摘要：本文對我國的水利工程中混凝土防滲施工技術作了歸納，可以看出我國混凝土防滲在降低造價、提高防滲性能等技術上，近十幾年來的取得重大發展。
關鍵詞： 混凝土防滲;混凝土強度;防滲技術
Abstract: In this paper the water conservancy project in the concrete in the construction technique of seepage control is summarized, we can see that the concrete seepage control in China in reducing cost and improve the performance and so on seepage control technology, nearly ten years has been made great development.
Key words：concrete seepage control;concrete strength ;impervious technology
中圖分類號：TV 文獻標識碼： A 文章編號：
混凝土防滲具有防滲性能好、糙率小,壽命長和施工簡便等優點,因而在我國得到了廣泛的應用。另外，混凝土具有原料豐富，價格低廉，抗壓強度高，耐久性好，強度等級范圍寬，生產工藝簡單等特點，因而使用范圍也十分廣泛，用量越來越大。隨著水利工程建設的發展，水利工程的構筑物也都采用混凝土結構。
一、 水利混凝土結構的特點
(1)結構型式繁多，有板、梁、柱、堰、重力式擋土墻、扶壁式擋土墻、立墻、挑坎、底板、護坡、倒虹吸等。
(2)混凝土拌合物一般采用施工單位自己進行拌制，使用商品混凝土較少。
(3)水工混凝土結構建在不同的地形、地質結構上，混凝土澆筑受地形影響大。
(4)水工混凝土結構建成后，承受水力的沖刷，水荷載的作用是主要矛盾。
(5)水工混凝土結構要安裝止水帶，止水帶安裝在混凝土澆筑過程中是一項重要內容。
(6)二期混凝土澆筑在一項工程中是一個質量控制難點。
(7)戰線長，結構布置分散。
(8)結構型式大小不一，形狀不規則。
二、混凝土防滲問題
水庫的滲漏問題關系到水利工程本身的質量,是我們在從事水利工程施工、管理和維護過程中需要特別關注的問題。水庫滲漏如果沒有得到及時的處理與修繕,一方面將會對水庫本身的質量產生危害,從而縮短水庫工程的使用壽命;另一方面也將威脅到水庫附件居民的生產、生活,水庫的滲漏原因繁多,處理滲漏的技術也比較復雜,概括的來說,當前國內主要使用以下幾種手段來處理滲漏問題。
2.1. 垂直防滲技術
垂直防滲常適用于地基透水層較薄或隔水層較淺的情況,以做成封閉式防滲帷幕來根治壩基滲透破壞的險情,可以比較徹底地解決壩基和壩身滲漏問題。
2.1.1塑性混凝土防滲墻技術 。防滲墻的機理是:使用專用機具(烏卡斯鉆機),在已建的壩體或覆蓋層透水地基中建造槽型孔,以泥漿固壁,并利用高壓泵將泥漿壓入孔底,攜帶巖渣,再從孔底回流到地面,然后采用直升導管,向槽孔內澆筑混凝土,形成連續的混凝土墻,起到防滲目的。塑性混凝土是用黏土和膨潤土取代普通混凝土中的大部分水泥形成的一種柔性工程材料。普通混凝土相比,塑性混凝土彈性模量低、極限應變大、能適應較大變形、抗滲性能好的特點。塑性混凝土防滲墻的一般施工步驟是:
(1)修建施工平臺及導向槽;
(2)劃分槽段。槽段的長度宜盡量加長,以減少槽段間接頭數量,提高墻體的整體性。但受墻基地質條件限制及成槽深度等因素影響,槽段又不宜過長。根據工程特點,采用沖擊鉆與液壓抓斗相結合的“兩鉆三抓”成槽方式,即用沖擊式鉆機鉆槽孔兩端的接頭孔,槽段中間部分用“三抓”完成。
(3)混凝土澆筑。采用直升導法澆筑水下混凝土由混凝土輸送泵往儲料斗送料。
(4)泥漿固壁。塑性混凝土防滲墻施工過程中,固壁泥漿直接影響工程的施工進程和槽壁的穩定,并能起到冷卻鉆頭、潤滑鉆具、懸浮巖屑以及防止坍孔的作用。
(5)清孔換漿。抓斗在抓孔過程中,會有部分細砂或其他巖渣懸混在泥漿中,然后逐漸沉淀到底孔,抓斗在挖掘槽孔底部時也會遺留少部分細砂和巖渣,這些淤積物都必須在混凝土澆筑前清理干凈 否則,會給墻體質量帶來危害
(6)墻體塑性混凝土澆筑。塑性混凝土的澆筑采用泥漿下直升導管法,導管采用直徑為250mm的鋼制導管,絲扣連接,導管安裝用16t吊車或沖擊鉆輔助下設。
