水利工程塑性混凝土防渗墙施工技术研究

摘 要：防渗系统作为水利工程的重要构成部分，直接影响了其运行的安全性，必须对此给予高度重视。塑性混凝土防渗墙是垂直防渗处理的主要方式，其特点为抗渗性能好、极限应变能力强，控制渗透水流及保证结构稳定性，是实现水利工程经济效益最大化的有利保障。为此，本文结合具体工程案例，对水利工程塑性混凝土防渗墙施工工艺进行了分析与探讨。

关键词：水利工程;塑性混凝土防渗墙;工程概况

1 水利工程塑性混凝土防渗墙施工工艺

（1）施工材料准备。水泥对混凝土的强度。弹性模量有直接影响，应根据工程性质确定水泥标号，以满足工程建设需求。在塑性水泥混凝土中，膨润土和粘土是关键材料，能够有效降低其弹性模量，要求其胶粒含量及黏粒应当达到相关标准，将含黏量控制在50%以上，同时还可掺入适量的粉煤灰，增强混凝土抗侵蚀性。通过添加适量的外加剂，能够有效提升塑性混凝土的强度，加大密实度，根据工程实际情况选取相应的外加剂。

（2）槽孔建造。按照地质地层条件与嵌入强风化岩石0.5m的规定，选取冲击钻成槽进行工程施工，针对槽段过浅问题，可选取人工+机械挖槽施工。根据槽段进行合理划分作业，要求按照“主孔—扫小墙”的施工顺序进行一、二期槽段施工。施工中首先，选取CZ-8D钻机+钻头（1.4m宽）施工，各槽段主孔分为4个，依次施工，最后扫平小墙并做好清孔施工。其次，CG-30钻机+钻头（2m宽），各槽段主孔分為3个，同样进行扫平小墙及清孔作业。根据施工要求，施工前需先平整场地，并将C10混凝土浇筑到防渗墙轴线两侧1m范围内，厚度为80到100mm之间，且将排水沟设置到期周围，进行集水井设置。浇筑完成1天混凝土作业后，可按照相关规定，选取全站仪放出施工轴线，并在此基础上，将防渗墙轴线、轮廓线、孔桩中心位置定出，且做好标注及保护工作。

（3）护壁泥浆拌制及泥浆回收。混凝土防渗墙护壁泥浆性能应满足施工规定，粘土泥浆性能指标应控制在每立方厘米密度为1.1到1.2g之间，含砂量控制在5%以内，稳定性控制在0.03%以内。泥浆内的粘土材料使用前必须对其进行物理化学实验分析，要求粘土粘粒含量控制在一半以内，且在20以内控制其塑性指数。泥浆拌制施工中，采取的拌制机械为高速制浆机，新浆液向膨化池内进入后，待1d水化膨胀后即可应用。要求不定期搅拌储浆池内的成浆，保证其具有均匀的泥浆性能。由槽孔内置换出废浆，在储浆池内存储上部性能满足设计要求的浆液，并连同新浆同时应用。

（4）灌浆管预埋。第一，合理布设预埋灌浆管。根据施工规范规定，顺着轴线将PVC灌浆管预埋到混凝土防渗墙内，1.5m为其间距，低端应向墙底伸入，埋管孔倾斜度应与帷幕灌浆孔斜规定相符。第二，安装预埋灌浆管。选取地质套管（108mm）作为预埋管，采取平接头可有效降低起拔阻力。按照所有墙段深度进行钢管长度地确定。选取钢管作为预埋灌浆管，外套PVC管，且将固定钢筋桩设置到管底位置，并向岩层内插入，脱模剂选用废机油材料。安装施工中，应与孔位对准，分节将钢管放到槽段内，确保其垂直度。完成混凝土浇筑作业后，即可将钢管拔出，要求先按照孔深进行预埋管配置，且选取吊车在安装时与孔位对准后缓缓放下，且具有良好垂直度。完成混凝土浇筑作业后，顺时针方面，间隔30到60min，进行预埋管转动，避免预埋管被混凝土抱紧，或无法拔出预埋管，或因强力拔出损坏混凝土，通常浇筑混凝土1d以后，才能将钢管拔出，以此防止出现缩孔等问题。第三，预留灌浆孔质量。其一，弯曲、变形等问题不得出现钢管外形内;其二，相比设计孔距，灌浆钢管间距应多于设计孔距1.5m以内，且在2cm内控制孔位中心偏差;其三，对准槽孔完成起吊、下放施工;其四，完成安装预埋管作业后，需及时封闭上部管口，加以保护，避免对后期钻孔施工造成任何影响。

