丁毅 李紹燕 彭保栓

[ 作者簡介 ]

丁毅，男，河南內(nèi)鄉(xiāng)人，內(nèi)鄉(xiāng)縣抗旱服務(wù)隊(duì)，助理工程師，大專，研究方向：水利工程建設(shè)管理。

李紹燕，女，河南內(nèi)鄉(xiāng)人，內(nèi)鄉(xiāng)縣抗旱服務(wù)隊(duì)，助理工程師，大專，研究方向：水利工程建設(shè)管理。

彭保栓，男，河南內(nèi)鄉(xiāng)人，內(nèi)鄉(xiāng)縣人民政府計(jì)劃節(jié)約用水辦公室，助理工程師，本科，研究方向：水利工程建設(shè)管理。

[ 摘要 ]

水利工程項(xiàng)目建成后在一定程度上可以促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對加強(qiáng)水利建設(shè)管理工作也至關(guān)重要。滲漏問題仍然是中國水利工程常見的問題，直接關(guān)系到工程質(zhì)量、施工安全和使用。因此應(yīng)該了解造成這種問題的主要因素，并根據(jù)其情況采取相應(yīng)的防滲措施，強(qiáng)化對防滲施工技術(shù)和材料的合理運(yùn)用，比如防滲砂漿技術(shù)、抗?jié)B墻技術(shù)等，最終使得水利工程產(chǎn)生優(yōu)異的防滲效果。

[ 關(guān)鍵詞 ]

水利工程；混凝土防滲墻；施工技術(shù)淺析

中圖分類號：TV5

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2022.15.056

隨著社會的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)水平的提高，水利工程項(xiàng)目的發(fā)展速度也愈發(fā)加快。當(dāng)前的水利工程大多會使用混凝土防滲墻，雖然其在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可能會出現(xiàn)不同程度的安全質(zhì)量問題，但適宜措施會增強(qiáng)水利工程項(xiàng)目的整體水平，保障水利工程施工效果。

1 水利工程應(yīng)用防滲技術(shù)的意義

水利工程的建設(shè)不但必須符合結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的要求，更要具有一定的防震能力，其滲漏性問題也一直是工程界與建筑界所關(guān)心的要點(diǎn)。但是在工程具體實(shí)踐運(yùn)作的整個(gè)流程中，由于滲漏性的問題往往是不可避免的，而且問題出現(xiàn)的概率又相對較高，因此一旦沒有及時(shí)解決，或者是解決的方法沒有那么恰當(dāng)，就會給工程的正常開展埋下巨大的安全隱患，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故，大大地降低了工程的品質(zhì)。另外，導(dǎo)致工程滲漏問題的因素也是多種多樣的，不但涉及地基本身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，同時(shí)也和混凝土接縫的處理有著密切聯(lián)系，這也就意味著工程施工方要選用不同的方式落實(shí)防滲任務(wù)，以確保防滲指標(biāo)滿足工程建設(shè)的實(shí)際需要。除此以外，工程設(shè)計(jì)技術(shù)人員還必須在工程建設(shè)階段優(yōu)化防滲方案的設(shè)計(jì)與規(guī)劃。上述工作的主要目的都是保持工程的穩(wěn)定性，因?yàn)橐坏┧こ痰男孤┰絹碓絿?yán)重，勢必會影響工程建設(shè)的社會效益和經(jīng)濟(jì)性效益，以至危及到民眾的生命財(cái)產(chǎn)安全?？偠灾?，防滲技術(shù)在水利建設(shè)中的運(yùn)用具有重要的價(jià)值，不但能夠延長建筑的壽命，而且也能夠減少對各種資源的消耗。

2 水利工程防滲設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則分析

水利工程工程防滲規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則。首先，在水利工程工程防滲規(guī)劃設(shè)計(jì)前，應(yīng)劃分建筑物的等級，并按相關(guān)工作規(guī)范進(jìn)行現(xiàn)場勘察勘測工作，對擬建水利工程的基本情況有一個(gè)初步的了解。相關(guān)工作人員在考察調(diào)研過程中，應(yīng)盡可能分析擬建水利工程的工程土質(zhì)信息和建筑材料信息，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合國內(nèi)外工程防滲經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)秀技術(shù)成果，詳細(xì)規(guī)劃水利工程工程防滲設(shè)計(jì)。其次，在水利工程工程防滲規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)工作流程和相應(yīng)的工作規(guī)范，結(jié)合防滲、土壤鹽漬化、凍害規(guī)劃進(jìn)行統(tǒng)籌考慮，盡可能提高水渠工程防水設(shè)計(jì)的科學(xué)性，從而有效滿足灌嘴總體規(guī)劃的要求。最后，在規(guī)劃和設(shè)計(jì)水利工程時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)堅(jiān)持具體問題分析的原則，全面分析施工現(xiàn)場的具體情況。在實(shí)踐中，設(shè)計(jì)者需要深入分析設(shè)計(jì)場地的自然環(huán)境條件，如土壤、地下水位、溫度等。同時(shí)，需要結(jié)合工程設(shè)計(jì)尺寸和工程設(shè)計(jì)防滲等技術(shù)要求來落實(shí)設(shè)計(jì)實(shí)踐。此外，設(shè)計(jì)者應(yīng)充分考慮到水、地下水和地表水資源的供應(yīng)和需求。只有在充分考慮到建筑工地的社會經(jīng)濟(jì)和環(huán)境條件的情況下，才能制定科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案。

