◎張義林
近年來,我國社會與經(jīng)濟發(fā)展水平顯著提升,各類水利工程被廣泛建設,旨在為人民群眾的日常生活提供便利,減少自然災害造成的影響和生命財產損失問題。在水利工程的建設過程中,始終受到水分的影響和限制,要全面強化水利工程的防滲透技術水平,其中塑性混凝土澆筑防滲墻在水利工程防滲透領域中被廣泛應用,且有較強的技術優(yōu)勢和價值?;诖耍疚尼槍λこ趟苄曰炷练罎B墻的防滲透技術應用進行深入的探究與分析,以期能夠進一步提升水利工程防滲透技術的綜合應用水平,為相關水利工程的施工建設提供一定理論指導和借鑒,從而提高混凝土墻的整體防滲效果。
與其他傳統(tǒng)類型的混凝土相比,塑性混凝土柔性效果更好,彈性模量較低且容易形變,抗裂及抗變性能力更強,綜合優(yōu)勢明顯,將塑性混凝土用于水利工程防滲墻及加固工程施工中防滲效果更好,特別是施工過程中能夠有效節(jié)約混凝土的用料,降低水利工程成本投入,施工流程和工序更加簡單便捷。因此,針對水利工程塑性混凝土防滲墻防滲透技術應用進行全面探討和分析有重要的實踐意義和應用價值。
現(xiàn)如今,我國各地其所開展的水利工程不僅含有了傳統(tǒng)的水利工程設施、水利工程建筑,同樣也有水利輸電站等大規(guī)模建筑類型,此類水利工程主要通過人工介入的形式,對水資源和水利能源進行全面的調控以及充分運用,切實發(fā)揮出水利資源的作用和價值。但是不能忽視的是,在進行水利工程的施工過程中,需要臨時阻斷水源并全面開展防滲施工,避免在后期通水之后出現(xiàn)滲透問題,直接影響水利工程的整體質量和性能情況,更有甚者可能會引發(fā)更為嚴重的安全風險事故和經(jīng)濟損失,造成人員傷亡等多層次問題。當前我國很多地區(qū)建設的水利工程中防水圍壩等重點部位防滲透性能相對較差,甚至時有發(fā)生滲水問題,久而久之會導致水利工程結構穩(wěn)定性、安全性難以充分保證,甚至釀成更為嚴重的風險隱患,對此,需要在水利工程中積極應用防滲透施工技術,其中塑性混凝土防滲墻技術有其獨特的運用意義和價值,不僅可以有效提升水利工程防滲透施工效果,同樣也能避免在施工過程中存在更多的技術難點問題,確保水利工程的防滲透水平能夠滿足工程未來的實際應用需求。
在水利工程中樁柱式防滲墻,為相對常見的墻體之一,需要對墻面進行鉆孔,并根據(jù)水利工程的實際需要進行填充,鉆孔作業(yè)期間可以應用沖擊力更強的鉆頭進行作業(yè),確保鉆頭能夠全面深入到混凝土墻面之中,并根據(jù)施工作業(yè)的需求預留好直徑相對較大的孔徑,前期鉆孔施工完成之后,需要應用不同類型的材料進行孔洞填充,其中可以應用套管,確?;炷梁湍酀{的填充效果更加完全,減少施工質量問題。在不同類型的水利工程中積極應用樁柱式防滲墻,需要根據(jù)工程實際需求確定樁柱的具體分布和排列,并對不同樁柱之間進行有效連接,例如針對某一地區(qū)土壩水庫工程建設防滲墻時需要綜合應用樁柱式混凝土防滲墻施工技術,配合接頭管法、套機等多種技術類型,對防滲墻進行鉆孔作業(yè)和填充作業(yè)施工完成之后,同樣也需要對樁孔進行有效連接,確保防滲墻的穩(wěn)定性和緊密性效果,全面提高水庫工程的防滲透水平。
