试论水利工程施工中混凝土防渗墙施工工艺

摘要：随着我国经济建设速度与规模的不断加快，各项社会发展所必须的配套工程设施的建设也进入到了一个快速发展的阶段。水利水电工程施工建设与人们的生产生活息息相关，其施工建设的质量性直接关系到社会的建设发展前景，其中以水利工程建设为例，其不仅关系到社会能源发展，更关系到国家国防建设发展，随着水利工程施工建设量的不断加大以及科学技术的不断发展，作为确保水利工程施工质量的一项关键技术，混凝土防渗墙技术在水利工程建设中得到了越来越广泛的应用，并发挥着越来越重要的作用。下面本文就对水利工程混凝土防渗墙施工工艺进行简单论述。

关键词：混凝土;防渗墙;施工;工艺

由于混凝土防渗墙施工工艺具有地质条件适应性较高、防水防渗漏性能较好、承载能力较强等优势，因此被广泛的应用于水利工程的施工建设过程中，并发挥着越来越重要的作用。然而，在水利工程快速建设发展的今天，如何使混凝土防渗墙技术日益完善，更好的满足于现代化的建设施工需求，便成为了现如今从业人员所面临的一项新的研究课题。经过近年来的实际应用，我们从中不难发现，强化水利工程混凝土防渗墙施工工艺的关键在于提高开槽的连续性、浇筑的及时性以及施工环节衔接的科学紧凑性。一旦其中一项环节出现问题，势必将会影响到整体工程的建设质量，从而造成延长施工工期、增加施工成本等后果，因此，加强对施工工艺的管理与发展已刻不容缓。下面本文将从多头深层搅拌截渗墙工艺、其它防渗墙施工工艺、泥浆固壁、墙体混凝土浇筑的那个方面进行全文的展开。

1 多头深层搅拌截渗墙技术

深层搅拌法是针对对软弱地基的改良所采用的防渗墙技术，主要为了提高水利工程建设中地基承载力不够的问题。多头深层搅拌截渗墙技术以单头及双头为基础，创新发展的防渗墙技术，此方法通过双动力多头深层搅拌桩机，带动多个钻杆，以固定的推力推动钻杆上面的钻头达到土层的设计深度，之后提升钻杆并保持搅拌状态直至孔口。上述过程中，运行水泥浆泵把水泥浆从高压输浆管推送入钻杆，通过钻头射进土壤，水泥浆与土壤将充分搅拌混合。接着双动力多头深层搅拌桩机移位调平，然后重复此过程，逐渐形成截渗墙。截渗墙体的连接方式要根据设计的墙厚选择与之适应钻头及搭接方案。此技术主要应用于土层主要有粉质黏土、黏土及密度中等偏下的砂层土壤中，不适用砾石层。

施工过程中应注意的问题：

1.1 确保墙体垂直：在灌注施工之前须经经纬仪校正双动力多头深层搅拌桩机机身和塔架，保证塔架的垂直度在千分之一以内。为保证其垂直度，机体需安装偏斜自动报警系统。垂直度超过千分之一时，系统会自动报警，方便造作员及时调整角度。

1.2 确保截渗墙质量：为保证浆液的有效输送，须使用三个并列的挤压泵。必须配置喷浆记录仪，时刻记录喷浆情况，降低人为因素影响。针对地层缺陷，发生钻头不返浆或喷浆压力衰减大的情况，须停止钻杆提升、静压回灌，或加大泵的排量。

1.3 确保防渗墙墙体的搭接厚度：为保证有效的墙体厚度，必须扩大钻头的内直径。保证孔位放线及桩机钻头对位的准确，为保证钻孔偏位误差在三厘米的允许误差内，可以使用平面几何对位的方法。

