)際出發(fā)，合理設(shè)置防滲墻中線和高程；二是根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)條件、澆筑導(dǎo)管設(shè)置及墻體預(yù)留孔等，合理劃分槽段；三是在確定孔口高程時(shí)，充分考慮施工過程的最高水位等，以保證廢渣、廢水等的順利排放。例如，在鉆劈法鉆孔施工中，先將軸線分成長(zhǎng)短不一的槽段，再將相鄰槽段分成兩期，然后再用沖擊式反循環(huán)型沖鉆機(jī)或鋼繩沖鉆機(jī)分層鉆孔，并在相鄰孔洞深度達(dá)標(biāo)后，反復(fù)劈打與主孔相對(duì)的副孔，最后再排出泥屑和碎石，注意開孔鉆頭的直徑應(yīng)大于終孔鉆頭的直徑及合理選擇副孔的長(zhǎng)度。

2、混凝土拌制

泥漿的主要材料是粘土。在調(diào)制泥漿時(shí)，可加入泥漿料。但在這一過程，需注意下列事項(xiàng)：一是均勻攪拌泥漿料，并注水施工；二是嚴(yán)控泥漿中的水分，以保持泥漿的均勻狀態(tài)及優(yōu)化混凝土的配合比；三是不得一并添加水和膨潤(rùn)土，以免在膨潤(rùn)土施工中出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象。

3、混凝土澆筑

在混凝土防滲墻施工中，混凝土的澆筑方式包括水下導(dǎo)管、直升導(dǎo)管。倘若選擇水下導(dǎo)管方式，則工程施工規(guī)定注意如下要點(diǎn)：一是導(dǎo)管內(nèi)徑可用Φ200-250mm的鋼管，并從工程需求出發(fā)，將長(zhǎng)度分成0.3、0.5、1、2m四個(gè)檔次，其中主體選取2m，最后再用法蘭盤將導(dǎo)管連接在一起；二是按一段3條的標(biāo)準(zhǔn)，將混凝土澆筑導(dǎo)管布設(shè)在防滲墻中心線上，注意兩端頭的間距應(yīng)控制在1m；三是在澆筑混凝土?xí)r，導(dǎo)管口到孔底的距離可取15-25cm，并保證導(dǎo)管的下埋深度<1m及澆筑速度<2m/h。

四、施工質(zhì)量控制

鑒于混凝土防滲墻在水利建筑工程中的重要作用，必須嚴(yán)控其施工質(zhì)量，具體措施如下：

1、優(yōu)選鉆孔機(jī)械

對(duì)于水利建筑工程混凝土防滲墻施工，最為常用的設(shè)備當(dāng)屬鉆孔機(jī)械。倘若選用鋼繩沖鉆機(jī)，則需先用沖擊鉆頭重復(fù)破碎地面至其表層完全粉碎，再用抽砂筒抽出地面表層的全部泥屑和碎石。應(yīng)用表明，鋼繩沖鉆機(jī)的工作效率較低，且耗費(fèi)的能源資源量也很大。倘若選用沖擊式反循環(huán)型沖鉆機(jī)，則需更改出渣方式及通過泵吸連續(xù)出渣，以免鉆機(jī)作業(yè)破壞地面的顆粒。應(yīng)用表明沖擊式反循環(huán)型沖鉆機(jī)的工作效率高，但其對(duì)施工設(shè)備的要求非常嚴(yán)格。與上述兩種鉆孔機(jī)械相比，倘若在溝槽開挖中運(yùn)用抓斗挖槽機(jī)，則可用斗齒直接切割地面，并在徹底破碎地面的土層厚，抓出泥屑和碎石。因此，建議在案例工程中運(yùn)用抓斗挖槽機(jī)進(jìn)行鉆孔施工。

2、導(dǎo)墻施工質(zhì)量控制

導(dǎo)墻是建造混凝土防滲墻的重要臨時(shí)構(gòu)造物，其承受的是鋼筋籠、混凝土澆筑用導(dǎo)管及鉆機(jī)等的荷載作用，因此必須嚴(yán)格控制其施工質(zhì)量，具體措施包括：一是嚴(yán)控原材料的質(zhì)量，比如選用不銹鋼成分≥Φ8的圓鋼、15≤fcuk（強(qiáng)度）<20MPa的混凝土；二是嚴(yán)控導(dǎo)墻的尺寸，即：按拔管機(jī)的承載力來控制導(dǎo)墻的厚度，導(dǎo)墻高度取0.8-2m，墻頂高度高出地面的距離≥50mm。

