水闸工程混凝土防渗墙施工工艺与质量管理

　　混凝土防渗墙是水利工程中比较常用的防渗漏工程，近年来国家对于水利工程的重点发展，比如三峡大坝等大型水利工程等有效地调配了地下水和地表水的工程，相应的防渗漏问题也成为了国家水利部门比较关注的课题之一。目前在水利工程的施工，如水库、水闸和堤坝的修建等项目中都能得到运用且发挥出了显著的防渗作用。
　　1 工程概况
　　
　　1.1 水闸的具体情况该水闸工程为4孔*4m的排水闸，其最大的排水量为104m3/s,闸室总长为18.5m,净宽为16.4m.其底板厚1.0m,闸底槛高程为-2.3m,边墩和中墩厚度分别为1.2m、1.4m,顶高程为12.0m,胸墙底高程为2.4m.1.2 防渗墙施工的特点经过该工程现场的情况以及地层的特点等进行分析，总结出其主要包括以下四个特点：（1）若与闸基振冲碎石桩等同时施工，那么会互相出现干扰情况；（2）汛期施工时，其河床的水位变化较大，防渗墙的槽孔稳定性受到威胁；（3）该地区的地质条件相对复杂，即地层结构的变化非常大，还存在架空块和松散石层，造孔漏浆的问题十分严重；（4）在水下地基中淤泥非常厚，在一期施工阶段和二期施工阶段会受到接头处的水渗漏的影响等。
　　2 施工工艺流程
　　
　　本工程的防渗墙的槽孔的施工分为两个阶段，在进行对槽孔的施工时一般采用“钻劈法”进行，即先使用冲击钻机将主孔钻好，然后再使用“劈”的方法进行副孔的施工，槽孔施工完成之后再使用泥浆将防渗墙壁进行固定，然后使用抽砂桶将槽孔中的渣子进行清理。其具体的施工程序详见图2所示：【1】

　　
　　3 混凝土施工技术和其质量控制
　　
　　3.1 地层条件比较特殊的条件下造孔技术的措施
　　
　　3.1.1 孔斜的预防和处理措施。本次研究的水闸所处的地层环境十分复杂，一些地层中含有处于松散状态的块石，这就导致在钻孔的过程中会出现孔斜的情况发生，如果遇到这种情况，钻孔时则要选用勤提钻，使用轻打的方式进行成孔处理；若该种成孔方法不好需要对该地区回填高强度的碎石，然后再行冲击孔段，将原有的碎石和回填的碎石均在冲击的作用下钻碎，取得好的效果。
　　3.1.2 块石密集层和架空层的处理。该地层中有一部分分布有大量的孤石和大块石，对于大块石采用钻孔预爆措施进行分解，对于难以处理的部位则可以采用水下钻孔技术进行处理。
　　3.1.3 漏失地层的处理。在一期的防渗墙施工过程中会经常遇到漏浆的事故出现，出现漏浆的主要原因是该区域的地层比较松散、空隙比较大且为架空层等。
　　为了避免更多的泥浆发生流失，要在施工之前准备足量的黏土、锯末或者水泥等，一旦出现漏浆现象立即进行处理。在防渗墙施工过程中漏浆的处理方法非常多，如：（1）如果在造孔的地层出现漏浆现象则立即向孔内投入黏土，通过这种方式提升泥浆的黏稠度，另外还要时刻注意浆面的变化情况，适时地进行泥浆的补充；（2）堵漏必须尽早和及时，如果在施工的过程中突然发现槽孔内的浆面飞速下降，那么就表明是漏浆情况发生，此时应该立即停止钻孔，并及时地进行处理，避免造成更多的浆液渗漏；（3）舍弃不符合泥浆指标的泥浆，严格控制泥浆的质量，务必要确保槽孔内泥浆质量符合工艺要求；（4）若需要在槽孔的上部再行开孔，施工技术人员一定要控制钻孔的速度，尽量使钻头的速度缓慢地进入且不会对下方的槽孔壁产生挤压。
