水利樞紐壩基深厚覆蓋層防滲墻施工技術(shù)的探討

魏欽領(lǐng)

摘 要：深覆蓋層是水利工程大壩常見形式之一，施工過程中應(yīng)處理好深覆蓋層，且掌握防滲墻的施工要點(diǎn)，避免大壩出現(xiàn)滲漏等質(zhì)量問題。本文通過具體工程案例，對(duì)水利樞紐壩基深厚覆蓋層防滲墻施工要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：水利樞紐工程；深厚覆蓋層；防滲墻

混凝土防滲墻是水利工程中較普遍采用的一種地下連續(xù)墻，而且是透水體防滲處理的一種有效措施。它利用專用的造孔機(jī)械設(shè)備營造槽孔，并在槽孔內(nèi)注滿泥漿，以防孔壁坍塌，最后用導(dǎo)管在注滿泥漿的槽孔中澆注混凝土并置換出泥漿，筑成墻體。墻體既可以做成剛性的，也可以做成柔性的，前者主要用于工業(yè)民用建筑中基礎(chǔ)部分的承重和擋土，后者則廣泛用于江河、湖泊、水庫堤壩的防滲加固。作為一種成熟的施工工藝，經(jīng)過國內(nèi)外幾十年來在該領(lǐng)域的不斷探索和實(shí)踐，混凝土防滲墻施工技術(shù)有效地解決了許多大中型水電項(xiàng)目中壩體和壩基的滲漏問題，并形成了一整套完整的規(guī)范體系，同時(shí)在施工實(shí)踐的基礎(chǔ)上，總結(jié)出很多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，為這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，指明了方向。

1 工程概況

某水利工程主要建筑物是由黏土心墻堆石壩、泄洪建筑物以及引水發(fā)電系統(tǒng)組成的。大壩高84m，頂寬12m，防滲墻厚度為1m，最大墻深度為154.8m。在對(duì)電站壩址覆蓋層進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，層次結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，需要做好深覆蓋層的處理以及防滲墻的處理工作。相關(guān)工作人員需要優(yōu)化設(shè)計(jì)，還要保證施工的安全性，做好質(zhì)量檢測(cè)，從而確定固壁泥漿的最佳施工技術(shù)。因本工程覆蓋層厚度為148.6m，為了保證工程的質(zhì)量，需要在大壩黏土心墻的下方設(shè)置防滲墻。由于地基深厚覆蓋層混凝土防滲墻的最大深度需要控制在110m以內(nèi)，所以施工單位需要盡量深入基巖，還要合理應(yīng)用混凝土防滲墻技術(shù)，優(yōu)化帷幕灌漿形式。

2 水利樞紐壩基深厚覆蓋層防滲墻施工工藝

1、防滲墻造孔施工

防滲墻造孔施工技術(shù)是一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的技術(shù)，在應(yīng)用的過程中，需要保證導(dǎo)墻施工的質(zhì)量，還要確定好施工的平臺(tái)，配制出固壁泥漿，確定漏漿處理技術(shù)，這樣才能做到優(yōu)化施工工藝流程，才能做好施工前準(zhǔn)備工作，從而降低施工質(zhì)量問題出現(xiàn)的概率。

（1）導(dǎo)墻施工

導(dǎo)墻施工需要應(yīng)用較多的機(jī)械設(shè)備，為了保證施工的效果，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分考慮到機(jī)械設(shè)備對(duì)導(dǎo)墻帶來的壓力，常用的機(jī)械設(shè)備主要有沖擊鉆機(jī)、拔管機(jī)等，在應(yīng)用的過程中，首先需要確定墻體的結(jié)構(gòu)是否能承受住拔管的要求，如果墻體的標(biāo)號(hào)不符合要求，則需要重新考慮施工技術(shù)。導(dǎo)墻的結(jié)構(gòu)形式比較特殊，其多為直角梯形，高度在1.5-2.2m之間，前導(dǎo)墻頂部的寬度為0.6m，后導(dǎo)墻的寬度也為0.6m，兩墻的間距為1.2m。在對(duì)導(dǎo)墻進(jìn)行澆筑時(shí)，采用的是C15混凝土。

（2）固壁泥漿

固壁泥漿時(shí)，泥漿攪拌的方法以及工藝技術(shù)非常重要，在確定使用的材料以及配合比時(shí)，應(yīng)按照試驗(yàn)的參數(shù)進(jìn)行合理的控制。為了保證施工的效果，施工人員首先要做好泥漿制備與檢驗(yàn)工作，在對(duì)泥漿進(jìn)行拌制時(shí)，攪拌設(shè)備的選擇非常重要，應(yīng)盡量選擇高效、噪音小的攪拌機(jī)，這可以減少對(duì)周圍環(huán)境的污染。攪拌的時(shí)間需要結(jié)合用料，膨潤土漿攪拌的時(shí)間在3-5min左右。泥漿的使用也非常重要，對(duì)于剛剛制作出來的膨潤土，需要先存放4-24h，并充分的水化溶脹后才能使用。將新制的泥漿倒入儲(chǔ)漿池中后，要經(jīng)常對(duì)里面的泥漿進(jìn)行攪動(dòng)，保證其性能的統(tǒng)一性，避免長時(shí)間不攪拌而出現(xiàn)沉淀或者離析現(xiàn)象。鉆進(jìn)的過程可能會(huì)導(dǎo)致巖屑進(jìn)入泥漿，巖屑混入其他處理劑后，會(huì)影響泥漿的性能，為了改善這一問題，施工人員需要在槽底安裝排渣管，還要排出沉淀池底的泥漿，做好凈化工作，從而保證泥漿的性能達(dá)到施工要求。

