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水利水電工程技術(shù)建筑中混凝土防滲墻施工技術(shù)研究

2022-11-15 19:28王明昌
中國(guó)科技縱橫 2022年17期
關(guān)鍵詞:造孔水電工程防滲墻

王明昌

(云南省水利水電工程有限公司,云南昆明 650000)

水電工程作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主要內(nèi)容之一,為社會(huì)提供了充足的水電資源。隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升,水利水電工程數(shù)量也在不斷增多,為進(jìn)一步提升工程效益,需要重視各個(gè)施工環(huán)節(jié),不斷優(yōu)化和完善混凝土防滲墻技術(shù),提高使用性能的同時(shí)也促進(jìn)了生產(chǎn)安全,提高工作效率,提升經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)我國(guó)水利水電事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?;诖耍J(rèn)識(shí)到當(dāng)前混凝土防滲墻施工中存在的問(wèn)題,并認(rèn)識(shí)到混凝土防滲墻技術(shù)在整個(gè)工程中的重要作用,加強(qiáng)混凝土防滲墻施工技術(shù)的合理應(yīng)用,明確每種混凝土防滲墻的特點(diǎn)以及施工要點(diǎn),做好水利水電施工的防水工作,延長(zhǎng)水電工程使用壽命,獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益,促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)建設(shè),促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)健發(fā)展。

1.目前我國(guó)水利水電工程技術(shù)建筑中混凝土防滲墻施工過(guò)程中存在的主要問(wèn)題

1.1 防滲施工技術(shù)落后

雖然混凝土防滲墻施工技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各種工程施工當(dāng)中,但現(xiàn)階段應(yīng)用在水利水電工程建設(shè)中還存在著施工技術(shù)落后等問(wèn)題,部分混凝土防滲墻施工技術(shù)與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比還處于比較落后的地位,雖然部分施工單位認(rèn)識(shí)到壓噴射等技術(shù)的重要性,但過(guò)于追求各種混凝土防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用,而忽視了施工技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中可能存在的問(wèn)題,缺乏對(duì)其應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估和深入探究[1]。例如在壓噴射技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,其技術(shù)要點(diǎn)在于黏土以及水分的攪拌比例問(wèn)題,但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中會(huì)受各種外界因素的影響導(dǎo)致其比例不符合相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn),從而影響防滲效果,這些問(wèn)題更容易被施工單位所忽視,因此,我們說(shuō)防滲施工技術(shù)落后是目前我國(guó)混凝土防滲墻施工過(guò)程中存在的主要問(wèn)題之一。

1.2 風(fēng)險(xiǎn)控制不合理

任何施工項(xiàng)目都會(huì)受各種內(nèi)部因素和外部因素的影響而存在各種潛在因素,而混凝土防滲墻施工技術(shù)又具備應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn),既可以用于花崗巖當(dāng)中也可以運(yùn)用于軟土層當(dāng)中,使得施工過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)控制尤為重要,同時(shí)水電工程生產(chǎn)安全涉及的環(huán)節(jié)較為復(fù)雜,對(duì)混凝土防滲墻具有較高的防滲要求。但部分水利水電施工企業(yè)在施工之前沒(méi)有對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查,沒(méi)有做出整體性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,容易忽略對(duì)某種風(fēng)險(xiǎn)因素的控制,缺乏對(duì)巖石結(jié)構(gòu)、水文條件、氣候環(huán)境等不可抗力因素的分析與研究,增加施工風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)還增加了施工成本,造成不必要的資源浪費(fèi),同時(shí)對(duì)施工安全也起到了一定的負(fù)面影響,不利于水利水電施工的順利進(jìn)行。