(7)槽段連接。墻段連接采用接頭管法,即在一期槽孔澆筑前在槽孔兩端下設鋼管,待混凝土初凝后,按一定的速度將其拔起,形成混凝土接頭孔。
2.1.2高壓噴射灌漿防滲技術。高壓噴射灌漿防滲技術的機理是:按設計布孔,利用鉆機鉆孔,將噴射管置于孔內(內含水管、水泥管和風管),由噴射出高壓射流沖切破壞土體,同時隨噴射流導入水泥漿液與被沖切土體攪拌,噴嘴上提,漿液凝固,在地基中按設計的方向、深度、厚度及結構形式與地基結合成緊密的凝結體,起到防滲作用。
2.1.3、置換法
置換法就是利用機械將原地基土層挖,然后填充防滲的材料,在土體中形成一道起阻滲作用的墻體,從而達到防滲的目的。置換法主要是指地下連續墻。地下連續墻被廣泛用于巖土工程和水工建筑中的地下基礎防滲處理。
2.1.4、板樁墻工法
用木樁、鋼板樁、板樁灌注墻。木樁是采用適宜的木料借助機械打入土層中而形成連續板樁。板樁灌注墻為擠密填充型防滲墻,是通過特制機械模板在震動沖擊作用下,使土體受強迫振動作用而產生剪脹破壞或液化破壞,從而對土層進行擠壓,達到一定深度,然后進行灌注漿(水泥砂漿或水泥粘土砂漿或水泥粉煤灰砂漿等)而形成墻體,分振動切槽(單模)和振動成模(雙模)兩種工法。此法適用于砂層、粉砂質粘土層、粘土質或含較小礫石的砂礫石層。
2.1.5、深層攪拌工法
它是用特制的單頭或多頭小直徑攪拌機械,在向下攪動過程中,不斷噴入水泥漿于土體,使土體最終形成水泥土墻體。依攪拌頭不同,有單頭、雙頭和三頭攪拌方式。該法一般適于粘性土、砂層土、砂層。
2.1.6、注漿法
該方法多以鉆孔為主要手段,然后注入漿體,通過漿液的滲透作用而使土體在一定范圍形成適宜的墻體。一般有粘土注漿、水泥注漿、化學注漿等。在具體使用時,應結合土層進行選擇,特別是使用化學注漿時,還要注意環境污染
2.1.7、土工膜防滲墻
土工合成材料目前已廣泛用于水利、建筑、交通等施工領域。我國近期也逐漸用于防滲工程中。它主要是在已經成槽的地層中,用土工膜送入器將土工膜以單帷幕式或雙帷幕的形式送入槽內,之后在槽內填充與地層同性質的土(或以土還土、以砂還砂),或填充其他柔性的材料起到阻水作用。在堤壩施工中土工膜是一種柔性防滲墻,也用于水平防滲鋪蓋。總的來說,其工藝簡單,工效高,成本低適于廣泛推廣。
2.1.8 堤防垂直防滲墻工程應用
垂直防滲方式由于不涉及移民搬遷問題,施工周期短,因此山湖水車庫段采用的是多頭小直徑防滲墻,河王壩水庫段采用的是帷幕灌漿的防滲方式。這兩個工程試驗段施工完成后,對其效果進行了試驗觀測和計算分析。結果表明,試驗段防滲墻對大堤的防滲作用顯著,有效減弱了大堤內外的水力聯系,降低了堤防內側的出逸比降。經現場巡查發現,堤內以前有散浸的地方現在沒有了;而沒有完成防滲墻的堤內仍然有散浸現象。因此可以說,此兩種方式施工的防滲墻質量良好,防滲效果都是明顯的。
2.2 . 水平防滲技術
水平鋪蓋分利用天然黏土和人工填筑黏土兩種,可以就地取材、造價低、施工工作面大、工期短、簡單易行,不需要特殊的施工設備和器材。按設計要求施工,可以滿足滲透穩定,但滲透量較大,壩基下游仍有一定的坡降。因此在采用水平鋪蓋防滲時,必須結合下游排水減壓設施。
2.3. 使用化學補強技術處理水庫滲漏
化學補強是在不改變原工程結構的前提下,利用原混凝土結構強度,對其薄弱環節產生的裂縫和破損部分,采用化學物質環氧材料進行局部修補的一種方法目的是恢復建筑物的整體性,保持混凝土的強度、耐久性和抗滲性。環氧材料具有較高的粘結強度,并具有一定的彈性能與新老混凝土很好地結合,是目前較理想的防滲堵漏新型材料,其組成成分主要有:
(1)主劑環氧樹脂是有環氧基團的高分子聚合物,其結構是線型的,本身不會固化,但流動態隨溫度高低而發生變化加固化劑后,具有良好的粘結性;
(2)固化劑;
(3)增韌劑;
(4)稀釋劑;
(5)填料等。
具體步驟:首先清除混凝土表面污漬,先沿裂縫溝槽,把漏水處用水玻璃摻水泥止住水,然后用環氧砂漿修補,接著填筑環氧砂漿,待填滿后用木板壓緊壓平。
水庫是水利產業的重要組成部分。水庫是民心工程,改革開放以來,尤其是近年來隨著經濟的快速發展,國家對水庫的各項投資逐漸加大,水庫工程的數量、規模及建設質量都有了巨大的進步。但對水庫的防滲漏問題我們仍然不能掉以輕心,必須在思想和行動上動作起來,切實提高水庫的質量。