（3）漏漿處理

漏漿的處理是一項(xiàng)重要的工作，在實(shí)際防滲施工中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)架空現(xiàn)象，而且在造孔時(shí)會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的漏漿現(xiàn)象，這會(huì)造成資源的浪費(fèi)，必須采取有效的措施進(jìn)行處理，這樣也能夠降低施工的成本，實(shí)現(xiàn)水利樞紐壩基深厚覆蓋層防滲墻節(jié)能環(huán)保施工。主孔造孔中發(fā)生架空層漏漿時(shí)，采用回填當(dāng)?shù)卣惩亮霞悠⒂勉@頭沖擊擠壓密實(shí)的方法堵漏。副孔劈打時(shí)發(fā)生漏漿則采用回填粘土、膨潤土粉、草末、孔底投入干水泥等方法堵漏。

2、墻體預(yù)埋件施工

第一，將預(yù)埋管用直徑22mm的鋼筋做成支撐鋼筋桁架，外框尺寸為 0.8×0.5m，將預(yù)埋鋼管固定在鋼筋桁架的中間。桁架間距約10m。

第二，在焊接平臺(tái)上將灌漿鋼管焊接在鋼筋桁架上。桁架及預(yù)埋管在綜合場(chǎng)加工下料，現(xiàn)場(chǎng)拼裝焊接成整體。

第三，為防止預(yù)埋管彎曲變形，采用起吊架吊裝，雙吊點(diǎn)法安裝，在孔口對(duì)孔入槽。鋼筋骨架在槽口用型鋼電焊法固定，防止混凝土澆筑時(shí)上浮。安裝吊架作用是桁架吊起后，只受到向上的拉力，而不受到或少受到橫向拉力，避免桁架變形。吊架由10#工字鋼焊制而成，配四組鋼絲繩及U型環(huán)組成的繩套。

3、防滲墻混凝土施工

混凝土灌注采用直升導(dǎo)管法施工，槽孔墻體預(yù)埋管安裝就位后，下設(shè)直徑 300mm 鋼制導(dǎo)管，導(dǎo)管為絲扣連接。水下混凝土澆筑采用的隔水栓為球塞式，導(dǎo)管距孔底的距離大于球塞的直徑?；炷亮嫌砂韬蜆前韬停\(yùn)輸車運(yùn)混凝土至儲(chǔ)料罐，再經(jīng)溜槽分流進(jìn)入到各根導(dǎo)管。混凝土防滲墻搭接采用接頭管法等，如混凝土防滲墻槽段45m以上的接頭采用“接頭管法”連接，45m以下的接頭采用“鉆鑿法”連接。

3 水利樞紐壩基深厚覆蓋層防滲墻施工特殊情況處理

1、孤、漂石處理

由于地層中孤石含量較多，在鉆孔過程中經(jīng)常碰到大孤石、漂石，孔斜不易控制，同時(shí)砂卵石層、漂孤石層漏漿、滲漿情況嚴(yán)重。采取的主要處理措施有：鉆頭重砸法，即當(dāng)孔深較淺時(shí)，通過回填漂孤石，利用十字鉆頭多次沖擊使之?dāng)D壓、碰撞破碎；當(dāng)孔深較深時(shí)，利用十字鉆頭進(jìn)行多次沖砸，使之破碎，再正常鉆進(jìn)施工。

2、漏漿、滲漿處理

由于地層中架空現(xiàn)象嚴(yán)重，施工中在塊碎石層或基巖接觸帶以及劈孔時(shí)曾多次發(fā)生滲漏漿現(xiàn)象。采取的處理措施為：加大泥漿黏度，采用濃泥漿固壁，保持孔壁穩(wěn)定；施工到塊碎石層等漏漿地段時(shí)，多填黏土和碎石土，用鉆頭在孔內(nèi)來回?cái)D壓密實(shí)，達(dá)到防止漏漿的目的；劈孔前先向槽內(nèi)充填鋸末等，防止漏漿；漏漿發(fā)生后應(yīng)及時(shí)將鉆頭提出孔內(nèi)，并用裝載機(jī)回填黏土，補(bǔ)充泥漿等。

4 結(jié)束語

綜上所述，在本文的工程案例中，施工單位需要做好大壩深覆蓋層的處理工作，還要掌握防滲墻的施工要點(diǎn)，結(jié)合工程的特點(diǎn)以及地質(zhì)層的實(shí)際情況，優(yōu)化施工技術(shù)，降低施工的難度，從而保證施工的質(zhì)量。施工單位采用因地制宜的施工原則，對(duì)傳統(tǒng)的施工工序進(jìn)行了調(diào)整，加快了施工的進(jìn)度，這也提高了工程的效益。隨著我國建筑事業(yè)大不斷發(fā)展，相關(guān)施工單位應(yīng)多總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，還要多參考其他施工單位的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合工程實(shí)際情況，制定出最佳的施工方案。

參考文獻(xiàn)

[1]葉卓峰.探討水庫壩基開挖施工技術(shù)[[J].北京電力高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012.29（10）：148-150.

[2]夏志敏.水庫堤壩施工工程中的防滲墻技術(shù)[J].建材與裝飾，2015（52）.

[3]駱二雄.大壩除險(xiǎn)加固中防滲墻施工方法分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015（31）.

[4]潘智堯，許孝臣.防滲墻應(yīng)變與庫水位關(guān)系及監(jiān)測(cè)儀器布置探討[J].浙江水利水電?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2011（01）.

[5]溫立峰，柴軍瑞，王曉，許增光，覃源.深覆蓋層上面板堆石壩防滲墻應(yīng)力變形分析[J].長江科學(xué)院院報(bào)，2015（2）.