1.3 防滲施工監(jiān)督管理工作不到位

完善的監(jiān)督管理體系是保證水利水電混凝土防滲墻施工質(zhì)量的基本前提,受利益驅(qū)動(dòng)的影響,大部分承包商會(huì)采用工程直接分包的施工方式,這就促進(jìn)了施工監(jiān)督和管理的不可控,部分分包單位不具備相應(yīng)的施工資質(zhì),對(duì)施工人員沒(méi)有進(jìn)行統(tǒng)一的專業(yè)性培訓(xùn),甚至有部分分包公司施工質(zhì)量還沒(méi)有達(dá)到國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致混凝土防滲墻施工質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期的要求。與此同時(shí),分包公司所提供的施工監(jiān)管人員一般不具備相應(yīng)的資質(zhì)和業(yè)務(wù)水平,更多的只是將施工監(jiān)督流于形式,沒(méi)有起到真正的監(jiān)管作用,失去了相關(guān)指導(dǎo)意義和應(yīng)用價(jià)值。防滲施工監(jiān)督管理工作不到位一方面可影響施工質(zhì)量,出現(xiàn)返工等問(wèn)題,另一方面影響了施工進(jìn)度,出現(xiàn)施工人員消極怠工等問(wèn)題,從而影響水電工程的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益。

2.混凝土防滲墻類型

2.1 樁柱式混凝土防滲墻

樁柱式混凝土防滲墻是目前應(yīng)用較為廣泛的水利水電混凝土防滲墻,混凝土具有良好的防水性能,主要借助鉆孔設(shè)備在墻體上造合適數(shù)量和深度的孔,按照特定的比例配置混凝土,并將其填入到孔洞當(dāng)中,借助連柱技術(shù)提高水電工程防滲墻的防水功能。樁柱式混凝土防滲墻具有應(yīng)用范圍廣、防水性能好等優(yōu)勢(shì),是應(yīng)用成熟的混凝土防滲墻施工技術(shù)。

2.2 槽板式混凝土防滲墻

槽板式混凝土防滲墻與上述混凝土防滲墻類型不同,這種防滲墻施工技術(shù)應(yīng)原來(lái)的墻體上進(jìn)行打孔施工,隨后將按照特定比例配置的泥漿灌入到墻體孔洞中,通過(guò)二次灌漿來(lái)提高防滲墻的穩(wěn)固性,同時(shí)較高的穩(wěn)定性還可以減少外力作用對(duì)墻體的影響,有效預(yù)防雨水對(duì)墻體的沖刷。但在打孔過(guò)程中需要注意的是要合理控制孔位的大小,一般以6cm~8cm為宜,最大程度提高防滲墻的性能以及使用壽命。

2.3 灌輸式混凝土防滲墻

灌輸式混凝土防滲墻主要借助鋼體強(qiáng)度提高墻體的穩(wěn)定性,在施工過(guò)程中會(huì)將鋼制材料放入到混凝土防滲墻結(jié)構(gòu)中,并在鋼制材料上安裝防滲水小管,通過(guò)管道將防滲材料注入到墻體內(nèi),對(duì)施工技術(shù)具有較高的要求,施工人員在灌注防滲材料時(shí)要嚴(yán)格控制速度,同時(shí)也要注重防滲材料的合理配置,避免防滲水小管發(fā)生堵塞,節(jié)約成本[2]。

2.4 泥漿槽混凝土防滲墻

泥漿槽混凝土防滲墻也是常用的防滲施工技術(shù),在施工之前需要清理地面上的雜物,保持地面的整潔,挖掘適當(dāng)寬度的溝槽,一般以1m~2.5m為宜,并將按照特定比例配置的灌漿注入到溝槽內(nèi),但需要注意的是需要選擇粘性好的水泥,以提高混凝土防滲墻的密度和強(qiáng)度,保證防滲透效果。

