趙 曉
(41108119******1323)
一直以來,我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城市生活供水都與基礎(chǔ)水利設(shè)施建設(shè)密切相關(guān),水庫(kù)作為重要的基礎(chǔ)水利設(shè)施,在合理調(diào)配水資源方面發(fā)揮著重要的作用。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展,大量早期修建的水庫(kù)工程均出現(xiàn)了不同程度的病害問題,其中滲漏問題最為普遍,且危害巨大,如何有效治理水庫(kù)滲漏問題成為當(dāng)前亟待解決的難題。本文以某水庫(kù)防滲工程為研究對(duì)象,結(jié)合工程實(shí)際,最終確定了塑性混凝土防滲墻施工工藝,相比普通混凝土,塑性混凝土是一種新型的防滲材料,具有良好的抗?jié)B性能,將其用于水工建筑物防滲施工,可保證槽壁穩(wěn)定、墻體質(zhì)量和提高防滲效果。
在水工建設(shè)中混凝土墻是一種較為常見的防滲體系,一般情況下,普通混凝土防滲墻由抗壓強(qiáng)度7.5MPa以上的混凝土材料構(gòu)成,隨著長(zhǎng)期實(shí)踐和應(yīng)用,普通混凝土防滲墻缺點(diǎn)愈加突顯,例如,適應(yīng)變形能力能力不足、成本高等。為了更好地解決這一難題,塑性混凝土得以應(yīng)用與發(fā)展。塑性混凝土是一種新型復(fù)合材料,是通過黏土或膨潤(rùn)土替代普通混凝土內(nèi)的部分水泥,從而改善混凝土使用性能,降低成本。相比普通混凝土,塑性混凝土優(yōu)點(diǎn)如下:
1)彈性模量小。塑性混凝土的彈性模量?jī)H為普通混凝土的1/100左右,在壩體或壩基變形方面具有良好的適應(yīng)性,且抗裂能力強(qiáng),無需設(shè)置防裂鋼筋。2)滲透系數(shù)小。塑性混凝土滲透系數(shù)小,可大幅降低壩體浸潤(rùn)線,有效控制大壩滲漏量。3)可操作性強(qiáng)。塑性混凝土拌和物可操作性強(qiáng),早期強(qiáng)度小,具有良好粘聚性,工程造價(jià)低。
某水庫(kù)工程建設(shè)等級(jí)為III級(jí),規(guī)模中型,防洪、灌溉為水庫(kù)的主要功能。大壩全長(zhǎng)450m,壩頂寬6m,下游壩頂寬4m,壩頂高程為315.56m。上游采用現(xiàn)澆砼塊板護(hù)坡,坡比為1:3;下游采用草皮護(hù)坡,坡比為1:2.5,且下游坡有一馬道設(shè)置,310m為馬道高程,2m為馬道寬度。該水庫(kù)大壩自建成投入使用時(shí)間較長(zhǎng),在安全鑒定檢查中發(fā)現(xiàn),土壩工程、溢洪道工程、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備等均存在不同程度的損壞,綜合各類情況,可確定本水庫(kù)為三類壩,存在嚴(yán)重的安全隱患,尤其是滲漏量較大,若不重視、不處理,很可能產(chǎn)生嚴(yán)重后果,因此,急需對(duì)該水庫(kù)進(jìn)行安全加固處理。經(jīng)多方商議,最終決定采用塑性混凝土防滲墻施工大壩防滲加固施工。
1)護(hù)壁泥漿。沖擊成槽施工中,護(hù)壁泥漿的質(zhì)量情況將會(huì)直接影響到槽壁的穩(wěn)定性和城墻質(zhì)量。此外,還與工作效率等息息相關(guān)。為此,本文塑性混凝土泥漿制備中,主要采用黏土,膨潤(rùn)土少量即可,保證泥漿主要技術(shù)指標(biāo)滿足規(guī)范要求。在防滲墻軸線下游側(cè)設(shè)置泥漿攪拌站,根據(jù)工程量實(shí)際情況,共設(shè)6臺(tái)泥漿攪拌機(jī),300m3為貯漿池容量。泥漿拌制好以后,經(jīng)過三級(jí)處理,可利用Φ150mm管線向各施工槽孔輸送泥漿,在整個(gè)過程中要注重泥漿性能變化情況,做好檢測(cè),并保證泥漿入槽質(zhì)量。2)成槽。當(dāng)導(dǎo)墻混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定要求后,即可進(jìn)入成槽施工。采用沖擊鉆進(jìn)行壩基成槽,壩體可采用液壓抓斗直接成槽施工,在導(dǎo)墻控制下按照從上到下的順序通過液壓抓斗進(jìn)行挖土,在此環(huán)節(jié)必須做好液壓抓斗導(dǎo)向桿控制,保證成槽垂直度符合施工要求。按照墻壁壩體土質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行單元槽段長(zhǎng)度劃分。3)清槽。成槽時(shí),將會(huì)有大量沉渣存于槽底,甚至產(chǎn)生沉淀層,一旦處理不好,將會(huì)對(duì)成墻質(zhì)量造成嚴(yán)重影響,或出現(xiàn)墻底滲漏現(xiàn)象,不利于墻體抗?jié)B。