液压抓斗法混凝土防渗墙技术在水库施工中的应用

闫海旭

(辽宁省白石水库管理局，辽宁 朝阳 122000)



液压抓斗法混凝土防渗墙技术在水库施工中的应用

闫海旭

(辽宁省白石水库管理局，辽宁 朝阳 122000)

随着国民经济水平的提高，社会大众对于水利工程的质量要求也越来越高。水库施工的防渗墙是非常重要的设施，可能直接影响到工程质量的高低，做好这一环节施工非常重要。近年来，混凝土防渗墙技术在水库施工中得到广泛的应用，很大程度上提高了防渗的效果。文章就液压抓斗法混凝土防渗墙施工技术在水库中的应用进行分析，探讨施工要点及注意事项。

液压抓斗法；混凝土防渗墙；水库工程；施工

0　前　言

混凝土防渗墙技术在中国应用于水库工程兴起于20世纪90年代，在质地相对坚硬的土壤中具有较高的应用价值，能够显著降低工程成本、提高水库工程的施工进度。防渗墙施工技术中，液压抓斗法属于应用相对广泛的一种。具体所指的是通过高压胶管将液压压力传送至抓斗，从而更好地完成张合与开闭。

通过应用液压抓斗法，土和砂砾能够更好的成槽，清孔换浆等工序也能够更好的开展，同时能够使工程达到施工技术标准。该技术当前在我国各个水库的混凝土防渗墙建设中应用广泛，并取得良好的工程效益。文章结合某工程水库工程的实际施工情况，探讨液压抓斗法混凝土防渗墙技术的应用。

1　工程概况

该水利工程属于长江流域，是一座以灌溉和防洪为主的中性水库，工程等级为3级。水库中主要建筑物为三级建筑，坝长302m、均为土坝、坝顶宽度为5m，设计使用300 mm后的混凝土防渗墙进行防渗，防渗墙的顶高设定为54m，结合施工现场的地理环境、风化的程度、透水性的问题，将墙面适当嵌入基岩的风化层中约1m，如果存在断层破碎带，则需适当增加基岩深度。混凝土防渗墙的设计指标：墙厚为300 mm、选择C15塑性混凝土，抗压强度R28≥15MPa，抗渗标号为W8。

2　液压抓斗法混凝土防渗墙技术施工要点

2.1凿孔开槽

2.1.1合理布置施工平台

防渗墙施工平台的布置应当保持坚固与平整的原则，能够满足混凝土运输车以及造孔机械等多种大型设备的行走。在布置施工平台之前，首先应当掌握水库坝顶绝对基面之间的距离，结合现场的施工情况将施工平台布置得与水库坝顶接近的高度。随后使用挖掘机将水库坝顶高程下降到施工平台的位置，在坝顶的两边将开挖的土壤填入并压实，这一工序能够有效的增加坝顶的宽度。

例如燕子湾水库建设过程中，原来的坝顶高程为58.2m，宽度为4.5m，但是防渗墙顶的高程为57m，这样的情况下，需要将坝顶高程由58.2m下降到57m，并增加平台的宽度到8m左右，才能够更好的满足车辆的行走。

在布置施工平台的过程中，碎石土处理期间，如果由于密度差异无法满足实际的需求，应当采取水掺黏土的方式进行置换，从而将碎石土转变成为相对稳定的土体，然后铺30cm的碎石，便于液压抓斗机器的应用。结合现场实际施工情况，确保坝顶的宽度能够满足液压抓斗机器的安全行走，并在水库下游方向布置液压抓斗设备。平台布置过程中，为了减少对周边环境造成的污染，应当将排水沟设置在水库下游，保持和防渗墙的的平行关系。将排水沟设置在轴线上，从而确保施工废渣、废水等排出。

2.1.2导槽

稻草是混凝土防渗墙建设工作中的基础，其主要作用在于稳定泥浆液、固定混凝土防渗墙以及承载接头管的重力等。水库施工现场的导槽断面具体形状应当结合工程实际，选择合适型号的钢筋混凝土作为导槽墙面，其底部深度为1.1m、宽度0.6m；顶部的厚度及宽度分别为0.4m和1.1m。

2.1.3成槽

施工现场选择进口液压转斗，通过抓取法进行施工，将槽孔分为一期和二期，先对一期进行施工、随后施工二期。将槽孔的宽度控制在8m左右，分为2个主孔和1个副孔，宽度和抓斗的开度相同，先对中间的副孔进行抓取，随后抓取主孔。

在进行正常施工之前，应当对槽段中心部位与导墙顶面之间的关系进行标记，与槽段的边界位置使用石灰划出控制线。在实际开展成槽工作之前，务必对现有的液压抓斗等设备进行全面的检查，尤其是设备的油泵机械钢丝绳是都完好及正常使用，在保证每一个构件都能够可靠连接的基础上才能够使用设备。此外，液压抓斗设备在完成2 000 m2的成槽工作之后需立刻钢丝绳进行保养。

开槽施工过程中，首先需要注意的是保持液压抓斗平面位置及垂直度，通过检查确定其在技术标准规定的范围内。如果出现横轴或者纵轴上的偏差应立刻进行纠正，确保其操控平稳。当液压抓斗入槽的位置在侧导墙周围，应当适当降低速度，以免由于过快造成导槽和抓斗之间的接触甚至是碰撞。

每对一段槽孔进行开挖结束并验收合格之后都应当进行清孔处理，这一过程中先使用液压抓斗对槽底的残留土以及沉渣进行抓取，随后使用排污泵将孔底部的淤泥抽吸出来，及时补充新鲜的泥浆。当孔底的淤泥厚度在00 mm以下、且槽内的泥浆比重在1.1g/cm以下、黏度在35s以下的、含沙量在3%以下且不含有粒径超过0.5cm的钻渣之后可以结束清孔工作，进行下一工序。