3.混凝土防滲墻施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 合理選擇施工設(shè)備

施工設(shè)備是混凝土防滲墻施工的重要組成部分,混凝土防滲墻施工需要借助專業(yè)的設(shè)備來(lái)完成,是影響施工質(zhì)量和效果的主要影響因素之一?;诖耍炷练罎B墻施工人員要選擇合適的且實(shí)用性較強(qiáng)的機(jī)械設(shè)備以及施工材料,提高使用性能,同時(shí)也要加強(qiáng)對(duì)施工設(shè)備的管理,定期檢修,做好設(shè)備養(yǎng)護(hù)工作,確保施工機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行,從而保證混凝土防滲墻施工進(jìn)度和質(zhì)量,在施工前需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn),確保其符合施工要求。例如沖擊波反循環(huán)鉆機(jī),要對(duì)其前端鉆頭的性能進(jìn)行試驗(yàn),其地表破壞力要符合相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)還應(yīng)具備良好的降低鉆渣處理壓力的性能,而鋼繩沖擊鉆機(jī)則具有良好的提取鉆渣的作用,但能源消耗大,施工成本相對(duì)較多[3]。因此,混凝土防滲墻施工設(shè)備的選擇并不是一成不變的,而是需要分析現(xiàn)階段的施工需求以及具體情況、設(shè)備的性能、施工成本等方面選擇最合適的混凝土防滲墻施工機(jī)械設(shè)備,以發(fā)揮施工設(shè)備的最大作用,節(jié)約施工成本,提高資源利用率,促進(jìn)施工資源的合理配置,提高施工質(zhì)量。

3.2 造孔施工技術(shù)的合理運(yùn)用

造孔施工技術(shù)是混凝土防滲墻施工技術(shù)的關(guān)鍵,也是后續(xù)回填施工以及灌漿施工順利進(jìn)行的基本前提?;诖耍┕ぜ夹g(shù)人員應(yīng)結(jié)合具體情況選擇合適的造孔施工技術(shù),針對(duì)混凝土防滲墻具體類型決定應(yīng)用鉆取法還是鉆抓法。目前,應(yīng)用較為廣泛的造孔施工技術(shù)有3種:第一,鉆取法,這種造孔技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、效率高等優(yōu)勢(shì),主要通過(guò)挖槽機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn),主要作用是清理混凝土防滲墻體中的土壤以及沙粒;第二,鉆抓法,用沖鉆機(jī)對(duì)緊密的混凝土防滲墻體和其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行造孔,但在應(yīng)用過(guò)程中需要施工人員嚴(yán)格遵守鉆抓成槽的正確順序,保證鉆孔質(zhì)量,這種造孔施工技術(shù)具有成孔質(zhì)量高等優(yōu)勢(shì),但存在應(yīng)用范圍受限等缺點(diǎn);第三,鉆劈法,造孔設(shè)備主要為沖擊式反循環(huán)鉆機(jī)等,主要用于特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)的鉆孔,一般為密度較小的砂卵石等地質(zhì)結(jié)構(gòu),具有造孔精準(zhǔn)度高等優(yōu)勢(shì)。由此可見(jiàn),地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及巖石類型是決定造孔施工技術(shù)應(yīng)用的主要因素,因此施工人員在造孔前需要對(duì)墻體以及其他結(jié)構(gòu)的地質(zhì)以及巖石類型進(jìn)行實(shí)地考察,提高混凝土防滲墻造孔施工質(zhì)量。

