混凝土防滲墻施工新技術(shù)

劉步云

摘 要：混凝土防滲墻是病危水庫(kù)壩基防滲處理的一種比較常見(jiàn)、有效的方法?；炷练罎B墻施工新技術(shù)的應(yīng)用， 對(duì)施工中的導(dǎo)墻設(shè)計(jì)、特殊地層鉆孔技術(shù)、卡鉆處理等提出了新的解決方案， 提高了施工效率， 節(jié)省了工程成本， 在實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：混凝土防滲墻;新技術(shù);新工藝

我國(guó)已建成江河堤防工程總長(zhǎng)20 余萬(wàn)km，但堤防工程的主體—防洪大堤90% 以上為就地取材填筑的土堤。由于筑堤的歷史條件、筑堤材料、自然環(huán)境等復(fù)雜因素， 目前我國(guó)有70% 的城市未達(dá)到防洪標(biāo)準(zhǔn)，50% 的海堤未達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，40% 的水庫(kù)帶病運(yùn)行，蓄滯洪區(qū)安全建設(shè)嚴(yán)重滯后。大部分堤防隱患仍然較多，每遇高位洪水時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)管涌、流土、接觸沖刷、接觸流土等各種險(xiǎn)情?；炷练罎B墻能最有效地截?cái)喔黝悵B水通道，可以處理大部分存在滲透穩(wěn)定問(wèn)題的地基，并有效降低防區(qū)內(nèi)地下水水位，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到建筑物的安危， 因此對(duì)混凝土防滲墻施工過(guò)程中的質(zhì)量控制至關(guān)重要。在總結(jié)以往堤基加固防滲工程措施經(jīng)驗(yàn)及目前土木工程防滲新技術(shù)、新材料、新工藝的基礎(chǔ)上，加大力度、盡快研究出混凝土防滲墻施工新技術(shù)及新設(shè)備已屬當(dāng)務(wù)之急。

一、導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)形式

（一）目前常用的導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)

1字型導(dǎo)墻

它是用現(xiàn)場(chǎng)澆注或預(yù)制的鋼筋混凝土建造的， 施工簡(jiǎn)單， 但這種導(dǎo)墻要求表層土質(zhì)好， 荷載小， 槽孔長(zhǎng)度不要過(guò)長(zhǎng)， 造孔過(guò)程中不要有超挖現(xiàn)象。

2.倒L型導(dǎo)墻

施工較簡(jiǎn)單， 剛度大， 穩(wěn)定性較好. 但施工過(guò)程仍應(yīng)保持支頂才能穩(wěn)定。

3.L型導(dǎo)墻

此種導(dǎo)墻穩(wěn)定性最好， 墻后填土增加了墻的穩(wěn)定性. 一般應(yīng)按無(wú)支頂情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)比較后， 最后采用了L型導(dǎo)墻。還把導(dǎo)墻頂與現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)的混凝土地板連接起來(lái)， 以增加導(dǎo)墻的穩(wěn)定性。

（二）導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)

筆者認(rèn)為以上結(jié)構(gòu)形式雖然安全可靠， 但尚不經(jīng)濟(jì)， 有較大的改進(jìn)余地。

（1）在導(dǎo)墻地基梁斷面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分利用地基的承載力。按照上述思路進(jìn)行計(jì)算， 梁的斷面積大、配筋率高， 不僅制作成本高， 同時(shí)拆除費(fèi)用也大.在實(shí)際施工過(guò)程中， 當(dāng)槽口不出現(xiàn)坍塌時(shí)， 導(dǎo)墻地基梁豎向承載力是次要的， 地基的承載力起主要作用，梁主要承受側(cè)向推力。雖然也存在梁以下地層嚴(yán)重坍塌這種最不利工況， 但只要在鉆孔時(shí)措施恰當(dāng)， 如采取提高泥漿固壁效果等措施， 是可以避免的。況且， 當(dāng)出現(xiàn)這種最不利工況時(shí)， 即便能夠承受上部荷載， 可以采取其它一些措施勉強(qiáng)可以成槽， 但由于澆筑的水下混凝土斷面積過(guò)大， 也不符合設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)的要求。所以當(dāng)出現(xiàn)槽口嚴(yán)重坍塌這種情況時(shí)， 應(yīng)處理以后才能繼續(xù)施工， 在梁的斷面計(jì)算時(shí)可以不考慮這種工況。

（2）取消梁上架設(shè)的鋼槽板， 采用適當(dāng)增加梁的高度的辦法同樣可以增強(qiáng)槽口松散地層的穩(wěn)定性。當(dāng)鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重坍塌時(shí)， 鋼槽板后面的填筑料也將坍塌， 槽板將失穩(wěn)。為降低工程成本， 連續(xù)梁采用薄壁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)， 壁厚為20 ～ 25 cm。