3、鉆孔施工質(zhì)量控制

鉆孔施工是水利工程建筑防滲墻施工的重要步驟，其要求從下列方面來進(jìn)行質(zhì)量控制：一是按施工要求控制鉆孔的深度，即要求實(shí)際鉆孔深度不得比規(guī)定值小；二是嚴(yán)控孔的傾斜率、孔位的偏差及孔徑的寬度等，其中對(duì)于孔位的偏差，導(dǎo)墻的軸心與孔的軸線偏差約為±3cm，而孔的傾斜率偏差應(yīng)控制在0.4%，同時(shí)在建槽時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確定位抓頭的位置，具體可通過保持抓斗與防滲墻軸線的垂直或平行狀態(tài)來控制孔型的質(zhì)量。

4、接頭管下設(shè)的質(zhì)量控制

為了提高混凝土的澆筑質(zhì)量，下設(shè)位置應(yīng)與槽孔緊貼在一起，并與接頭管保持垂直。同時(shí)，導(dǎo)管下設(shè)孔徑應(yīng)≥200mm及導(dǎo)管到孔的距離<5m、與一期槽兩端相距2m及到二期槽的距離<1m，并與孔底保持30m的距離。

5、混凝土施工質(zhì)量控制

在混凝土拌制前，首先，應(yīng)按工程施工要求選購原材料，并做好檢驗(yàn)檢測(cè)工作，比如檢測(cè)水泥的強(qiáng)度、稠密度和凝結(jié)度等；檢測(cè)膨潤(rùn)土中黏粒的含量、顆粒的組成等；檢測(cè)石子的含泥量、針片狀顆粒含量等。其次，應(yīng)按表1所示的配合比拌制混凝土，并保持混凝土的如下性能標(biāo)準(zhǔn)：擴(kuò)散度為34-40cm、坍落度為18-252cm。在這一過程中，需要（不）定期檢測(cè)料場(chǎng)砂石的含水率，并在含水率<1%時(shí)加水，以提高墻體的質(zhì)量及防止墻體材料塌落。

結(jié)語：

綜上，防滲墻技術(shù)的應(yīng)用是控制水利建筑工程滲漏等缺陷的重要手段，因此應(yīng)按要求開展防滲墻施工。但在這一過程中，建議注意如下幾點(diǎn)：一是從工程施工的客觀實(shí)際出現(xiàn)，優(yōu)化混凝土的配合比和施工工藝；二是在實(shí)際施工中，突出對(duì)重要施工步驟或施工部位的質(zhì)量控制；三是提高全體參建人員的整體素質(zhì)，并密切參建單位的溝通聯(lián)系。正因施工單位、設(shè)計(jì)單位等的協(xié)同努力，才保證了案例工程如期保質(zhì)完成，并充分發(fā)揮了水利工程在區(qū)域發(fā)展中的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏永利. 芻議混凝土防滲墻技術(shù)在水利水電建筑施工中的應(yīng)用[J]. 黑龍江科技信息，2016，（04）：209.

[2]王正哲. 水利建筑工程施工防滲墻技術(shù)研究[J]. 技術(shù)與市場(chǎng)，2015，（09）：157-158.

[3]周穎恩. 關(guān)于水利水電工程建筑中混凝土防滲墻施工技術(shù)的使用[J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2015，（15）：164.

[4]張仕海. 水利水電工程建筑中混凝土防滲墻施工技術(shù)的運(yùn)用[J]. 建筑與預(yù)算，2015，（06）：58-60.

[5]陳勇軍. 試析塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J]. 珠江水運(yùn)，2015，（11）：30-31.

[6]李會(huì)磊. 淺析水利建筑工程施工中防滲技術(shù)的應(yīng)用[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè)，2015，（03）：55-56.

[7]蔡世杰. 水利工程施工中混凝土防滲墻技術(shù)及質(zhì)量控制之我見[J]. 中華民居（下旬刊），2013，（04）：307-308.