此外,若墻體修筑于沉淀層之上,同樣會(huì)影響墻體承載能力,或引發(fā)不均勻沉降問題?;诖?,本文在清槽時(shí),決定采用洗刷錘+泥漿泵進(jìn)行處理。待結(jié)束成槽施工后,通過洗涮錘多次清洗槽段兩端接頭,直到無泥屑帶出。同時(shí),通過泵吸法反循環(huán)進(jìn)行槽底排渣,通過泥漿泵吸出沉渣,并排除。在此過程中,還需要將新鮮的合格泥漿源源不斷地向槽內(nèi)輸送,保證泥漿面高度一致,避免出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。完成上述操作后,應(yīng)對(duì)槽底沉淀土厚度情況進(jìn)行及時(shí)檢測(cè),保證沉渣厚度在100mm以下,含砂率不超過10%。4)澆筑。將塑性混凝土拌和站設(shè)置于溢洪道進(jìn)口處,在拌和站集中拌制塑性混凝土,保證按照配合比摻加原材料,用量準(zhǔn)確。澆筑采用泥漿下直升導(dǎo)管法。經(jīng)密閉承壓試驗(yàn)檢測(cè)質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求后即可進(jìn)行安裝。澆筑過程中,要做好測(cè)量工作,保證澆筑質(zhì)量。施工完防滲墻后,可在結(jié)合部位設(shè)置接頭孔,600mm為孔徑,保證接頭孔位置準(zhǔn)確,質(zhì)量合格。5)質(zhì)量控制。施工單位應(yīng)根據(jù)水利工程實(shí)際情況建立起完善質(zhì)量保證體系,尤其加強(qiáng)重點(diǎn)施工環(huán)節(jié)的控制。塑性混凝土澆筑直接影響了防滲墻的性能,必須嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,規(guī)范施工人員行為,盡量減少質(zhì)量隱患。同時(shí)針對(duì)工程難點(diǎn)加強(qiáng)施工人員技術(shù)培訓(xùn),使其充分掌握塑性混凝土防滲墻施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),從根本上提高施工質(zhì)量。由于在塑性混凝土澆筑時(shí)通常采用導(dǎo)管直升法,因此混凝土材料應(yīng)具有良好的和易性及流動(dòng)性,以免出現(xiàn)導(dǎo)管堵塞現(xiàn)象。在塑性混凝土材料運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)之后,檢查其坍落度,若材料質(zhì)量無法達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),禁止應(yīng)用在防滲墻施工中。混凝土澆筑上升速度控制在2m/h以內(nèi),隨著澆筑高度的增加逐漸提升導(dǎo)管。在此過程中,導(dǎo)管速度不宜提升過快,否則會(huì)影響墻體連續(xù)性,進(jìn)而降低防滲性能。
待修建塑性混凝土防滲墻后,對(duì)比分析原壩后滲流明流情況和壩體內(nèi)測(cè)壓管內(nèi)水位情況,具有較為顯著的防滲效果,說明塑性混凝土防滲墻施工效果良好。主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
1)壩后滲漏現(xiàn)象基本消失。工后8個(gè)月后,水庫(kù)蓄水到正常水位高度,觀察壩后情況,位于壩腳部位原來存在的多個(gè)涌水點(diǎn)已經(jīng)消失不見,壩后土壤含水量較低,基本消除沼澤化現(xiàn)象。由在壩后中央排水溝設(shè)置的量水堰觀察情況分析,滲漏量下降到了2.3L/s,僅為防滲施工前的1/4,此外,滲水都為清水,未見帶出大量細(xì)顆粒。2)壩體內(nèi)水位下降顯著。施工前,水庫(kù)水位為311.45m,壩軸線鉆孔穩(wěn)定水位為305.43m。施工后,水庫(kù)水位為311.70m達(dá)到正常高水位,此時(shí),壩軸線鉆孔穩(wěn)定水位為304.30m,水位降低了1.13m,表明修筑塑性混凝土防滲墻后,可壩基主要滲漏通道起到了有效阻斷作用,在減少滲壓水頭方面效果顯著。
綜上所述,由于水利工程所處環(huán)境的特殊性,對(duì)于防滲要求較高。塑性混凝土防滲墻在水利工程中應(yīng)用較為廣泛,不僅具有良好防滲性能,且變形適應(yīng)能力強(qiáng)。在外界荷載壓力作用下不會(huì)在墻體內(nèi)部出現(xiàn)較大應(yīng)力,避免結(jié)合面分離,保證水利工程運(yùn)行安全性。在具體施工時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)要求,規(guī)范施工操作行為,加強(qiáng)重點(diǎn)施工環(huán)節(jié)質(zhì)量控制措施,從而提高墻體防滲性能。