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摘要:本文作者对混凝土防渗墙的主要施工工艺进行详细介绍,并就混凝土防渗墙的质量控制及特殊问题处理提出了自己的见解，供大家参考。
关键词:大坝；混凝土防渗墙；施工技术；浅析
中图分类号：TV698.2+31文献标识码：A 文章编号：
防渗墙混凝土与普通混凝土相比,抗渗性较好,且一般情况下均能就地取材,施工便利,在施工过程中,只要各参建单位能层层把关,加强施工过程的质量控制,严格控制投入品的质量,严把质量检验评定关,贯彻“预防为主”的方针,实施全过程的质量跟踪监测,将会取得较好的成果。
1 混凝土防渗墙概述
混凝土防渗墙是在松散透水地基中连续造孔,以泥浆固壁,往孔内灌注混凝土而建成的墙形防渗建筑物。它是对闸坝等水工建筑物在松散透水地基中进行垂直防渗处理的主要措施之一,相对于粘土截水槽、高压喷射灌浆、上游水平铺盖和帷幕灌浆等防渗方案,混凝土防渗墙是最稳妥可靠的措施。防渗墙按分段建造,一个圆孔或槽孔浇筑混凝土后构成一个墙段,许多墙段连成一整道墙。对于双防渗墙的防渗方案,应当在两墙之间进行灌浆加固;对于防渗墙与灌浆帷幕相结合的方案,应选择上墙下幕或者内墙外幕、前墙后幕,或者两墙中间为灌浆帷幕的布置方式。具体应当根据工程实际与防渗要求确定。混凝土防渗墙是水库大坝基础防渗处理的一种常见方法,该施工技术与工艺于20世纪50年代初起源于意大利,后被一些国家相继采用,我国于50年代后期开始防渗墙的建设。经过几十年的发展,防渗墙的建设经历了连锁管柱防渗墙、桩柱式防渗墙、槽孔防渗墙等各种形式。大坝混凝土防渗墙施工质量控制事关大坝防渗成败与大坝安全,是大坝施工中的重点质量控制部分。本文就大坝混凝土防渗墙施工工艺与质量控制进行初探,以供同行参考。
2 混凝土防渗墙施工工艺
混凝土防渗墙施工的主要工艺流程为:造孔、清孔换浆、终孔与清孔验收、浇筑泥浆下混凝土、全墙质量检查与验收、处理与坝内防渗体的连接。下面,笔者就几个关键工序进行论述。
2.1 造孔施工
掘进机具在造孔施工的流程为:“导墙修筑—钻场布置一钻进”,导墙在造孔过程中起导向作用,导墙的中心线就是防渗墙的中心线,槽孔施工沿导墙布置而进行,它一般采用现浇得钢筋混凝±结构。导墙结构设计根据工程地质资料,底部位于填土层中,填土层相对较松散,强度低,施工时先挖出松散填土和暗滨内的杂填物至基底,将导墙的中心线引至槽底,采用双面模板施工,模板拆除架设好支撑后,在背后用粘土分层回填密实。
钻场布置包括钻机、钻机行走轨道、排浆沟、出渣场地、供浆与供水、运输道路、混凝土浇筑场地以及足够的排水沟与照明等的布置。用冲击钻机造孔过程中,应当在钻进的过程中不断补充泥浆,保持孔内泥浆水位以保护孔壁,当孔内钻渣较多时用抽筒捞取排出。钻孔时用到的泥浆要有一定的静切力、良好的触变性和稳定性,并且泥浆中的沙砾含量应尽可能小,以便自孔底带出更多钻屑,提高泥浆重复使用率。
性能良好的泥浆能确保成槽时槽壁的稳定,同时对混凝土的浇灌质量起着极其重要的作用。因此在泥浆的制配过程中应当合理确定粘土、膨润土、泥浆处理剂的配比。制备顺序是:先向搅拌机内注入水,水面高出浆叶的顶端,开动搅拌机,向机内投放粘土,并同时加入碳酸钠。搅拌三十分钟左右后,取样测量泥浆粘度,然后继续搅拌一段时间,再测粘度,若两次测量的数值不变,则泥浆制成。使用膨润土配制混浆时,应注意使用高速搅拌机进行搅拌。
2.2 清孔换浆