3 混凝土防滲墻的類型

一般來講，在水利工程施工中防滲墻是一種重要的建設(shè)形式，混凝土防滲墻是一種垂直類墻體，該類墻體會沿著相關(guān)壩體進(jìn)行縱向延伸。在混凝土防滲墻建設(shè)期間，相關(guān)人員需向表面的透水基礎(chǔ)中進(jìn)行造孔活動，再將混凝土放置在該孔中，使之形成帶有混凝土材料的防滲墻體。在當(dāng)前的水利工程施工中，相關(guān)人員可將混凝土防滲墻轉(zhuǎn)化成混合型防滲墻、槽孔型防滲墻與樁柱型防滲墻，而根據(jù)墻體材料又可將其分成一般性混凝土防滲墻、灰漿混凝土防滲墻、黏土混凝土防滲墻、鋼筋混凝土防滲墻與塑性混凝土防滲墻等。在水利工程施工期間，相關(guān)人員又可利用多種成槽方式，借用不同的成槽方式，可將其分成鋸槽類防滲墻、鉆挖成槽防滲墻、鏈斗成槽防滲墻、射水成槽防滲墻等。值得一提的是，混凝土防滲墻通常帶有較高的抗?jié)B標(biāo)識，內(nèi)部的彈性模量較低且強(qiáng)度適中，相關(guān)人員采用的混凝土拌合料也帶有一定的坍落度與和易性等，在了解水利工程施工期間各種類型的防滲墻后，可根據(jù)工程項(xiàng)目的具體情況設(shè)計(jì)與施工條件選擇不同類型的混凝土防滲墻。

4 水利工程滲漏的原因

4.1 施工縫滲漏問題及成因

一般情況下，若混凝土施工部位的面積較大，施工人員會應(yīng)用分層施工方式或是將施工部分劃分為若干小單元。在不同的混凝土層或單元之間會存在一些薄弱部位或縫隙，導(dǎo)致出現(xiàn)滲漏問題。水利工程施工過程中，若模板支撐的穩(wěn)定性或模板封閉性較差，會產(chǎn)生跑漿現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)蜂窩與麻面等問題，造成縫隙滲漏。

4.2 施工設(shè)計(jì)問題

由于混凝土結(jié)構(gòu)向來是水利工程建筑中比較脆弱的部分，因此出現(xiàn)漏水現(xiàn)象的概率就相對較高。在建筑設(shè)計(jì)與施工的過程中，混凝土結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計(jì)也是相當(dāng)關(guān)鍵的，如果工程設(shè)計(jì)人員能選用防水特性比較優(yōu)良的建筑材料進(jìn)行后續(xù)操作，那么就會降低水利工程變形縫隙漏水的概率。而在具體實(shí)施的過程中，部分建筑單位卻不選用與工程相符合的防水材料，這樣就無法為混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的防護(hù)設(shè)計(jì)，使混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)變形，最后導(dǎo)致漏水的現(xiàn)象更加嚴(yán)重。部分工程設(shè)計(jì)人員在建設(shè)的過程中也未能仔細(xì)分析水利工程修建的實(shí)際需求，導(dǎo)致工程設(shè)計(jì)人員與實(shí)際施工操作嚴(yán)重脫節(jié)，一旦工程施工人員根據(jù)預(yù)定的防水方案進(jìn)行各項(xiàng)作業(yè)，就必然無法合理充分地發(fā)揮出水利工程的防水特性，反而會加重項(xiàng)目的漏水狀況。此外，如果工程工作人員在進(jìn)行防滲水工作的時(shí)候，未能嚴(yán)格地按照工程建設(shè)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，在止水帶所安放的地方出現(xiàn)了很大偏差，也一樣會導(dǎo)致水利工程滲水現(xiàn)象的發(fā)生。

4.3 塑性收縮

在實(shí)際開展水利工程施工建設(shè)時(shí)，塑性收縮也屬于導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的一個(gè)主要因素。通常情況下，混凝土結(jié)構(gòu)的施工多借助漿液澆筑的方式來開展，同時(shí)固化混凝土，以此來滿足施工要求。這一環(huán)節(jié)非常容易受到一些外界因素的干擾，比如大風(fēng)以及高溫等，會導(dǎo)致水泥水化，這會使混凝土的強(qiáng)度持續(xù)降低，如果外部壓力明顯超過混凝土自身承載能力，便會出現(xiàn)裂縫。