此種類型的防滲墻最主要建設原理和施工原理在于,應用震動的形式將鋼板樁沖擊并固定于地基之下,此種板樁灌輸式防滲墻能夠從整體的角度對工程進行防滲施工與處理,其中需要對邊界位置進行有效焊接,底部增加活門小管。等鋼板樁下沉的指定深度之后,可以應用液壓器或其他類型的機械設備進行拔樁,期間需要應用防滲材料從活門小管進行注入和添加,要確保焊接好的活門小管能夠實現(xiàn)防滲材料的精準流入,讓其形成完整性更強、防滲效果更好的水利工程防滲墻。
在水利工程中應用槽板式防滲墻同樣也需要應用到混凝土進行灌注,提前確定好防滲墻的所處位置并做好孔洞,應用混凝土泥將注入孔洞之中,確保其能夠進一步發(fā)揮穩(wěn)定與加固的結構性作用,同時,全面提高視力工程混凝土防滲墻的綜合耐用性效果。要特別注意,當混凝土泥將注入孔洞之后,也可以在其中配合應用其他類型的防滲透材料,進一步形成更加牢固的防水墻。在具體施工過程中,需要對孔洞的大小和排列情況進行嚴格有序控制,例如不同孔洞的大小可以維持在7cm 左右,特別是不同槽孔的開動距離和長度,可以結合施工現(xiàn)場的實際情況進行調整,在應用過程中槽板式防滲墻與樁柱式混凝土防滲墻的施工工藝相對類似。
在水利工程防滲墻施工過程中,應用塑性混凝土進行防滲施工需要提前保證施工平臺的平整度和穩(wěn)定性效果,確保施工過程中所應用的不同類型機械設備都能充分發(fā)揮作用,并始終平穩(wěn)的放置于平臺之上;除此之外,需要做好施工前的各項準備工作,暢通施工現(xiàn)場運輸?shù)缆?,避免因道路寬度設計不合格,直接影響后期施工過程中的車輛有效運行。在施工平臺高度方面,要保證高于地下水位1.5m 左右,此種高度控制能夠有效排放施工過程中產生的廢水和渣土,與此同時也可以根據(jù)水域工程施工現(xiàn)場的實際情況,合理確定平臺的挖填量。
在實際開展水利工程防滲墻深溝開挖之前需要提前修建好導墻,具體的結構和尺寸需要按照水利工程防滲墻的計劃方案和施工方案進行綜合確定。大多數(shù)情況下,導墻會應用矩形或直角梯形的形式,按照防滲墻的軸線進行開挖,而導墻的厚度和深度也需要嚴格按照施工設計規(guī)范要求進行確定。在水利工程中會應用混凝土導墻,其高度可以控制在0.5m 至2m 左右,確保導墻底部與水利工程防滲墻施工的原土層進行緊密相連,其底部需要比現(xiàn)場施工場面高0.1m 左右,避免因降水問題導致地表水向下滲入。除此之外,為了進一步減少導墻在施工過程中產生位移的情況,可以直接在導墻外側位置進行全面夯實,其內側可以應用粘性土,避免泥漿滲入影響導墻的堅固性,與此同時也可以應用一定的支撐方法,確保導墻的垂直度和防滲墻的垂直度與實際要求相符合,具體的偏差要控制在10mm 以內。
在水利工程中積極應用塑性混凝土防滲墻進行施工,需要做好鉆孔成槽,這也是直接影響施工質量水平和施工周期的重要工序之一。在槽孔施工過程中可以進行分層次和分段開展,全面保障墻體施工的安全性和質量情況,可以根據(jù)水利工程施工現(xiàn)場的地質條件和水文條件等,合理控制和規(guī)劃挖孔成槽階段施工時間,確?;炷恋某掷m(xù)穩(wěn)定供應和墻體結構的穩(wěn)定性,并綜合參考混凝土攪拌以及運輸?shù)绕渌愋鸵蛩靥岣卟劭捉ㄔ斓姆蛛A段質量效果。一般情況下,槽長長度為7m 左右,在進行分段時,要最大程度上減少不同墻段之間的接縫情況,避免因為溝槽接縫緊密型不佳導致防滲墻總體防滲效果受到負面影響的問題出現(xiàn);也可以適當增加槽長以保證施工進度,確保施工過程中的安全性。在具體的溝槽段施工時,可以應用抓取法以及鉆孔抓頭法等不同類型的措施,其中抓取法綜合效率水平更高,也是水利工程造孔成槽施工階段最為常用的方法之一,配合沖擊鉆進行挖孔成槽,中心線位置要與防滲墻的軸線保持重合,槽壁始終保持平直狀態(tài),避免不同類型的雜物或廢渣直接落入槽孔之內,影響后續(xù)施工的有序開展,全面提升挖孔成槽施工階段的質量水平。