2.2护壁泥浆施工

水库混凝土防渗墙施工过程中，护壁泥浆直接影响到槽壁的稳定性以及施工进度。科学的护壁泥浆施工在成槽中能够起到润滑、预防崩塌、冷却等作用，防渗墙构造成功之后还能够提高其防渗作用。护壁泥浆施工首先要求对现场地质特征进行了解，结合实际情况优质的膨润土，其密度<1.0g/cm2、含沙量应≤6%。护壁泥浆施工过程中，首先要求制作泥浆，在充分搅拌之后静置24h后水分溶胀后使用。通过泥浆专门的运输管道将其输送到槽孔中应用。成槽期间应当保证槽孔泥浆位于槽面的35～55cm，从而保证工序的稳定。对于浇筑与成槽中可以反复使用的泥浆采取合理的回收和净化措施，以节省工程成本。

2.3混凝土防渗墙与槽段浇筑

选择泥浆下混凝土防渗墙浇筑，选择刚性的导管，其中的混凝土会借助自身的重量向下挤压，在已经进行浇筑的混凝土结构中快速流动上升，从而将泥浆置转换，确保结构性能。槽段的浇筑选择导管直升式进行，这一方式进行施工能够使混凝土顺着导管向下，隔离泥浆和混凝土。导管之间的距离约为3.6m，在施工过程中共设置3种导管，尽量减少漏浆的发生。槽底与导管底孔之间的差距尽量不超过20～27cm，可以采用长短导管结合的方式进行组装，以便在浇筑完成之后能够拆除。

此外，在混凝土浇筑施工进行一段时间之后，浇筑的速度逐渐变慢、其产生的冲击力较小，导管堵塞的现象非常常见。

因此在施工过程中一定要选择合适管径以及质量合格的导管，确保其规格满足工程设计图纸的需求，保证能够正常维持混凝土浇筑工作的开展。浇筑期间，每间隔半小时对混凝土面的高度进行测量、每间隔2h对导管中混凝土面的高度进行测量，混凝土桩导管埋进的深度在1.1～6.1 m，混凝土面在槽孔中上升速度匀速>3m/h。

在确保足够的买身前提下，随着混凝土面逐渐上升，使用吊车将导管提升、并将顶部导管部分拆除，直到混凝土地面超出设计墙顶标高度50cm即可以停止浇筑，将导管拔出。在空口的位置设置专用的盖板，以免施工期间杂物进入到槽口中。施工工作严格按照循序渐进的原则开展，匀速进行。在初期选择长导管、后期则可以更换较短的导管进行浇筑，提高工作效率。

3　施工过程中需要注意的问题

3.1导墙漏浆及变形等问题

液压抓斗机卸载重装施工过程中由于操作不当可能会引发大面积的导墙崩塌或者部分崩塌等现象，很大程度上影响到工程进度。为了防止这一现象的出现，施工前应当对槽内的泥浆性能与地质条件进行优化。对于可能出现崩塌的位置使用合适的黏土回填或者适当增加泥浆的密度，待结构紧密之后才能够开展下一步工序，并且同时要注意合理减少开挖槽段的长度。

3.2槽段漏浆

为了防止槽段漏浆的发生，工程施工过程中一定要严格按照施工进度进行开挖，以质量作为第一要求；严格控制泥浆的质量，确保其满足强度要求。出现漏浆情况应及时停止施工并纠正，在漏浆现象较为严重的情况下立刻使用堵漏材料，例如黏土和水泥等进行填充。

3.3导管问题

混凝土浇筑过程中导管堵塞是常见的现象，这种情况下通过振捣等方式能够较好的解决，随后将导管拔出并冲洗，将其中的堵塞物清理干净之后才能够重新浇筑。在浇筑之前再次对导管长度进行核实，了解混凝土的高程，以免引发质量问题。此外还需要注意的是，混凝土导管下设过程中应密切注意螺丝的紧固程度，确保导管与导管之间的连接坚固、可靠。由于混凝土浇筑过程具有很高的连续性，中断超过40 min则可能影响到工程质量，需严格控制其中的变量。此外，还要采取合适的措施保证槽内混凝土的匀速上升的速度，在各个浇注导管中均匀放料，确保混凝土路面的高差≤50 cm。浇筑过程中在槽口设置盖板，防止杂物或者垃圾掉入其中。

3.4吊装设备的保养

吊装设备在混凝土防渗墙的施工中起到至关重要的作用，某水库的防渗墙施工中选择2台8m3的混凝土罐车进行运输,同时有1台12t的吊车进行吊装。由于吊车的配置较差，一旦设备出现问题没有富余的设备进行补足，则可能直接影响到工程施工的进度。如果在短时间内无法修好，还可能延误工程进度造成较大的经济损失。因此在日常工作中，加强对吊装设备的保养，每次施工工作结束之后检查其运行情况，需要更换的配件及时更换，确保工程质量和进度。

4　结　论

随着社会对于水库混凝土防渗墙的质量要求越来越高，液压抓斗法混凝土防渗墙技术的应用也越来越广泛，与其他技术相比，具有更灵活、可靠和速度上的施工优势。但是在实际工作中，面临的问题仍然较多，水库施工过程中应不断总结经验，确保液压抓斗法混凝土防渗技术在水库建设中得到更好的应用，实现更大的工程与社会效益。

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1007-7596(2016)07-0129-03

2016-05-18

闫海旭(1983-)，男，辽宁本溪人，工程师，从事水利工程管理工作。

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