山东省广饶县水利局,山东 东营 257300
不同类型水利工程的使用功能是不同的,主要有防洪抗旱、节水灌溉、水力发电等功能,但是无论哪种水利工程,其建设的流程都基本相似,并且也会在一定的使用周期内发生渗漏问题。渗漏不仅会降低水利工程自身的使用质量,还会造成巨大的经济损失,因此应不断加强对水利工程堤防防渗施工技术的研究,切实做好堤防工程防渗施工,提高水利工程堤防防渗施工质量。
堤防渗漏是影响水利工程使用功能、降低水利工程建设质量的主要问题,发生渗漏的原因主要包含以下几个方面:
(1)施工因素。水利工程施工所需投入的资金量大,因此要做好施工成本的控制,保障施工材料、施工技术都能够满足既定施工要求,如果施工机械或者施工材料不合格,会导致施工整体质量下降,继而发生渗漏现象。此外,施工方案自身会出现不同程度的缺漏,因此在设计的过程中应做好施工预案,避免渗漏现象的发生。
(2)结构变化。水利工程提防渗漏与施工结构发生变化有紧密联系,工程结构的改变一定要经过设计部门的审核,但是存在部分施工单位未经变更允许擅自更改结构施工方案,这是引起提防渗漏的重要原因之一。
(3)水利工程使用周期过长,提防结构施工材料老化现象严重。作为民生工程之一,水利工程的使用也是有寿命的,如果使用的时间过长,各个结构体系功能呈现出下降的趋势,尤其是抗渗漏性、耐久性能的下降,提防渗漏问题也会越发严重。为了避免水利工程提防渗漏现象的发生,应在既定施工周期内完工,确保提防各个结构施工材料的抗渗漏功能达标,避免因为较长的施工周期导致提防渗漏现象发生。
帷幕灌浆技术的施工工序需要循环进行,将钻孔、洗孔及灌浆等技术不间断地应用于施工中。封孔是最后一道施工工序,其孔间的距离应保持在1.5m左右,施工过程中需要进行钻孔的数量应≥120个。
钻孔放样是在整个帷幕灌浆技术实施之前进行的,需要结合相应的设计图纸,按照设计图纸的要求对施工技术进行详细分析,并对帷幕灌浆施工的边线进行有效的测量,再利用钢尺将灌浆孔的位置预留出来,测出对应钻孔的高程。
在整个钻孔施工过程中,选用的设备机械最常见的为回转式钻孔机,其作业效率高,且不易损坏。在灌浆技术实施之前,按照设计的灌注孔位置及相应的孔位进行灌浆,灌浆过程需要实时进行观测,保证整个灌浆位置的稳定,不能发生偏离。采用压力水冲洗钻孔冲,直到相应回水清澈稳定时停止冲洗,冲洗压力应结合具体工程适当选取,对整个钻孔内的异物进行有效的清洗。
混凝土具有防渗特性,利用混凝土防渗墙施工技术,对提高水利工程的施工质量,实现水利工程防渗效果具有重要作用。因此在具体施工过程中,必须加强对防渗墙厚度的控制,优化施工流程,科学合理地控制施工参数,如防渗墙的厚度、结构密实度等,以使混凝土防渗墙能够达到既定的防渗效果。不同厚度防渗墙的使用功能和使用效果是不同的,一般情况下,考虑到防渗墙的重力作用,应选取深厚型或者浅薄型结构,同时要结合具体的施工环境进行施工防渗墙类型的选取。浅薄型防渗墙结构的厚度控制在10~20m,特殊情况下将厚度增加到30m;深厚型防渗墙结构的设计厚度可达到60~80m,特殊情况下可将厚度增加到130m。在江河湖堤工程施工中,一般使用浅薄型防渗墙;在水势凶猛的区域,一般使用深厚型防渗墙结构。
由于堤防工程高压喷射灌浆施工段对应的施工作业量相对较小,施工过程中只需一个施工队即可完成施工。其施工工艺流程如图1所示。
图1 高压喷射防渗墙施工工艺流程
施工前,应做好如下准备工作。首先,熟悉相关图纸,编制与审核各施工技术。其次,施工放样,了解具体的施工需求,依据精度指标,开展放样施工。放样之前,应先计算放样数据,绘制放样施工草图,将现场放样所得的数据记录在手册上,以备后续使用。最后,做好浆液的配比试验,浆液比重、水灰比等参数要符合规范的要求,通过配合比试验的方法测定浆液搅拌的时间、空间、密度、流动性、沉淀速率以及稳定性等,要求28d抗压强度>3.0MPa,抗折强度、渗透系数等满足设计的要求。防渗墙薄的位置处厚度应控制在16cm左右,孔距设计为1.2m左右,旋转速度应控制在15~25cm/min。
在应用高压喷射防渗墙施工技术的过程中容易发生异常情况,如混凝土喷射压力突然下降或者骤升等,应立即停止施工,明确施工事故发生的根本原因,并进行及时处理,待压力完全恢复以后才可继续施工作业。当停止喷射的时间超过3h,需要进行复喷施工处理,确保搭接使用的长度控制在0.5m以上。在喷射的过程中,如果出现漏浆的现象,应停止提升或者及时降低提速,确保原位灌浆施工处理,及时处理方法包括降低灌浆的压力、增加进浆的比重或者进浆的流量等;孔口结构处应填上砂石、黏土球等结构,孔口位置应灌注对应的水泥砂浆等结构材料。
在此技术的应用过程中,主要的施工材料包括水泥、膨润土等,需要在混合料中加入对应的混凝剂。此类型的施工技术不能够单独使用,而应与其他施工技术结合使用,主要是以技术补充的形式进行应用,以确保防渗施工技术的应用效果。在进行泥浆护壁的布孔设计时,自凝灰浆法可作为护壁泥浆主要施工技术,凝固以后形成一个防渗施工作业层,不仅能够加强堤坝结构的防渗性能,还能够提高水利工程的施工质量。
(1)做好防渗施工管理工作。目前我国水利工程数量不断增加,工程施工技术的应用难度也逐步增加,堤防防渗漏施工技术的应用是提高整体水利工程建设质量的重中之重,为了提高水利工程的施工质量,应优化堤防防渗漏施工流程,需要管理层技术人员加强对防渗漏施工的关注,实现防渗漏施工任务分配的具体化、施工责任具体化,为强化水利工程堤防防渗漏施工质量、提高防渗漏施工效率奠定坚实的基础。
(2)严格控制堤防防渗漏施工材料的采购,对采购的施工材料进行现场审查。加强对采购技术人员的专业培训,减少劣质材料进驻施工现场,加强和提升专业施工技术人员对于材料的辨析能力;加强对采购技术人员的思想政治工作,使其明确自身的工作范围和工作职责,做好施工材料采购各个环节的监督管理工作。
(3)应定向培养具有高学历、高素质的技术人员,施工单位以老带新的模式,加强对此部分施工技术人员的工作经验培养,帮助其迅速提升自身工作能力。
综上所述,水利工程堤防渗漏现象是不可避免的,也是施工的重难点,因此要加强重视,施工中选择科学合理的防渗漏施工技术,提高水利工程的施工质量。文章重点阐述了水利工程堤防防渗漏施工技术内容,并进行了简要的对比分析,希望能够给同领域施工技术人员提供一定理论参考。