浅谈射水工艺混凝土防渗墙工程施工

【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。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，作为确保工程施工质量的一项关键技术，混凝土防渗墙技术在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。下面本文就对射水法混凝土防渗墙施工工艺进行简单论述。

【关键字】混凝土，防渗墙，建筑工程，施工技术

中图分类号：TU761文献标识码： A 文章编号：

一．前言

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。下面本文将对射水法混凝土防渗墙工程的施工技术进行分析。

二．混凝土防渗墙的布置与构造

混凝土防渗墙应用于土坝坝基防渗时，墙体与大坝防渗体相连接，所以防渗墙一般沿坝轴线进行布置，坝体或堰体中的防渗墙一般在坝轴线附近布置。

(一)平面上，为避开不良地基或因特殊原因，防渗墙可布置成折线或者曲线。防渗墙的剖面形式可分为封闭式和悬挂式。封闭式是防渗墙插入不透水的岩石层中，该方案可完全截断渗流。当不透水层较深时，防渗墙未插入不透水岩石层中则为悬挂式，悬挂式无法完全封闭，只能增加渗径。封闭式防渗墙的入岩深度应从防渗和结构两方面考虑。

（二）对于完整的基岩层面，一般嵌入深度为0.3～1.2 m，若嵌人深度太深，对防渗虽有利，但施工困难，同时增加了基岩对防渗墙体的约束，对墙体的应力并不利。对于风化程度高，裂缝发育的岩层，一种是穿过破碎的地层伸入完整地 基层。另一种是深入破碎层一定深度后，下接帷幕灌浆进行处理。

三．混凝土防渗墙施工工艺

（一）．施工工艺流程及槽孔划分

槽孔分两期施工，先施工I期槽孔；再施工II期槽孔，II序槽孔利用成槽器侧向喷嘴和安装好两侧的钢丝刷冲刷一序砼墙段侧壁，浇筑混凝土建成地下连续墙体。

1． 施工临时设施

导墙也称导向槽，是防渗墙施工之前修建的临时构筑物，导墙的中心线也就是防渗墙的中心线。导向槽顶面高程也是墙身、混凝土浇注高程的基准。导向槽的深度一般为0．5～1．0 m。槽口宽度，应大于设计墙厚5～10 cm。导向槽一般为钢筋混凝土。在导向槽两侧或一侧设施工平台，施工平台要求平坦、坚固、稳定，平台高程略高于导墙墙顶，平台宽度必须满足施工机械及运输机械施工要求。

泥浆系统是混凝土防渗墙施工的关键，由制浆站、供浆管路和泥浆回收净化设施等组成 。制浆站的位置应尽量靠近防渗墙施工现场，并设置在地势较高的位置，以便于自流供浆。上部的液态部分用泵抽出做为造孔浆液重复利用，下部的固相部分捞出，堆放到弃渣场，施工供电系统包括变压器以及各种线路设施。

2、 设备型号及成墙原理

一般粘土、沙土地质采用第四代CSF-30型射水机建造防渗墙槽孔，CSF-30型射水机建造防渗墙槽孔的工作原理是：采用泥浆泵抽吸泥浆池内泥浆到成型器中喷嘴，利用高速射流的冲击力破坏地层结构，加之主卷扬机提落成型器的重力冲切作用，形成有规则的槽孔，同时将槽底夹带地层颗粒的泥浆用砂石泵抽排至浆渣沉淀池，经沉淀除渣后回到泥浆池重复利用，槽孔建造完成后，采用常规的水下直升导管法浇注混凝土防渗墙，形成单槽板。槽段连接采用平接，II期槽孔接头处理采用侧面压力泥浆喷嘴冲洗，以形成连接完整的防渗墙。

3、 施工平台

本工艺是三机均在已铺好的同一铁轨上协同作业，故需要纵横方向上的平台、铁轨铺设平整稳固，孔位轨面纵向坡度＜2‰，横向高差＜1cm。

4、 成槽施工

钻机就位后，调整校正机架和成槽器钻杆的垂直度。利用射流泵及成槽器中的射浆喷嘴形成高速泥浆液流泥切割地层结构，卷扬机带动成槽器及整套钻杆系统做上下往复冲击运动 ，加速凿碎地层。原地层颗粒与泥浆混合渣浆由砂石泵抽出，成槽器上的高强度刃口切割休整槽孔壁，形成具有规格尺寸的槽孔，槽孔长度一般不大于3m。槽孔垂直度误差应小于0.3%。造孔时，孔底浆渣经反循环泵排至回浆池，沉淀后上部含砂量较少的浆液流入泥浆池回收使用。