（5）浇筑混凝土施工。1）导管及安装。泥浆下选取直升导管法进行防渗墙塑性混凝土浇筑施工，180mm为导管直径，按照槽段长度，将2套导管设置到各个单槽浇筑过程中。选取汽车进行导管下吊或提升，且在3.5m以内控制槽孔导管间距，一期槽段导管和槽端的间距则需控制在2m以内，二期槽段导管和曹端之间的距离需控制在1.5m左右，15到25cm为导管底口和槽底之间的距离。2）浇筑混凝土。各道单槽进行混凝土浇筑时，需由低到高进行施工，采取的方法为压球满管法。浇筑施工前，应将隔离塞球安装到导管上口，将水泥砂浆注入导管口集料斗内，塞球被水泥砂浆压到导管底部，随后灌注充足混凝土，并进行导管提升，保证塞球与导管脱离，确保混凝土覆盖管道。3）墙体浇筑施工。混凝土内导管进入深度需控制在1m-6m之间。且在每小时2m以内控制混凝土面上升速度。混凝土面上升应具有均匀性，且在0.5m内控制各处高差。间隔时间为30min对槽孔内混凝土深度进行一次测量，间隔120min对导管内混凝土面深度进行一次测量，且进行混凝土浇筑，并对浇筑量进行准确核对，且将盖板设置到槽孔口位置，防止槽孔内落入混凝土。

2 水利工程塑性混凝土防渗墙质量检测分析

（1）混凝土取样试验。在塑性混凝土防渗加固处理施工完毕后，在某槽段进行钻孔注水试验，最终注水试验得到防渗墙墙体渗透系数为1.17×10-7cm/s，小于规范要求的2.70×10-7cm/s，能够满足防渗要求。同时得到塑性混凝土防渗墙抗压强度为2.3～5.1MPa，弹性模量在4600～4700MPa之间，全部满足设计和相关规范要求，说明塑性混凝土防渗墙施工质量较好，能够满足工程需要。

（2）防渗效果检查。防渗墙的渗透系数、弹性模量和强度是保证塑性混凝土防渗墙防渗作用发挥的基础，最终检验防渗效果还需要针对加固后的水库下游的渗流情况进行分析。根据加固处理后的水库大坝，基本上看不到明显水流，所有检查参数和现场调查情况均说明塑性混凝土防渗墙起到了较好的防渗效果。在完工1个月后，下游渗漏潮湿面积大大减少，基本看不到渗漏现象，说明塑性混凝土防渗墙已达到了预期设计效果。

3 结束语

随着施工水平和材料技术的发展，目前多种防渗技术已经被成熟应用到坝体除险加固中。塑性混凝土防渗墙具有施工简单、防渗效果好、工期短、综合成本小等优点，因此得到了广泛应用。本文对塑性混凝土防渗墙的关键施工工艺进行了分析，通过取样试验和现场调查分析验证了塑性混凝土防渗墙在水库除险加固施工中的适用性，以此为类似工程提供可借鉴的工程经验。

参考文献：

[1]肖伟.浅谈泥浆技术在置换式塑性混凝土防渗墙施工中的应用[J].河南水利与南水北调，2015（12）.

[2]廖涛，何泽霞.塑性混凝土防渗墙施工技术在尖山水库除险加固工程中的应用[J].治淮，2011（09）.

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