4.4 環(huán)境因素

環(huán)境因素屬于導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的一大因素，混凝土所處環(huán)境的溫度以及濕度能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生重要影響，甚至可以直接決定混凝土的質(zhì)量。在實(shí)際開展混凝土制作工作時(shí)，其硬化過程中，水泥材料能夠釋放出水化熱能，同時(shí)促使混凝土內(nèi)部溫度持續(xù)提高，這就會導(dǎo)致其表面逐漸形成一定的拉應(yīng)力，而在其冷卻過程中，結(jié)構(gòu)內(nèi)部同樣會產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力，一旦表面以及內(nèi)部拉應(yīng)力達(dá)到甚至超過混凝土結(jié)構(gòu)自身所能承受的抗裂能力，便會導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。所以，環(huán)境的溫濕度屬于水利工程施工中的重要因素，在實(shí)際施工過程中應(yīng)做出合理控制。

5 水利工程中混凝土防滲墻施工技術(shù)淺析

5.1 鋸槽法成墻施工技術(shù)

鋸槽法成墻施工技術(shù)具有復(fù)雜的施工流程。施工人員應(yīng)根據(jù)規(guī)定角度調(diào)整鋸槽機(jī)刀桿的傾斜度，以每小時(shí)1.2米的速度進(jìn)行切割。在先導(dǎo)孔內(nèi)對前方、上方及下方等多個(gè)方位進(jìn)行來回切割，利用排渣系統(tǒng)將切割出的土體排到槽外區(qū)域。利用泥漿進(jìn)行墻壁保護(hù)，避免墻壁遭到破壞?？梢岳盟苄曰炷吝M(jìn)行墻壁澆筑，形成防滲墻。鋸槽法成墻施工技術(shù)復(fù)雜，但是成墻較深且成槽效率較高，可以為灌漿施工提供便利。

5.2 射水法成墻施工技術(shù)

應(yīng)用射水法成墻施工技術(shù)時(shí)，要應(yīng)用混凝土攪拌機(jī)、造孔機(jī)及澆注機(jī)等設(shè)備。要先利用造孔機(jī)成型器中的噴嘴噴射出來的高速水流對土層進(jìn)行切割。成型器會在先導(dǎo)孔中進(jìn)行上下活動，將泥漿當(dāng)作護(hù)壁材料，從而修整內(nèi)壁，使內(nèi)壁質(zhì)量達(dá)到施工要求。當(dāng)槽孔形成之后，可以利用水下混凝土或塑性混凝土開展?jié)仓?，從而形成防滲墻。需要將防滲墻的標(biāo)準(zhǔn)厚度控制在0.45米之內(nèi)，深度控制在30米之內(nèi)。射水法成墻施工技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益較高，在水利工程建設(shè)中應(yīng)用范圍較廣。

5.3 多頭深層攪拌水泥土成墻施工技術(shù)

應(yīng)用多頭深層攪拌水泥土成墻施工技術(shù)時(shí)，應(yīng)利用攪拌機(jī)將若干個(gè)鉆頭鉆到孔中，在土體中噴射水泥漿，之后立即開展攪拌，實(shí)現(xiàn)水泥漿與土體的混合，當(dāng)混合物固結(jié)之后會形成水泥土樁，將所有的水泥土樁連接起來就會形成防滲墻。在應(yīng)用此防滲技術(shù)時(shí)，要將成墻深度控制在22米之內(nèi)，將水泥土滲透系數(shù)控制在0.3兆帕。多頭深層攪拌水泥土成墻施工技術(shù)具有操作簡單、所用泥漿低污染、成本低、防滲效果好等優(yōu)勢，應(yīng)用范圍較廣。

5.4 鏈斗法成墻施工技術(shù)

鏈斗法成墻施工技術(shù)比較適用于沙土、砂礫石及黏土等含量不超過30 %的土層中。應(yīng)用鏈斗法成墻施工技術(shù)時(shí)，需利用鏈斗式開槽機(jī)排樁上部的旋轉(zhuǎn)鏈斗進(jìn)行取土，將斜置排樁下放到成墻深度，利用開槽機(jī)進(jìn)行土方開挖，并利用泥漿進(jìn)行墻壁保護(hù)。鏈斗法成墻施工技術(shù)中應(yīng)用的混凝土澆筑方式與鋸槽法成墻施工技術(shù)的混凝土澆筑方式類似，開槽寬度一般在16～50厘米，深度一般在12.5厘米左右。

