陳華鋒

廣東省廣州市增城區(qū)廣東水電二局股份有限公司 廣東 廣州 510000

引言

由于水利水電工程的特殊環(huán)境，大部分的建筑都是在水環(huán)境下進(jìn)行的，所以防滲是整個項目的關(guān)鍵。防滲是水利工程中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它的安全運(yùn)行受到很大的關(guān)注。塑性砼防滲墻是一種行之有效的縱向防滲措施，它具有較高的抗?jié)B性能和較好的極限變形能力，可以合理地控制滲流，保證壩體的穩(wěn)定，從而使水利水電項目的經(jīng)濟(jì)效益得到最大限度的發(fā)揮。在塑料混凝土中加入適當(dāng)?shù)酿ね梁团驖櫷?，可提高其抗?jié)B透性。

1 水利水電工程建筑中混凝土防滲墻類型分析

1.1 樁柱式混凝土防滲墻

在水利水電工程施工中，混凝土滲透墻的種類很多，而樁－柱混凝土防滲墻是一種較為普遍的形式，它通過對混凝土的回填法來提高防滲墻的防水能力。在工程實踐中，必須采用專用的鉆機(jī)對防滲墻進(jìn)行鉆孔，并根據(jù)工程特點，合理地設(shè)計孔眼的深度和數(shù)量，然后在防滲墻孔眼內(nèi)填充一定比例的混凝土，并采用連柱、套接等措施，提高防滲墻的防滲性能。

1.2 槽板式混凝土防滲墻

與樁、柱混凝土防滲墻不同，槽板型混凝土防滲墻是在原有的防滲墻基礎(chǔ)上進(jìn)行鉆孔，然后將泥漿注入到防滲墻的孔洞中，并采用二次灌漿提高其穩(wěn)定性，降低雨水下滲對墻體結(jié)構(gòu)的影響[1]。但是要注意鉆孔的尺寸，要把鉆孔的直徑控制在6～8m以內(nèi)，防止孔洞太大或太小，從而影響到防滲效果。

1.3 泥漿槽混凝土防滲墻

在水利水電工程中，通常采用的是水泥槽混凝土防滲墻，它通過挖槽、灌漿等方法填充混凝土內(nèi)部的間隙，從而加強(qiáng)其密實度，從而改善其防水性能。在進(jìn)行泥漿池混凝土防滲墻時，首先要把地上的垃圾和雜物清理干凈，然后再進(jìn)行開挖，通常挖溝的寬度要在1～2.5m之間，以保證挖溝的尺寸與水泥砂漿的要求一致。在注漿時，應(yīng)選擇具有良好粘結(jié)力的水泥，以加強(qiáng)其密度，以改善其防滲透性。

2 塑性混凝土防滲墻技術(shù)特點

2.1 塑性混凝土材料組成

除了粘土和膨潤土外，其他成分均可稱為混凝土，但在用量的比例上存在顯著差異。普通混凝土中的水泥含量約為350kg/m3，而塑性混凝土的用量一般不大于210kg/m3，典型的為100kg/m3～150kg/m3。若將膨潤土、粘土、粉煤灰等均歸為膠凝物質(zhì)，則其膠凝物質(zhì)的總量為170kg/m3～400kg/m3，膨潤土與黏土的用量為40%～70%。砂石集料的用量在1000～1700kg/m3左右。膨潤土和黏土的吸水率與水泥的種類也有一定的相關(guān)性，其含水率一般為0.8～3.0，多數(shù)為1.0～2.0。另外，與常規(guī)混凝土相同的是，添加減水劑、緩凝劑、引氣劑等添加劑，對提高塑性砼的性能有重要作用[2]。

2.2 塑性混凝土防滲墻工作機(jī)理

膨潤土、黏土等均具有良好的防滲性能，因此，在塑性混凝土中加入膨潤土、黏土，其抗?jié)B性基本不受影響。一般情況下，塑性砼的滲透系數(shù)為5×10-6～5×10-9。在塑性混凝土中，水泥經(jīng)過凝固硬化后，其作為網(wǎng)格骨架，在混凝土中分布均勻，具有阻水性、增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的彈性。塑料混凝土的防滲性能主要依賴于材料的性質(zhì)、用量和分散均勻。膨潤土在抗?jié)B性上比一般黏土好，而鈉基膨潤土比鈣基膨潤土好[3]。在保證塑性砼的稠度前提下，嚴(yán)格控制水膠比例是改善混凝土抗?jié)B性的主要措施。