清孔换浆包括清除槽孔底部的淤积沉淀、换浆及洗混凝土接头三部分,它是在孔位、孔深、槽宽及孔斜经全面检查验收合格后进行。其具体步骤如下:(1)成槽完成后,对槽底泥浆进行置换和清除,采用吸渣泵从槽底进行抽吸,置换清渣必须边清边在槽顶补浆,清孔置换量不少于槽孔体积量的1/3或下部5m的体积量,底部泥浆比重不大于1.2,沉渣厚度不大于10cm。(2)清孔换浆结束lh后,应达到下列标准。孔底淤积厚度不大于10cm,使用粘土浆时泥浆比重小于1.3g/cm3,粘度小于30g,含砂量小于10%,(3)二期槽孔换浆结束前,应利用刷子钻头清除接头孔壁上的泥皮,以刷子钻头上基本不带泥屑、孔底淤积不再增加为准。
2.3 混凝土浇筑
防渗墙的混凝土是靠导管内混凝土面与导管外泥浆面的压力差和混凝土本身良好的和易性与流动性,不断填满原来被泥浆占据的空间而形成连续墙体。浇筑要点如下:(1)混凝土浇筑于槽孔清孔验收合格后4h内开始。采用直升导管法进行泥浆下混凝土浇筑,导管内径不小于250mm。(2)导管至孔底距离15～25cm。在每套导管的顶部和底节管以上设置数节长度为0.3～1.0m的短管。(3)开浇顺序严格遵守先深后浅的原则。(4)开浇后立即检查导管是否漏浆,发现问题立即处理。(5)混凝土面上升速度不小于2m/h。(6)导管埋入混凝土的深度不小lm,不宜超过6m。(7)每30min测量一次孔内混凝土面深度,每2h测量一次管内混凝土面深度,在开浇和结尾阶段适当增加测量次数。(8)孔口设置盖板,避免混凝土散落孔内。
3 混凝土防渗墙质量控制要点
质量控制重在管理,需建立健全质量管理机构和管理制度,责任明确,同时要严格把关各施工工序,严格按照国家施工规范进行施工质量控制。
3.1 导向槽的墙面与轴线距离的允许偏差为10mm,顶面应水平。
3.2 每次造孔前必须修正钻头的钢丝绳,水平方向使其准确对准轴线,垂直方向对准所打孔的孔位中心,且每进尺0.5m后检查校正一次。
3.3 造孔使用泥浆的质量对成孔成槽非常重要,施工进程中应严格控制泥浆的以下标准:密度(1.1～1.2)g/m3,粘度(18～25)s,含砂量<5%。造孔过程中,泥浆液面应始终保持在导向槽顶面以下50cm以内。
3.4 钻进中应坚持勤松绳,打紧绳的原则,防止斜孔。
3.5 槽孔成型后,经验收合格,需进行清孔换浆,清孔后淤积厚度应小于20cm,换浆标准要达到泥浆规定的比重、黏度、含砂量。
3.6 进行浇筑时,要严格控制槽孔内混凝土上升速度不小于2m/h,三根导管下的混凝土面相差不大于0.5m,导管埋入混凝土中应在1～6m。
3.7 要严格控制混凝土拌和系统的进料和搅拌情况,保证浇筑混凝土的坍落度。
3.8 混凝土浇筑必须连续,一次浇完。
3.9 两相邻槽孔的接头孔在后一深度的偏差不应大于墙厚的1/3。
4 混凝土防渗墙施工特殊问题处理
4.1 在成槽过程中,通过对固壁泥浆漏失量的详细测试和记录,当发现固壁泥浆漏失严重时,应及时堵漏和补浆,并查明原因采取如下措施进行处理:(1)增加供浆量,确保槽内浆面高程,直到不漏;(2)在泥浆中投入锯末或刨花堵漏;(3)回填粘土并冲击加固孔壁。
4.2 当施工平台、导向槽基座发生坍方时,采取槽内立模,在坍方处浇混凝土;如导向槽有裂缝,可改划槽段,浇混凝土单桩支撑。
4.3 混凝土浇筑过程中导管堵塞,拔脱或漏浆需要重新下设时,应将导管全部拔出冲洗,并重新下设,用小抽筒抽净导管内泥浆继续浇筑,继续浇筑前必须核对混凝土面高程及导管长度,确认导管的安全插入深度。
4.4 在混凝土澆筑过程中发生质量事故时,若地层可灌性较好,可在需要处理的墙段上游面进行灌浆。
因此，水库大坝混凝土防渗墙施工质量控制事关大坝防渗成败与大坝安全,是大坝施工中的重点质量控制部分。
参考文献:
[1] 李吉阳刘洪利张万计.浅谈水电站大坝防渗墙的施工与控制[J].科技风.2009,(13).