（3）遇強(qiáng)透水地層時(shí)， 不必用粘土進(jìn)行置換。需要用粘土進(jìn)行置換的原因是強(qiáng)透水層由于其結(jié)構(gòu)松散，極易因漏漿引起坍孔。但采用粘土置換也有其特點(diǎn)， 一是在開(kāi)挖土料時(shí)易引起土地資源的破壞， 二是在填筑時(shí)往往由于工期和雨季等原因， 填筑質(zhì)量得不到保證，在鉆孔過(guò)程中容易坍塌。所以正確的思路應(yīng)該是在鉆孔過(guò)程中采取適當(dāng)措施， 保持孔壁穩(wěn)定。

二、混凝土防滲墻若干施工技術(shù)

（一） 塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)

近幾年來(lái)隨著防滲墻施工工藝的日臻完善成熟。防滲墻在病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固項(xiàng)目中也愈加廣泛被設(shè)計(jì)采用?；炷练罎B墻為了適應(yīng)土石壩的變形需要，通常采用塑性混凝土防滲墻方案，其主要特點(diǎn)在于適應(yīng)變形能力強(qiáng)，克服了常規(guī)（ 剛性） 混凝土的許多缺陷，在國(guó)內(nèi)水電工程中不乏成功應(yīng)用的實(shí)例。其所采用的塑性混凝土是一種摻有大量粘土或膨潤(rùn)土的新型墻體材料，對(duì)普通混凝土防滲墻的墻體物理特性進(jìn)行了很大改性，具有彈性模量低、極限應(yīng)變大、能適應(yīng)較大變形、有利于改善防滲墻體的應(yīng)力狀態(tài)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有一定的抗壓強(qiáng)度、防滲性能好、節(jié)約水泥、施工較方便等優(yōu)點(diǎn)，是一種很好的防滲墻體材料。

（二）孔底落淤

采用反循環(huán)與抽砂筒法相結(jié)合的施工方法進(jìn)行孔底清淤，對(duì)孔底細(xì)砂成份采用膠凝材料（如水泥、膨潤(rùn)土等）膠結(jié)清除。施工時(shí)將膠凝材料系于鉆頭底部，放至孔底后進(jìn)行鉆打，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間膠結(jié)材料把細(xì)砂膠結(jié)在一起，用抽砂筒進(jìn)行抽砂，使細(xì)砂成份被抽出，保證1h內(nèi)孔底落淤淤積厚度在10cm以內(nèi)，保證了混凝土與基巖有效連接。

（三）接頭連接技術(shù)

在有效控制接頭孔垂直度的前提下，采用“接頭管法新工藝”，該工藝是在一期槽段混凝土澆筑前，將直徑（?800mm）與墻厚度相同的接頭管置入接頭孔位置，待混凝土澆筑完畢達(dá)到一定強(qiáng)度后，用2×308t自動(dòng)液壓拔管機(jī)拔出接頭管，形成接頭孔。接頭管新工藝節(jié)約了接頭孔部位的混凝土原材料，不需要再對(duì)接頭孔混凝土進(jìn)行二次鉆鑿，即可直接形成接頭孔，這種工藝可以顯著提高防滲墻接頭孔的施工工效，大幅度降低施工成本，且施工質(zhì)量可靠，是一種施工快捷、高效、節(jié)能、低耗的施工工藝。在此段防滲墻施工中已成功使用數(shù)次，先后試驗(yàn)成功了30m、40m拔管深度，取得了成功經(jīng)驗(yàn)。在二期槽段澆筑混凝土前用多極刷子鉆頭對(duì)孔壁連接位置進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的刷洗，直到刷子鉆頭上不帶泥屑為止，由于接頭孔使用了接頭管新技術(shù)，孔壁較規(guī)則，刷洗質(zhì)量保證，一期槽段與二期槽混凝土能緊密連接，保證了墻體有良好的抗?jié)B性。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 水利建設(shè)、水能資源的開(kāi)發(fā)都面臨著極大的機(jī)遇。我國(guó)的城市化進(jìn)程任重道遠(yuǎn)， 老城改造、新城建設(shè)、交通、環(huán)保工程等等，都需要建設(shè)大量的混凝土防滲墻和其他地下連墻?？梢?jiàn)， 混凝土防滲墻技術(shù)有廣泛的市場(chǎng)需求， 其發(fā)展前景看好。因此，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有狀況的分析，根據(jù)水利建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展的要求，混凝土防滲墻施工技術(shù)及設(shè)備主要研究方向?yàn)椋菏紫仁堑统杀?、高質(zhì)量：以往的堤防工程中， 除上述板柱灌注法以外，普遍都因?yàn)榧夹g(shù)及設(shè)備原因，使墻體過(guò)厚，所需水泥量過(guò)多，成本很高。因此，必須設(shè)計(jì)出超薄連續(xù)的防滲墻施工技術(shù)及設(shè)備。

參考文獻(xiàn)：

[1]喬世珊.水利發(fā)展與技術(shù)裝備.建筑機(jī)械，2001.

[2]牛運(yùn)光.土壩安全與加固.中國(guó)水利水電出版社，1998.

[3]馬建華.適用于長(zhǎng)江中下游干流堤防堤基垂直防滲的新技術(shù).水利水電技術(shù)，2001.

[4]陳武林.混凝土及其在三峽工程二期圍堰防滲墻的應(yīng)用研究綜述.重大工程，1996