5、固壁泥浆

采用孔口加膨润土及外加剂，孔内循环自造混合泥浆，为保证造孔时孔壁的稳定和设备安全。成槽中的泥浆性能指标为：密度宜大于1.20g/cm3，粘度30s以上。

6、 终孔及清孔验收

槽孔施工至设计孔深后，停止下放成槽器，将成槽器提离槽孔底部50cm左右，继续喷射净化后的泥浆，当返循环泵返浆或槽孔内泥浆比重≤1.2g/cm3，含砂量≤10%时，停止清孔换浆，可进行下道工序。

清孔验收标准：清孔后1h，应满足：

孔底淤积厚度不大于10cm；

泥浆密度不大于1.2g/cm3；

泥浆粘度不大于40s(马氏漏斗)；

泥浆含砂量不大于10%。

7、混凝土浇筑

混凝土浇筑采用“泥浆下直升导管法”。由于混凝土浇筑是特殊过程，是防渗墙成墙的关键工序，对成墙质量至关重要，因此，必须高度重视。

(1)混凝土应有较好的和易性，包括流动性、黏聚性、保水性。一般要求防渗墙混凝土的人孔坍落度为18到22 cm，扩散度为34到40 cm 坍落度保持在l5 cm 以上的时间大于或等于1 h。

(2) 混凝土应有较小的泌水率。一般要求在2 h内，泌水量不大于混凝土体积的1.5 %。泌水率在1.2 %到1.8% 的混凝土拌合物有较好的黏聚性。

(3) 混凝土应有初凝时间不小于6 h，终凝时间不宜大于24 h。

(4) 混凝土应有密度不小于2100 kg／m3，不要采用密度过小的骨料。

开浇：在每个槽孔开浇前，导管内放置略小于导管内径的软球作为隔离体，隔离泥浆与混凝土，开浇时，预备好一定数量的混凝土，一次性对导管进行封堵。

浇筑过程的控制：混凝土面上升速度应不小于2m/h。浇筑时应随时测量混凝土顶面位置，并在现场及时绘制浇筑图，以指导导管的拆卸工作。当浇筑方量与计划中的混凝土顶面位置偏差较大时，应及时分析，找出问题所在，及时处理；浇筑时，导管的埋深控制在1.0～6.0m之间。

四、 施工质量控制

（一）墙段连接和接缝质量控制

I、II序墙段连接采用平接技术，在I序槽浇注砼初凝后，施工II序槽时由成槽器的侧向喷嘴不断冲洗一序槽砼墙板的侧面，形成两侧冲洗干净的砼面槽孔，浇注砼后I、II序槽孔连接成一道完整墙体。

相邻墙缝的连接质量和墙体垂直度存在密切关系，对此必须加以重点控制。主要技术措施是控制相邻槽孔轴线的偏差、垂直度和接头冲洗质量。轴线偏差控制：导墙修筑间距50cm，铺设轨道时严格控制；垂直度在施工过程中加以监测、控制和调整；接头刷洗质量在二序槽孔造孔时进行控制，主要方法为：待I序槽段浇注的砼初凝后，施工II序槽孔时，开启成型器两侧的扇形喷嘴和安装好两侧的钢丝刷洗刷两侧一序槽段的砼面。施工时，侧向喷嘴距砼面2～3cm，喷射流体压力为0.5-1.0MPa，反复上下运动，每分钟20～30次，运动幅度50cm左右，形成两侧冲洗干净的砼面槽孔，浇注砼后I、II序槽段连接形成墙体。

（二） 孔斜控制

钻机就位开孔前，应严格控制孔位偏差，检查钻机是否固定牢固，刚开孔时应放慢速度，在钻孔过程中，依据实际地层特性，确定所用喷射流体的性能指标、泵压和泵量、成槽器上下频率和造孔进尺速度等参数。尤其在砂层中要适当降低钻进速度，保证槽段的搭接厚度。

（三）墙体质量检查

依据以往工地的施工经验，对于薄墙而言，质量控制主要为过程控制和检查，为检查和评价防渗墙总体质量，可对坝前后水位进行观测和外观质量检测，有时采用比较直观的局部开挖检查，方法为沿防渗墙轴线选定开挖点，开挖深度2.5～4m，槽长4～6m的深坑，检查混凝土墙面整体性是否完好，质地是否坚硬，有无疏松点，墙面是否平整、垂直，相邻槽孔孔斜率是否达标，墙缝有无夹泥，墙厚是否达到设计墙厚，墙体表面有无蜂窝孔洞，外观是否符合要求等。

五．结束语

混凝土防渗墙的施工技术对于混凝土工程的质量具有重要的作用，因此应该加强技术创新。