2.3 塑性混凝土防滲墻施工工藝

根據(jù)DL/T5199-2004標(biāo)準(zhǔn)，塑性砼防滲墻的施工工藝與傳統(tǒng)的混凝土防滲墻沒有本質(zhì)的差別，其內(nèi)容包括：平臺、導(dǎo)墻、排泥、開槽、擋泥、混凝土澆筑等。平臺主要用于人員、設(shè)備和車輛，因此平臺必須牢固、平坦、寬度與建筑物的要求一致。一般的平臺包括水泥板和排水管。導(dǎo)向槽的壁具有導(dǎo)向、保護(hù)槽和承載能力。一組具有對稱性的引導(dǎo)墻組成了導(dǎo)槽。該方法的中心線與防滲墻中心線一致。導(dǎo)槽的凈寬應(yīng)大于防滲墻10～20cm，深1.2～1.8m。由于主梁的施工負(fù)荷較大，一般都是用鋼筋砼進(jìn)行澆筑。根據(jù)地層特點、開挖深度、壁厚和強(qiáng)度、施工條件和設(shè)備特性，選用適當(dāng)?shù)你@抓法、銑槽法、水槽法和鋸槽法。通常采用黏土和膨潤土，以防止孔洞崩塌、保持孔壁穩(wěn)定[4]。在防滲墻工程中，混凝土澆筑是一個重要的過程，通常是用泥漿下直管灌注，通過管道中的混凝土深度比管道外部的泥漿大，從而將管道中的泥漿不斷擠壓和替換，這樣就形成了直升管道。在開澆時，先將木球打入管道，然后將水泥砂漿注入管道，然后注入混凝土。澆注必須持續(xù)進(jìn)行，混凝土的提升速率不能低于每小時2.0m。由于混凝土與泥漿的接觸，會使其品質(zhì)降低，因此，通常在設(shè)計高度上多澆0.5m，以保證其表面質(zhì)量符合要求。

圖1 某工程塑性混凝土防滲墻施工地層剖面圖

3 防滲墻施工實施階段質(zhì)量控制

在進(jìn)行具體的工程建設(shè)之前，施工單位必須制定相應(yīng)的防滲墻施工方案，嚴(yán)格按設(shè)計要求進(jìn)行施工，并對施工過程中可能發(fā)生的質(zhì)量問題進(jìn)行有效的管理，特別是對槽口的施工、墻體的澆注等，只有做好了質(zhì)量控制，才能確保壩體的穩(wěn)定。

3.1 槽孔施工質(zhì)量控制

3.1.1 成槽方法。施工單位嚴(yán)格按設(shè)計圖紙，采用“純抓法”的方法，將基巖上部的巖體和下部的巖體鉆孔，從而實現(xiàn)了快速開槽的目的。

3.1.2 控制槽孔形質(zhì)量。

3.1.2.1 孔形質(zhì)量控制。在實際的工程中，施工單位必須根據(jù)單孔中心線的位置來建造凹槽，而凹槽的誤差范圍僅為10～30mm。首先，必須保證井口的壁面是豎直的，并且坡度的偏差不超過0.3%，并且禁止發(fā)生傾斜，并且在開孔時，必須保證與相鄰槽段的方向保持一致。其次，采用“重錘法”進(jìn)行施工時，若發(fā)現(xiàn)有坡度，應(yīng)及時糾正，并重新校核。

3.1.2.2 終孔質(zhì)量控制。根據(jù)施工圖紙的要求，在壩體基巖面上有陡坡的情況下，必須采取梯坎法進(jìn)行鉆孔，確保每一孔的深度偏差不超過1m。當(dāng)壩體基巖面上有一個平滑的溝槽時，必須確保鄰近的溝槽的底線位置是水平的。

3.2 做好清孔換漿和接頭孔的清洗

3.2.1 清孔換漿。在通過質(zhì)量確認(rèn)檢查后，必須保證鉆孔中的泥漿指標(biāo)達(dá)到澆筑標(biāo)準(zhǔn)，若鉆孔中的泥漿指標(biāo)達(dá)不到要求，則應(yīng)采用“氣舉法”。首先，要用空壓機(jī)把孔底的灰渣等從孔洞中抽出來，然后再用新的灰漿來進(jìn)行補(bǔ)漿。其次，在單孔清孔完成后，要對各孔洞進(jìn)行排沙。“氣舉法”因其清孔簡單、使用效果好而被廣泛應(yīng)用于溝槽的清孔。