2 其它防渗墙施工技术

2.1 冲击钻进造槽孔技术

主要针对砂卵石地层，对于槽孔的施工先钻主孔，后打副孔成槽。在粘性土地层中，一般采取顺序钻主、副孔，之后扫除主、副孔间的小墙成槽的施工方法。

2.2 抓斗开挖槽孔技术

抓斗开挖槽孔技术，以导孔为导向。抓斗张开时的幅度加上导孔直径等同于导孔的间距，常称之为两钻一抓法。因此方法能够保证抓斗作业时所受阻力的均衡，且垂直精度高，故而应用范围较广，挖掘较深。特别是在柔软地层或者挖掘深度浅的情况下，可无需导孔，顺序挖掘。此方法会随深度的增加导致垂直误差的增大。孔深大于十米，应采取导孔法。

在黏土心墙内选用BH-7 型液压抓斗挖槽，配 5t 自卸汽车出碴。为了砂砾石层槽孔的稳定，以及避免在槽孔底部形成弧形的底角，在砂砾石层和嵌入基岩部位选用国产CZ-22型冲击钻机冲击钻进，使用十字钻头，冲击破碎基岩，遇坚硬岩石必要时辅以小药包聚能爆破

(爆破控制振动波速≤50mm/s)，用砂袋将药包压贴基岩表面施爆，然后钻凿槽底到设计位置。砂砾石层和基岩凿槽通过砂石泵进行的反循环出碴，槽孔底部沉碴采用抽筒掏碴清底。

根据机械的实际效率、完成工程量分配及利用率等计算，抓斗与冲击钻的配合比取1：5，即选用 1 台液压抓斗配 5 台冲击钻机(包括其中 1台备用)。

3 泥浆固壁

鉴于在坝体黏土心墙内造槽挖出的黏土可能含有水泥结石和其他杂质，制浆质量和数量难以保证，故选购当地黏土制浆，泥浆相对密度为1.05～1.20，黏度为 18～25s。在透水性较大的砂砾石层、松散土层、漏失地层段施工，应采用相对密度较高、黏度较大(漏失严重地层可将黏度增加到60s 以上)的泥浆，以增加阻力、防止漏失和维护槽孔稳定，并应做好堵漏泥浆的各项准备。

4 墙体混凝土浇筑

在槽段清底换浆(二期槽孔还要采用冲击钻机，用钻头上设置的钢丝刷清除接头上的泥皮)并通过槽孔验收后，及时进行墙体混凝土浇筑，采用直升导管法浇筑，工艺流程为:拌和站拌料→混凝土泵输送→料斗→导管→槽孔。对于 6.0m左右长的槽段布置 2根 φ250mm导管，导管接头用胶圈密封，用以钢丝绳为键的键槽连接，每根导管顶部安设一个漏斗，混凝土泵直接输送混凝土下入漏斗。在混凝土浇筑前，在导管内的泥浆面上，放入厚度约10cm的苯乙烯泡沫片将混凝土与泥浆隔开，浇入的混凝土压迫它将泥浆挤出导管后，泡沫片可漂浮到导管外泥浆顶面上。混凝土浇筑过程中，导管埋入混凝土的深度控制在 2～5m，少每隔 30min 测量1 次槽孔内混凝土面深度，至少每隔 2h 测量 1 次导管内混凝土面深度，并及时填绘混凝土浇筑指示图，以便核对浇筑方量，特别是砂砾石层浇筑后应加密测量核算，以便将普通混凝土更换为塑性混凝土。混凝土浇注上升速度控制在4～5m/h。鉴于防渗墙混凝土最远浇筑点到混凝土拌和站水平距离不足 400m，为减少坝顶运输影响，采用混凝土泵从搅拌机出口直接输送到混凝土导管内。根据浇筑强度≤30m3/h，选用 1 台 HB30型混凝土泵，为保证浇注连续进行，再布设1台同型号混凝土泵备用。

5 结语

综上所述，随着混凝土防渗墙施工工具和工艺技术的不断发展和完善,已成为水库大坝防渗加固的一项重要措施。混凝土防渗墙施工质量的因素,主要与施工用泥浆、原材料及混凝土拌和物、混凝土与泥浆的密度差、造孔工艺、孔斜、导管间距及埋深、导管底高差、混凝土浇筑速度、孔底淤积厚度等因素有关，为混凝土防渗墙施工质量进行有效控制提供可参考价值。

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