水利工程混凝土防渗墙施工技术分析

阮功成+李宗辉

摘 要： 混凝土防渗墙是有效处理坝基渗漏和工程除险的防渗技术，它能够在松散透水地基或土石坝（堰）体中连续造孔成槽，以泥浆固壁，在泥浆下浇筑混凝土或回填其它防渗材料修筑而成的起防渗作用的地下连续墙。随着科学技术的发展，其施工工艺和防渗材料都有了很大提高和进步。为此，本文主要对混凝土防渗墙的类型及施工流程进行了分析与探究。

关键词： 水利工程；混凝土防渗墙；施工流程

混凝土防渗墙是水利水电工程中普遍采用的一种地下连续墙，而且是透水体防渗处理的一种有效措施。它利用专用的造孔机械设备营造槽孔，并在槽孔内注满泥浆，以防孔壁坍塌，最后用导管在注满泥浆的槽孔中浇注混凝土并置换出泥浆，筑成墙体。墙体既可以做成刚性的，也可以做成柔性的，其中后者则广泛用于江河、湖泊、水库堤坝的防渗加固。作为一种成熟的施工工艺，经过国内外几十年来在该领域的不断探索和实践，混凝土防渗墙施工技术有效地解决了许多大中型水电项目中坝体和坝基的渗漏问题，并形成了一整套完整的规范体系，同时在施工实践的基础上，总结出很多宝贵的经验，为这项技术的发展奠定了基础，指明了方向。

一、混凝土防渗墙的类型

1、桩柱式防渗墙

其横截面为圆孔，主要护壁材料为泥浆和套管，混凝土在直径较大的钻孔中进行回填进而形成连续防渗墙。这种形式的防渗墙其打桩孔的连接形式不同，则布置形式也有所不同。

2、槽板式防渗墙

这种混凝土防渗墙的横截面主要是槽型，其固壁方式主要选用泥浆作为主要材料，将其槽孔开凿在适合的位置，随后将混凝土回填在槽孔内形成连续的混凝土防渗墙。通常情况下将其槽孔长度控制在5到9米之间。这种形式的防渗墙遵循其不同形式的单元槽连接方式，可以分为两种类型，主要为搭接型和连锁型。

3、板桩灌注防渗墙

这种形成是混凝土防渗墙必须在地基内将桩边焊有小管的钢板桩打入其内，确保其深度符合施工要求后，缓慢地拔出钢板桩，随后利用桩体自身通过小管将防渗材料向桩身空隙进行填塞，进而形成具有连续性的防渗薄墙。

4、泥浆槽防渗墙

相比其他防渗墙，泥浆槽防渗墙使用的回填材料有所不同。其主要施工方式为进行1.5米到3米深的沟槽开挖，固壁材料选用泥浆，可以对孔壁的直立性进行有效维持，当开挖至设计深度时，选用一种不经压实的粘土、砂等混合料作为回填材料，并替代泥浆固壁，形成防渗墙。

二、水利工程混凝土防渗墙施工流程

1、接头施工

整体性、抗渗性为防渗墙接头施工的特点。因该工程具有较高防渗墙墙体深度，选取接头管施工方式，则极易出现卡管、无法拔出接头管等问题，为此，可选取冲凿接头方式进行施工，其优点为具有良好整体性、抗渗性及成本较低。首先选取冲击钻从一序槽浇筑混凝土后端孔位置钻凿混凝土到二序槽槽底高程。在一序槽混凝土初凝后二序槽段接头孔才能实施作业。为保证以上2序槽套接厚度与施工规定相符，端孔与接头孔施工需对其垂直度进行有效管控，钻进施工2m需对孔斜率进行1次检测，要求接头孔和端孔位置一致，通过钢丝刷接头锤在二序槽混凝土浇筑前清洗干净接头，保证接头位置混凝土具有良好密实度。

2、导墙制作及槽段划分

（1）制作导墙。作为施工主要构成部分，导墙是顺着防渗墙中心线进行钢筋混凝土临时构筑物设置。其功能为控制标高、施工机械支承、避免槽壁顶塌陷等。按照施工现场具体情况，可选取现浇C15混凝土进行施工，其制作流程包括：测量定位、开挖土方、钢筋安设、立模、浇筑混凝土、拆模及内支撑。一般选取机械、人工方式进行开挖土方施工。拆除导墙模板后，为避免变形情况出现，需将横向木支撑设置到导墙内，1到2米为支撑间的距离。