6 控制混凝土裂縫的有效對策

6.1 合理設(shè)計(jì)施工方案

在實(shí)際開展水利工程施工方案的設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)該對混凝土比較容易出現(xiàn)裂縫的部位給予高度關(guān)注，通常情況下，在構(gòu)件材料截面允許的同時(shí)不改變配筋率的前提下，所選用鋼筋的直徑以及間距越小，往往越能夠更好地降低混凝土出現(xiàn)裂縫的概率。除此之外，可以結(jié)合混凝土自身允許的裂縫寬度值來開展科學(xué)的設(shè)計(jì)工作，在實(shí)際開展水利工程施工建設(shè)時(shí)在一定程度上能夠避免混凝土出現(xiàn)裂縫，有助于提高建設(shè)質(zhì)量以及工程耐久性。對于混凝土構(gòu)造方面的配筋加固過程也需要給予合理設(shè)計(jì)，必須選用規(guī)格最為合適的鋼筋材料，比如，施工中可以相對較多地選用一些直徑較小以及間距較小的配筋材料，以此來對混凝土開展加固作業(yè)，借助這種方法可以顯著降低混凝土在實(shí)際施工過程中出現(xiàn)裂縫的可能性。

6.2 改善混凝土施工工藝

首先，在通常情況下，借助分層分段法開展?jié)仓鳂I(yè)，能有效降低內(nèi)外溫差，降低裂縫病害發(fā)生的概率。其次，可以優(yōu)化配筋，避免應(yīng)力過度集中，同時(shí)加強(qiáng)其抵抗溫度和應(yīng)力的能力，特別是洞口周圍、轉(zhuǎn)角處、變截面等部位的配筋，非常容易產(chǎn)生集中應(yīng)力。針對這種情況，我們可以在洞口周圍合理地增加一些斜向鋼筋或者鋼筋網(wǎng)，同時(shí)對變截面進(jìn)行局部處理，保證截面的有效過渡，適當(dāng)?shù)卦黾幼枇ΑＷ詈?，根?jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對于相應(yīng)的平面尺寸比較大的大體積混凝土結(jié)構(gòu)，一般可以通過設(shè)置后澆帶來有效降低外部約束力和溫度應(yīng)力的影響。

6.3 強(qiáng)化設(shè)備使用效果

基于水利工程項(xiàng)目的龐大性，在開展多項(xiàng)施工工作時(shí)會用到不同類型的機(jī)械設(shè)備。例如，在混凝土防滲墻建設(shè)施工中就會使用到鉆孔機(jī)械，該類機(jī)械雖然較為普遍，但施工人員仍要采用合適的方法。水利工程項(xiàng)目在實(shí)行鉆孔施工期間，相關(guān)人員要利用鋼繩沖鉆機(jī)中的沖擊鉆頭來完成地面破碎工作，完全粉碎地面表層，再借用抽砂筒來適時(shí)抽取地面表層內(nèi)的泥屑與碎石。一般來講，鋼繩沖鉆機(jī)開展的項(xiàng)目施工多作用在地面表層內(nèi)，若在地面采用該類形式，不僅會消耗更多的能源與資源，還會適時(shí)降低其整體的工作效率，因而要及時(shí)更換鉆孔方案。施工人員在開展鉆孔工作選用帶有循環(huán)、沖擊性質(zhì)的沖鉆機(jī)時(shí)，根據(jù)該水利工程項(xiàng)目的建設(shè)現(xiàn)狀，要及時(shí)改動其內(nèi)部的出渣方法，利用泵來完成連續(xù)出渣工序，及時(shí)解決鉆機(jī)工作期間其地面顆粒遭受破壞的問題。相關(guān)人員在使用不同鉆孔技術(shù)或設(shè)備時(shí)應(yīng)依照該項(xiàng)目的具體運(yùn)行情況，對相關(guān)設(shè)備與技術(shù)實(shí)行嚴(yán)格管理。

在完成施工鉆孔設(shè)備的科學(xué)管理后，施工人員還需不斷強(qiáng)化自身的鉆孔、導(dǎo)孔施工技術(shù)，如在實(shí)行導(dǎo)孔施工期間，根據(jù)水利工程項(xiàng)目的實(shí)際情況可實(shí)行兩鉆抓法，也就是說導(dǎo)孔間距為抓斗內(nèi)部孔直徑與張開寬度的和。

7 結(jié)束語

混凝土防滲墻在水利工程中發(fā)揮著重要的作用，決定著整個(gè)水利工程的質(zhì)量和使用壽命。各個(gè)施工單位必須重視改善防滲墻的施工技術(shù)，為解決混凝土防滲墻建筑方面的問題提出科學(xué)合理的解決措施，保障防滲墻在水利工程中防漏、防滲的作用，提高防滲墻的使用率，并提高水利水電工程的質(zhì)量，確保施工技術(shù)的安全性和水利工程的可持續(xù)性發(fā)展。

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