　　3.1.4 塌孔的处理。由于本次研究的水闸其地质条件比较复杂，如果坚持使用冲击钻孔技术一定会出现很多的问题，在成孔施工中塌孔现象发生频率非常高，部分槽孔在成孔完成之后也会出现塌孔的情况，直接影响设计孔深和测量孔深之间的数据差异。鉴于此，如果在成孔施工的过程中发生塌孔则可以通过回填黏土的方式再重新钻进施工，在成槽之后的第一时间浇筑混凝土处理，从而确保成孔质量避免塌孔现象的发生。另外在造孔时和成孔后都要观察其孔槽内泥浆液面情况，如果有气泡生成那么表明很有可能出现塌孔现象，则立即停止或进行回填黏料重新钻孔，有效地预防重大事故的发生。
　　3.2 清孔和空地淤积控制
　　
　　槽孔在钻进完毕之后，其在钻进过程中产生的渣子等都会沉淀在槽底，如果不予以清理那么将会直接影响到其解除部位的防渗效果；若在高水头的作用下很有可能产生集中渗流的情况。孔槽底部的沉渣沉积较多也会导致整个防渗墙发生沉陷甚至是变形，沉渣在泥浆中将会不断地沉积在混凝土表面，也有可能直接包裹在混凝土中，从而成为整个防渗墙中最不稳定的结构，另外沉积的沉渣也会阻碍混凝土的流动使得底部混凝土的厚度达不到要求。
　　在工程施工过程中，对于清渣的操作主要采用的是抽筒抽砂的方法，该种抽砂的方法操作相对比较简单，其缺点是施工效率低，对于泥浆的损耗非常大，在施工操作的过程中需要不断地上下提动抽筒，不断地搅动孔槽底部的沉渣直至所有的沉沙完全抽干。由于该种抽砂的方式具有明显的局限性，所以我们一般使用的是反循环清孔法。在清孔完成之后可以在距离槽底不远的位置进行取样检查，来判断抽砂的效果。
　　3.3 接头孔的处理
　　
　　单元墙段之间都是利用一个个接头将其连接成一个整体，所以其最为薄弱的部位就是接头位置，在施工的过程中一定要对接头位置的施工严格要求，这样才能够避免后期使用过程中渗漏的发生。该水闸在施工时其接头位置采用钻槽法进行连接，该种工艺的优点是操作比较简单，施工过程中不需要专业性非常强的设备，接头的接缝非常稳定和牢固，但是在施工过程中比较耗费人工，同时还会占用较多的墙体（一般占用墙体材料≥10%）。
　　钻槽法的施工质量是受两个方面因素的影响：其一是接头孔在成孔过程中的质量控制，在接头孔的钻进前一定要精确其位置；其二是在二期施工过程中，清孔泥浆对于一期槽孔端面的刷洗质量，倘若泥浆的含沙量较大，相应的其黏度也会降低，而沉积的泥沙会挤到端头接缝部位，所以在施工中采用质量优良的泥浆，同时保证足够的刷洗次数才能形成连续状态的墙体壁。
　　3.4 浇筑混凝土及其过程中的质量控制
　　
　　浇筑开始前需要了解槽段长度、各个槽孔的孔深以及渣子沉积情况，在混凝土浇筑开始时向浇筑槽内先注入少量的砂浆，其目的是将沉积在槽底部的渣子冲散等；浇筑时必须对各个导管中混凝土入孔的速度进行控制，在浇筑时一定要间隔30min或者更短的时间内检测混凝土面的深度，每隔1h对各个导管内的混凝土面的深度进行检测，将每一个浇筑导管内的混凝土面高差保持在小于50cm,这样能有效地防止墙体夹泥的情况发生。
　　4 结语
　　
　　在现如今的水利工程施工过程中，混凝土防渗墙技术的应用越来越广泛，其技术也越来越成熟，在世界范围的水利工程发展过程中都起到了非常重要的作用。混凝土防渗墙技术还具有工程造价低、施工速度快、防渗漏效果显著等特点，从而显著地缓解了河坝或者水库等渗漏问题，相信在以后水利工程的发展中，防渗墙的应用会更加广泛，造福更多的人民。
　　参考文献
　　
　　[1] 武海峰，朱传云。西南水闸混凝土防渗墙施工技术[J].广东水利水电，2013,（30）。
　　[2] 高安仕，钟恒昌，秦峰。浅析水闸防渗与排水体系设计[J].治淮，2013,（6）。
　　[3] 王华南。青草沙水库下游水闸围堰工程中旋喷桩防渗墙的优化及应用[J].江西建材，2014,（30）。