（2）划分槽段。I、II序槽为槽段划分类型，按照具体地质情况可进行以上2序槽段开挖长度的确定，为5米，各个槽段都涵盖主孔2个、副孔1个。要求I序槽段先施工，II序槽段之后施工。

3、制备泥浆

提高槽壁稳定性、钻具润滑等为泥浆的功能，泥浆选取质量的优劣对地下防渗墙施工质量起决定作用。为此，泥浆选择时，必须确保其物理性能、流变性能等良好。按照地质实际情况及抓孔机特性，该工程泥浆制造可选取膨润土成品材料，其性能指标需与施工标准相符。

4、开挖槽孔

选取SG35A液压抓斗与冲击钻进行有效施工。其施工方法可选取“两钻一抓”，也就是选取冲击钻机对I序槽端孔、主孔和II序槽主孔施工，要求施工过程中必须对其垂直度进行有效控制，随后进行副孔挖掘施工，可选取液压抓斗施工。槽段孔位需标识于导墙内，抓斗与孔位应对准随后实施垂直抓孔作业。要求先对2端主孔进行施工，完成主孔施工后需进行副孔作业，结束主副孔作业即可槽段成槽。

5、清槽

成槽施工中，为彻底清理干净在槽底沉积的沉渣，应做好清渣工作，以此对防渗墙承载力、抗渗性能有效提升。清孔施工中需将质量良好的泥浆不间断地送到槽内泵中，以确保具有稳定的液面，避免塌孔问题出现。因该工程具有较深槽孔，可选取气举排渣的方式进行清槽施工。施工后位于槽底上方02—1米位置的泥浆比重应与有关规定相符，在槽底沉渣厚度检测时，需将三个测点设置到槽段内，50mm为其沉渣最大厚度。

6、塑性混凝土生产、运输

第一，因该工程具有较大工程量，需进行自拌混凝土拌和站设置。要求根據工程特征进行搅拌机选择。选取台称进行材料计量称量，人工与装载机相配合进行材料运送。在搅拌筒内装置的材料通过搅拌机均匀搅拌，且进行塑性混凝土搅拌试拌施工，此时可在搅拌筒内送入膨润土，并添加适量水，拌和时间为1.5分钟，随后将水泥、砂料添加进去，拌和时间需控制在2到3分钟之间。

第二，为确保混凝土施工质量，避免离析问题产生，需选取泵送混凝土方式，工作能力为每小时30立方米。顺着输送管混凝土可向浇筑段导管集料斗内送至，混凝土可向仓内落入，确保槽内混凝土面始终超过导管出口位置，以此保证混凝土、泥浆不接触。

7、水下混凝土灌注

水下混凝土灌注施工需在清槽施工质量符合施工规定后及时进行。作为施工流程的重要阶段，灌注水下混凝土时应避免材料量不足、设备故障问题出现。根据工程建设需求，可选取导管法进行灌注混凝土施工，水下混凝土利用现场自拌混凝土施工。

选取直升导管法进行水下塑性混凝土浇筑。按照槽段具体情况，将二套导管安设到槽段内，200mm为其管径，选取法兰连接，3米为导管之间的距离，导管与槽段2端的距离则设定为150厘米。需在拌和站对混凝土进行集中拌制，为确保浇筑混凝土质量及避免墙体加泥渗漏问题出现，浇筑施工过程中需确保混凝土面呈现出上升趋势，要求在每小时200cm内有效控制其上升速度，在100cm到600cm之间对管道埋设深度进行有效控制，并指派专人实时测量混凝土上升面，进行准确记录，同时各个槽段需在现场进行一组混凝土试块预留。

三、结束语

综上所述，防渗施工作为水利工程施工的重要环节，是水利工程使用性能的一项重要内容，其施工质量的优劣将对水利工程使用年限等造成极大的影响。随着市场经济体制的不断完善，人们生活水平的不断提升，对水利工程有了更高地要求。在具体工作中，往往会出现大量渗漏水情况，混凝土防渗墙作为水利工程防渗施工中的主要方式，其施工技术水平的高低将直接影响到水利工程的整体质量。只有了解和掌握混凝土防渗墙的类型，对其施工技术的要点进行分析，才能有效提升水利工程防渗施工的质量。■

参考文献

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