3.3 成槽施工技術(shù)的應(yīng)用

混凝土防滲墻容易受氣候條件等外部因素的影響,例如降雨增多導(dǎo)致的混凝土松散問(wèn)題,北方雨季在7月~10月,南方雨季則更長(zhǎng),暴雨會(huì)對(duì)混凝土防滲墻體造成嚴(yán)重的沖擊,導(dǎo)致混凝土防滲墻體更加不穩(wěn),容易出現(xiàn)混凝土防滲墻體坍塌的危險(xiǎn),一方面影響了工作人員的人身安全,另一方面則影響了水力水電工程的順利運(yùn)行,從而影響其經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益,還會(huì)對(duì)自身社會(huì)形象產(chǎn)生一定的負(fù)面影響[4]?;诖?,為減少外界環(huán)境對(duì)混凝土防滲墻性能以及安全穩(wěn)定性的影響,需要充分發(fā)揮成槽施工技術(shù)的合理應(yīng)用,施工人員要認(rèn)識(shí)到外界環(huán)境對(duì)混凝土防滲墻的影響,針對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,定期對(duì)混凝土防滲墻體進(jìn)行檢查,對(duì)槽口松散和墻體裂縫部位進(jìn)行泥漿加固,提高安全性的同時(shí)還在很大程度上延長(zhǎng)了混凝土防滲墻的使用壽命。最后,應(yīng)結(jié)合具體情況合理采用噴樁法和攪拌法等挖槽技術(shù),提高挖槽質(zhì)量和效率,保證混凝土防滲墻的順利施工,提高應(yīng)對(duì)不可抗力因素的能力和水平。

4.混凝土防滲墻施工技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1 塑性混凝土防滲墻的具體施工

防水性和防滲性是水電工程混凝土防滲墻建設(shè)的基本要求,也是提高水電工程使用安全性的重要保障,同時(shí)也是提高工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因此相關(guān)施工人員以及管理層要認(rèn)識(shí)到混凝土防滲墻技術(shù)的重要意義,提高防滲墻性能。塑性混凝土防滲墻是目前應(yīng)用較為廣泛的防滲技術(shù),其中含有大量的膨潤(rùn)土,在起到防水的同時(shí)還有效防止墻體變形,為保證水電工程穩(wěn)定性奠定了良好的基礎(chǔ)?;诖耍┕ぴO(shè)計(jì)人員要結(jié)合具體地質(zhì)條件、地理環(huán)境、資源需求等制訂科學(xué)合理的施工計(jì)劃,并嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行,結(jié)合實(shí)際情況具體問(wèn)題具體分析,促進(jìn)施工方案最優(yōu)化,其次,加強(qiáng)對(duì)施工材料質(zhì)量的管理和控制,做好混凝土防滲墻施工的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,制作施工圖紙,把控施工材料質(zhì)量。最后,合理設(shè)計(jì)防滲墻導(dǎo)向槽,為確保灌漿等后續(xù)施工環(huán)節(jié)的正常進(jìn)行,要合理設(shè)置導(dǎo)向槽的寬度,要略大于防滲墻的寬度,此外,要根據(jù)具體需要采取合理的造孔方式,包括鉆取法以及鉆劈法等,并加強(qiáng)對(duì)沖擊式反循環(huán)鉆機(jī)等施工設(shè)備的管理,確保設(shè)備的正常運(yùn)行。

4.2 混凝土超薄防滲墻的具體施工

超薄防滲墻是混凝土防滲墻的主要表現(xiàn)形式之一,也是水電工作的重要工作內(nèi)容。基于此,首先,在施工過(guò)程中首先要進(jìn)一步優(yōu)化灌漿導(dǎo)向孔設(shè)計(jì)方案,嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定的水利水電相關(guān)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),符合混凝土超薄防滲墻相關(guān)要求,同時(shí)在灌入泥漿的過(guò)程中需要合理把握灌入量,灌入泥漿的高度不得超過(guò)導(dǎo)向孔。其次,在施工之前要考慮到混凝土超薄防滲墻是否存在塌陷的風(fēng)險(xiǎn),對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行總體評(píng)估,合理利用挖槽技術(shù),減少灌入泥漿的滲出,混凝土超薄防滲墻建設(shè)完成后或者在工程投入使用過(guò)程中要加強(qiáng)對(duì)墻體的檢查,如果發(fā)現(xiàn)墻體出現(xiàn)裂縫等問(wèn)題要及時(shí)修補(bǔ),一般使用相應(yīng)的泥漿進(jìn)行填補(bǔ),以提高墻體結(jié)構(gòu)的緊密性以及穩(wěn)定性,從而減少混凝土超薄防滲墻發(fā)生塌陷的概率。最后,保證泥漿質(zhì)量,膨潤(rùn)土和燒堿材料施工質(zhì)量不易控制,需要相關(guān)施工部門(mén)嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定選擇泥漿施工材料,在整個(gè)施工過(guò)程中要定期減少泥漿內(nèi)各種材料的具體變化情況,符合相關(guān)要求,充分發(fā)揮混凝土防滲墻的技術(shù)作用。