泥漿護壁施工能夠進一步保障防滲墻孔壁結構的穩(wěn)定性效果,避免在后續(xù)施工過程中出現(xiàn)坍塌問題,能夠有效保障施工質量和安全。在進行泥漿護壁施工時需要加入混凝土以及其他類型的粘性土材料,確保泥漿的密度和流動性能夠與施工需求相符合。但是要注意在進行泥漿護壁制作施工之前需要提前檢查現(xiàn)場所用泥漿的穩(wěn)定性和配比度,避免與施工規(guī)范要求不符合而影響泥漿護壁施工效果,特別是在制漿工藝配比、泥漿攪拌的過程中要全面做好施工記錄;除此之外也可以根據(jù)水利工程施工現(xiàn)場的實際需要,在工程建設周邊位置建造造漿廠,同時配置制漿池、沉淀池和存儲池等等,應用自動制漿系統(tǒng)或高速攪拌機全面提高泥漿護壁階段施工的效率和質量。
在前期槽孔施工完成之后,需要對已經(jīng)挖好的槽孔進行全面清理,避免前期施工過程中產生的泥沙影響施工質量,甚至會導致塑性混凝土防滲墻的綜合性能無法充分實現(xiàn)。在孔槽施工結束之后,施工單位需要配合監(jiān)理單位進行全面的自檢和工程質量檢查驗收,等到全面驗收合格之后才可以逐一進行清孔清槽和后續(xù)的工作。其中可以應用定位法,對抓斗的位置進行固定,應用抓斗全面抓取底部沉渣和其他類型的雜物,也可以配合擦洗錘對孔槽接放處位置進行全面的清理,將優(yōu)質泥漿泵送槽內施工過程中需要嚴格保證施工流程的規(guī)范性和施工技術的合理化,避免因不合格的施工措施導致槽孔坍塌問題。等到槽孔全部清理完成之后,需要保證孔內的泥漿和沉渣在規(guī)定的指數(shù)范圍之內,才可以進行后續(xù)混凝土澆筑施工。
應用塑性混凝土防滲墻等防滲技術時,至關重要的施工環(huán)節(jié)在于混凝土澆筑,澆筑過程中需要確保連續(xù)性效果,澆筑的速度也要始終保持穩(wěn)定狀態(tài),如果在施工過程中出現(xiàn)斷電問題,或施工存在意外情況導致塑性混凝土澆筑中斷,需要現(xiàn)場施工人員第一時間采取緊急措施進行處理。在應用塑性混凝土進行澆筑時,要提前將混凝土應用攪拌車運送至施工現(xiàn)場,通過管道泵送的形式將塑性混凝土泵送至澆筑點位,要保障澆筑管與槽軸線的一致性,如果應用雙管進行泵送,則需要針對不同管道之間的距離進行合理有效控制,而澆筑管的管底位置也可以距離槽孔底部20cm 左右,如果超出此類范圍要注意將管道中心放置于最低點,避免因高度過高或過低直接影響塑性混凝土的澆筑質量。在實際開展混凝土澆筑時可以提前下放澆筑管,排出管內的泥漿,持續(xù)澆筑混凝土,可以從最深的導管開始逐一澆筑,最后澆筑相對較淺的導管,確保澆筑速度的穩(wěn)定性以及整體性,讓塑性混凝土的澆筑表面實現(xiàn)平穩(wěn)上升。
在澆筑高度控制方面可以維持在超出原有設計高度0.5m 的范圍內,為塑性混凝土防滲墻的固結誤差提供一定空間。在澆筑時需要全面觀察和測量孔槽內部混凝土的高度和速度,記錄好相關數(shù)據(jù),避免出現(xiàn)混凝土堵塞漏漿等多方面問題。在澆筑完成之后,需要對槽孔以及塑性混凝土進行一定的保濕和養(yǎng)護,避免因為后期養(yǎng)護不到位,使得塑性混凝土初凝過程受到外界氣溫因素的影響而出現(xiàn)裂縫情況,導致防滲墻的綜合防滲效果不佳,要始終確保防滲墻的綜合承載力與施工需求相符合。除此之外,在不同槽孔接縫處位置要切實提高塑性混凝土的澆筑水平,可以應用接頭管法進行處理,既保障了接頭位置的嚴密性,也為塑性混凝土的防滲效果水平提升奠定良好基礎。