[2] 张志红徐胜春.东江水利枢纽一期工程混凝土防渗墙施工[J].人民长江.2011,(05).
关键词:大坝；混凝土防渗墙；施工技术；浅析
中图分类号：TV698.2+31文献标识码：A 文章编号：
防渗墙混凝土与普通混凝土相比,抗渗性较好,且一般情况下均能就地取材,施工便利,在施工过程中,只要各参建单位能层层把关,加强施工过程的质量控制,严格控制投入品的质量,严把质量检验评定关,贯彻“预防为主”的方针,实施全过程的质量跟踪监测,将会取得较好的成果。
1 混凝土防渗墙概述
混凝土防渗墙是在松散透水地基中连续造孔,以泥浆固壁,往孔内灌注混凝土而建成的墙形防渗建筑物。它是对闸坝等水工建筑物在松散透水地基中进行垂直防渗处理的主要措施之一,相对于粘土截水槽、高压喷射灌浆、上游水平铺盖和帷幕灌浆等防渗方案,混凝土防渗墙是最稳妥可靠的措施。防渗墙按分段建造,一个圆孔或槽孔浇筑混凝土后构成一个墙段,许多墙段连成一整道墙。对于双防渗墙的防渗方案,应当在两墙之间进行灌浆加固;对于防渗墙与灌浆帷幕相结合的方案,应选择上墙下幕或者内墙外幕、前墙后幕,或者两墙中间为灌浆帷幕的布置方式。具体应当根据工程实际与防渗要求确定。混凝土防渗墙是水库大坝基础防渗处理的一种常见方法,该施工技术与工艺于20世纪50年代初起源于意大利,后被一些国家相继采用,我国于50年代后期开始防渗墙的建设。经过几十年的发展,防渗墙的建设经历了连锁管柱防渗墙、桩柱式防渗墙、槽孔防渗墙等各种形式。大坝混凝土防渗墙施工质量控制事关大坝防渗成败与大坝安全,是大坝施工中的重点质量控制部分。本文就大坝混凝土防渗墙施工工艺与质量控制进行初探,以供同行参考。
2 混凝土防渗墙施工工艺
混凝土防渗墙施工的主要工艺流程为:造孔、清孔换浆、终孔与清孔验收、浇筑泥浆下混凝土、全墙质量检查与验收、处理与坝内防渗体的连接。下面,笔者就几个关键工序进行论述。
2.1 造孔施工
掘进机具在造孔施工的流程为:“导墙修筑—钻场布置一钻进”,导墙在造孔过程中起导向作用,导墙的中心线就是防渗墙的中心线,槽孔施工沿导墙布置而进行,它一般采用现浇得钢筋混凝±结构。导墙结构设计根据工程地质资料,底部位于填土层中,填土层相对较松散,强度低,施工时先挖出松散填土和暗滨内的杂填物至基底,将导墙的中心线引至槽底,采用双面模板施工,模板拆除架设好支撑后,在背后用粘土分层回填密实。
钻场布置包括钻机、钻机行走轨道、排浆沟、出渣场地、供浆与供水、运输道路、混凝土浇筑场地以及足够的排水沟与照明等的布置。用冲击钻机造孔过程中,应当在钻进的过程中不断补充泥浆,保持孔内泥浆水位以保护孔壁,当孔内钻渣较多时用抽筒捞取排出。钻孔时用到的泥浆要有一定的静切力、良好的触变性和稳定性,并且泥浆中的沙砾含量应尽可能小,以便自孔底带出更多钻屑,提高泥浆重复使用率。
性能良好的泥浆能确保成槽时槽壁的稳定,同时对混凝土的浇灌质量起着极其重要的作用。因此在泥浆的制配过程中应当合理确定粘土、膨润土、泥浆处理剂的配比。制备顺序是:先向搅拌机内注入水,水面高出浆叶的顶端,开动搅拌机,向机内投放粘土,并同时加入碳酸钠。搅拌三十分钟左右后,取样测量泥浆粘度,然后继续搅拌一段时间,再测粘度,若两次测量的数值不变,则泥浆制成。使用膨润土配制混浆时,应注意使用高速搅拌机进行搅拌。
2.2 清孔换浆