3.2.2 接頭孔的清洗。為了確保不會再出現(xiàn)泥沙等雜物，必須用具有一定重量的鉆頭連接件來清潔孔壁。

3.3 塑性墻體混凝土澆筑施工質(zhì)量控制

在混凝土澆筑時，必須使用直立管道，以保證管道承受壓力。在澆注之前，還要將各管道安裝好，并確保管道的基底與溝槽底部的間距小于250mm，并且在澆注時，必須連續(xù)進(jìn)行，并以2m/h的速度進(jìn)行澆注，以保證孔洞內(nèi)的混凝土均勻地升高，并且高度誤差在500mm以內(nèi)。

4 塑性混凝土防滲墻成墻的質(zhì)量檢驗管理

在塑性混凝土防滲墻澆筑完畢后，還要對成墻進(jìn)行質(zhì)量檢查。首先，要對各井眼的中線位置進(jìn)行檢驗，確保相鄰井眼的深度偏差小于1m，并對各井眼的孔芯進(jìn)行機(jī)械試驗。其次，在混凝土灌漿孔中進(jìn)行采樣，每個井眼樣品不少于3個，能夠較好地檢測出裂縫的抗?jié)B性能、抗壓強(qiáng)度等。若有不合格的槽孔，應(yīng)及時向監(jiān)理部門報告，直至重新檢查合格。

5 塑性混凝土防滲墻的施工中的注意事項

當(dāng)塑性混凝土槽中出現(xiàn)損失時，其防滲作用將大為削弱，從而對其施工產(chǎn)生不利影響，甚至有可能帶來安全風(fēng)險。這個時候，就需要及時檢修，分析原因，選擇合適的處理方法，一般的修復(fù)方法有：處理土壤，處理完成后，再用損失的材料填充，保證溝渠的填筑。當(dāng)出現(xiàn)較為嚴(yán)重、復(fù)雜的情況時，應(yīng)在基坑開挖之前增加一道加固工序，常用的加固材料是膨潤土，然后進(jìn)行基坑開挖。對有質(zhì)量問題的混凝土，要注意其槽道的質(zhì)量，防止因施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題而造成的嚴(yán)重后果。這時要做的就是縮小溝槽的長度，加強(qiáng)土層的深度，適當(dāng)?shù)販p少加固后的泥漿高度，防止土層崩塌。另外，在土體上也可以事先用黏土進(jìn)行加固，以避免土體防滲墻的滲入。在水利水電建設(shè)中，必須將施工工藝與實際相結(jié)合，這樣才能確保施工的質(zhì)量。

6 防滲墻技術(shù)的改進(jìn)

為了保證整體結(jié)構(gòu)的承載力，防滲墻的施工必須進(jìn)行高層次的基礎(chǔ)工作。在這種情況下，建筑材料浪費(fèi)、建設(shè)過度、重復(fù)建設(shè)是不可避免的。為了達(dá)到較好的承載能力，必須增加防滲墻的高度，以確保上部結(jié)構(gòu)的支撐能力。在這一點上，可以在防滲墻的基礎(chǔ)上，增加墻體的厚度，使其與防滲墻結(jié)合，這樣就可以降低墻體的高度，減輕施工難度，提高工作效率，同時也能起到防止?jié)B漏和承重的作用。

7 結(jié)束語

因此，在水利水電工程中，防滲墻施工是一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，這個階段的施工將會直接影響到工程的正常工作，因此，應(yīng)引起人們的廣泛關(guān)注。塑性混凝土防滲墻不但防滲效果好，而且其極限變形能力較強(qiáng)，在工程中起到了很大的作用。在具體的施工中，應(yīng)對工程地質(zhì)情況進(jìn)行全面的了解，制訂科學(xué)的設(shè)計方案，對提高防滲墻的穩(wěn)定起到積極的作用。同時，加強(qiáng)對工程質(zhì)量的管理，根據(jù)現(xiàn)場實際情況，對槽段進(jìn)行合理的分段，縮短槽段的接縫，提高施工的效率。在施工中出現(xiàn)漏漿、堵漏等問題時，應(yīng)對出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的處理措施，以確保施工安全和經(jīng)濟(jì)利益最大化。