A 水庫坐落于我國北方地區(qū),該水庫始建于1960年,面積達6.5km2,該水庫壩址以上的河道長5.5km,水庫總庫容為190 萬m3,匯集了防洪、灌溉等多項功能。A 水庫作為小型水庫在進行大壩建設和修繕過程中應用了塑性混凝土防滲墻,以進一步提高大壩的滲流穩(wěn)定性。
根據(jù)A 水庫原有的大壩建設資料,可以得知該大壩主要為粉質粘土心的墻壩,壩頂寬4m,為混凝土路面,而大壩的上游應用干砌石進行護坡,下游則應用草皮進行護坡??紤]到A 水庫的設計洪水標準以及相關建設需求,需要著重提升大壩的防滲體系,因為在原始資料中曾記載該大壩在正常運行狀態(tài)下曾經(jīng)出現(xiàn)過下游大面積滲水的情況,因此結合A 大壩的實際需求和山區(qū)丘陵地區(qū)的地理位置,經(jīng)過前期滲流穩(wěn)定性測算,可以得知A 水庫的校核洪水位為45m,下游水位為41m,最大的水頭差為14m。
在混凝土防滲墻施工中,主要采取C15 塑性混凝土,允許升降比降為50,應用液壓抓斗法進行施工,同時在塑性混凝土防滲墻的施工過程中,厚度取0.4m 讓其頂部與大壩原有的壩頂路面進行有效連接。在A 大壩的水利工程中,對該水庫大壩進行防滲處理之前,壩坡的出逸點高程體現(xiàn)為48.93m,遠遠高于排水體的高程,因此在水庫大壩實際應用過程中存在較多的滲流不安全問題,而應用塑性混凝土進行防滲墻施工與處理之后,會使得壩坡的出逸點不論是在設計還是正常的工況狀態(tài)之下都能落于排水棱體之內(圖1),保障了防滲效果,特別是比降也小于滲透破壞的允許比降,整體防滲效果更好,防滲措施能夠進一步降低大壩的浸潤線高度,提高整體壩體結構的抗滑與穩(wěn)定性。
圖1 A 水庫防滲處理后浸潤線圖示
由此可見,在以往的水利工程中,我國的大壩大多為土石壩,建設時間相對較長,甚至會在汛期等時刻出現(xiàn)險情問題,因此需要對現(xiàn)有的土石壩水庫進行全面的加固,消除風險隱患,確保大壩的綜合質量水平與實際需求相符合,減少對人民群眾生命財產的威脅和影響。對此類已經(jīng)出現(xiàn)破損的大壩進行加固時,可以直接應用灌漿以及高壓噴射灌漿等多重方法進行有針對性地維護,其中塑性混凝土是綜合優(yōu)勢更加明顯的材料之一,既能夠滿足水庫大壩加固的強度需求,也能在抗?jié)B效果方面表現(xiàn)優(yōu)良,應用塑性混凝土之后在鋼筋、水泥等其他材料的應用相對較少,極大地節(jié)約了水庫加固除險施工成本,既縮短了工程周期,也實現(xiàn)了更好水平的防滲墻大壩加固效果。
結論:總而言之,在不同類型的水利工程施工建設中,可以廣泛應用塑性混凝土,發(fā)揮其綜合性能,耐久性強、抗震性好等多方面特點,防滲墻的成墻質量效果更高,能夠有效應對和適應水利工程地基變形等多層次需求,同時應用塑性混凝土能夠有效縮短工期,減少工程造價投入。也正因如此,塑性混凝土防滲墻在不同類型的水利工程中被積極應用,有較強的推廣價值,希望本文針對我國水利工程塑性混凝土防滲墻以及防滲技術的應用開展探究,能夠為我國當前水利工程的綜合建設質量水平的提高奠定良好基礎。