清孔换浆包括清除槽孔底部的淤积沉淀、换浆及洗混凝土接头三部分,它是在孔位、孔深、槽宽及孔斜经全面检查验收合格后进行。其具体步骤如下:(1)成槽完成后,对槽底泥浆进行置换和清除,采用吸渣泵从槽底进行抽吸,置换清渣必须边清边在槽顶补浆,清孔置换量不少于槽孔体积量的1/3或下部5m的体积量,底部泥浆比重不大于1.2,沉渣厚度不大于10cm。(2)清孔换浆结束lh后,应达到下列标准。孔底淤积厚度不大于10cm,使用粘土浆时泥浆比重小于1.3g/cm3,粘度小于30g,含砂量小于10%,(3)二期槽孔换浆结束前,应利用刷子钻头清除接头孔壁上的泥皮,以刷子钻头上基本不带泥屑、孔底淤积不再增加为准。
2.3 混凝土浇筑
防渗墙的混凝土是靠导管内混凝土面与导管外泥浆面的压力差和混凝土本身良好的和易性与流动性,不断填满原来被泥浆占据的空间而形成连续墙体。浇筑要点如下:(1)混凝土浇筑于槽孔清孔验收合格后4h内开始。采用直升导管法进行泥浆下混凝土浇筑,导管内径不小于250mm。(2)导管至孔底距离15～25cm。在每套导管的顶部和底节管以上设置数节长度为0.3～1.0m的短管。(3)开浇顺序严格遵守先深后浅的原则。(4)开浇后立即检查导管是否漏浆,发现问题立即处理。(5)混凝土面上升速度不小于2m/h。(6)导管埋入混凝土的深度不小lm,不宜超过6m。(7)每30min测量一次孔内混凝土面深度,每2h测量一次管内混凝土面深度,在开浇和结尾阶段适当增加测量次数。(8)孔口设置盖板,避免混凝土散落孔内。
3 混凝土防渗墙质量控制要点
质量控制重在管理,需建立健全质量管理机构和管理制度,责任明确,同时要严格把关各施工工序,严格按照国家施工规范进行施工质量控制。
3.1 导向槽的墙面与轴线距离的允许偏差为10mm,顶面应水平。
3.2 每次造孔前必须修正钻头的钢丝绳,水平方向使其准确对准轴线,垂直方向对准所打孔的孔位中心,且每进尺0.5m后检查校正一次。
3.3 造孔使用泥浆的质量对成孔成槽非常重要,施工进程中应严格控制泥浆的以下标准:密度(1.1～1.2)g/m3,粘度(18～25)s,含砂量<5%。造孔过程中,泥浆液面应始终保持在导向槽顶面以下50cm以内。
3.4 钻进中应坚持勤松绳,打紧绳的原则,防止斜孔。
3.5 槽孔成型后,经验收合格,需进行清孔换浆,清孔后淤积厚度应小于20cm,换浆标准要达到泥浆规定的比重、黏度、含砂量。
3.6 进行浇筑时,要严格控制槽孔内混凝土上升速度不小于2m/h,三根导管下的混凝土面相差不大于0.5m,导管埋入混凝土中应在1～6m。
3.7 要严格控制混凝土拌和系统的进料和搅拌情况,保证浇筑混凝土的坍落度。
3.8 混凝土浇筑必须连续,一次浇完。
3.9 两相邻槽孔的接头孔在后一深度的偏差不应大于墙厚的1/3。
4 混凝土防渗墙施工特殊问题处理
4.1 在成槽过程中,通过对固壁泥浆漏失量的详细测试和记录,当发现固壁泥浆漏失严重时,应及时堵漏和补浆,并查明原因采取如下措施进行处理:(1)增加供浆量,确保槽内浆面高程,直到不漏;(2)在泥浆中投入锯末或刨花堵漏;(3)回填粘土并冲击加固孔壁。
4.2 当施工平台、导向槽基座发生坍方时,采取槽内立模,在坍方处浇混凝土;如导向槽有裂缝,可改划槽段,浇混凝土单桩支撑。
4.3 混凝土浇筑过程中导管堵塞,拔脱或漏浆需要重新下设时,应将导管全部拔出冲洗,并重新下设,用小抽筒抽净导管内泥浆继续浇筑,继续浇筑前必须核对混凝土面高程及导管长度,确认导管的安全插入深度。
4.4 在混凝土澆筑过程中发生质量事故时,若地层可灌性较好,可在需要处理的墙段上游面进行灌浆。
因此，水库大坝混凝土防渗墙施工质量控制事关大坝防渗成败与大坝安全,是大坝施工中的重点质量控制部分。
参考文献:
[1] 李吉阳刘洪利张万计.浅谈水电站大坝防渗墙的施工与控制[J].科技风.2009,(13).
[2] 张志红徐胜春.东江水利枢纽一期工程混凝土防渗墙施工[J].人民长江.2011,(05).