4.3 混凝土防滲墻施工技術(shù)的改進(jìn)

地基是混凝土防滲墻施工的首要環(huán)節(jié),高層度的地基才能為混凝土防滲墻起到良好的承重作用,同時(shí)也避免了不必要的浪費(fèi),符合綠色工程建設(shè)的基本要求,有效減少了過(guò)度建設(shè)等現(xiàn)象,促進(jìn)了資源的合理配置?;诖?,首先要對(duì)混凝土防滲墻施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)奶岣呋炷练罎B墻的高度,提升混凝土防滲墻的支撐作用,與此同時(shí)也可以對(duì)混凝土防滲墻厚度進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn),可以促進(jìn)混凝土防滲墻與承重墻的有機(jī)結(jié)合,一方面節(jié)省了施工材料和施工成本,提高水利水電工程的雙重經(jīng)濟(jì)效益,另一方面還在一定程度上降低了施工難度,提升施工質(zhì)量和效率,充分發(fā)揮墻體的承重以及防滲作用。其次,優(yōu)化施工材料和設(shè)備的運(yùn)輸方式,為充分發(fā)揮水電工程的沖壓發(fā)電、調(diào)節(jié)河流等作用,大部分工程選址為河流上游,這就導(dǎo)致混凝土防滲墻施工海拔較高,增加了施工材料運(yùn)輸?shù)碾y度,以往通常采用吊運(yùn)法,不僅耗費(fèi)大量的人力、財(cái)力和物力,還增加了施工成本。基于此,應(yīng)借助科學(xué)技術(shù)的力量,加強(qiáng)混凝土防滲墻施工材料運(yùn)輸?shù)闹悄芑?,減少人力成本的同時(shí)可以大大提高運(yùn)輸效率,加快混凝土防滲墻施工速度,同時(shí)減輕了基層施工人員的工作壓力,對(duì)激發(fā)施工人員積極性具有積極作用。最后,優(yōu)化水下混凝土施工技術(shù),施工前需要對(duì)水下環(huán)境進(jìn)行實(shí)地勘察,掌握各種影響施工的因素,借助科學(xué)信息技術(shù)構(gòu)建合理的施工方案,加強(qiáng)信息庫(kù)建設(shè),提高水下混凝土建設(shè)水平。

5.結(jié)語(yǔ)

水利水電工程建設(shè)關(guān)乎民生以及各行各業(yè)的生產(chǎn)工作,因此水電工程建設(shè)質(zhì)量是施工的重中之重,對(duì)此要加強(qiáng)對(duì)混凝土防滲墻施工的認(rèn)識(shí)。我國(guó)混凝土防滲墻主要包括樁柱式混凝土防滲墻、槽板式混凝土防滲墻、灌輸式混凝土防滲墻、泥漿槽混凝土防滲墻四種,要認(rèn)識(shí)到不同類型的施工特點(diǎn)和施工要點(diǎn),發(fā)揮良好的防滲水作用。現(xiàn)階段,我國(guó)在水電工程建設(shè)混凝土防滲墻施工過(guò)程中還存在著防滲施工技術(shù)落后、風(fēng)險(xiǎn)控制不合理、防滲施工監(jiān)督管理工作不到位等問(wèn)題,需要分析問(wèn)題的根本原因,加強(qiáng)混凝土防滲墻施工技術(shù)的改進(jìn),做好塑性混凝土防滲墻和混凝土超薄防滲墻的具體施工,合理選擇施工設(shè)備,掌握打孔施工技術(shù)要點(diǎn),促進(jìn)水電事業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。

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