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对于防渗墙,通常有几大基本的要求:首先渗透系数低,其次应具有较好的柔性以及耐久性,最后还应保证墙体厚度尽量小,造价尽量低。渡槽需要经受昼夜温差以及四季交替,通常用来填充装配缝或伸缩缝的填缝材料都不具有太高的柔性,以至于对温度的变换不够适应。材料本身的特性导致其变形,从而使得槽角缝、装配缝、伸缩缝发生不同程度的开裂,最终表现为渡槽的侧漏。在通常的建筑过程中沥青油毡以及10号和30号的石油沥青是最为常见的渡槽用于填缝的材料。而石油沥青油毡所做的防水层在夏秋两季受到环境影响和温度变化极易断裂。该材料在夏秋两季的实际表面温度高达60℃甚至更高,而此温度下,防水层几乎处于完全软化的状态,此时若是温度骤降,如遇水甚至暴雨,必将迅速变脆断裂,从而漏水。而混凝土、水泥砂浆等材料其抗拉强度远弱于抗压强度,在凝固的时候如果得不到及时的养护,极易发生水热化作用,然后产生一些细微的裂缝。防渗墙的成墙工艺基本上分为多头深层搅拌水泥土、薄型抓斗、锯槽法、倒挂井法、链斗法和射水法等几种。
1多头深层搅拌水泥土成墙工艺
多头深层搅拌水泥土成墙工艺的原理为:利用多头深层搅拌桩机一次多探头同时钻入,将水泥浆与土体本身搅拌混合,最终凝结成水泥土桩,再把桩与桩之间相互搭接最终形成水泥土防渗墙。这种做法有非常大的可取之处和发展前景,能够广泛应用于砂土、砂砾层、黏土以及淤泥土质等多种土质,并且施工方法简单易行,造价较低经济实惠,并且没有泥浆污染的状况。最终形成的防渗墙防渗效果也较为可观,应属地下防渗工程中最为经济有效的方法之一。
2薄型抓斗成墙工艺
薄型抓斗成墙的工艺是利用薄型抓斗来进行挖土开槽,用自凝灰浆在土面上形成薄壁防渗墙,或是浇筑自身具有塑性的混凝土。这种成墙方式最大深度可达40m。此方法也能广泛地应用于砂土、卵石、砂砾的粒径与含量控制在固定范围内的土层以及黏土等多种土质。
3锯槽法成墙工艺
锯槽法成墙工艺主要应用于黏土、粒径小于100mm的卵石或砂土组成的砂砾石的土层,能够根据需要自由选用固化灰浆法或是自凝灰浆法,来建成抗渗指标不同的防渗墙。具体的操作方法主要是:使锯槽机的刀杆根据地层的状况,保持0.8~1.5m/h的向前推进的速度,同时以相应的倾角在先导孔中做上下往复的切割运动,并利用正循环或反循环形式的排渣系统将切下来的的土体排出槽外。利用泥浆护壁,并以塑性混凝土进行浇筑,筑成宽度约为0.2~0.3m左右的防渗墙体。这种工艺的最显著特点是成墙较深,能保证较高的工效,因为成槽连续,所以墙体的连续性也较好。
4链斗法成墙工艺
链斗法成墙工艺多应用于砂土,以及砂砾含量低于30%、粒径不超过槽厚的砂砾石地质,以及黏土土质。此工艺的主要原理是利用链斗式开槽机及其排桩上的旋转链斗移置土,并将排桩下放置成墙需要的深度。随着开槽机的前进来挖出沟槽,也利用泥浆护壁,接下来的浇筑方法与锯槽法相近。采用链斗法开出的槽宽约为16~50cm,而深度可以达到10~15m。
5射水法成墙工艺
射水法成墙的工艺已经在国内的各种重要堤防加固的工程中得到广泛的应用,它能够凝成深度30m,厚度0.22~0.45m的墙体,且可以保证极高的垂直精度,已经实现了非常好的社会经济效益。射水法适用的范围与锯槽法相似,主要采用的机械设备为:混凝土搅拌机、造孔机以及浇铸机。工作的大致步骤是先用造孔机以高度水流将土层进行切割,并用成型器来修整切出来的孔壁,用泥浆护壁,同样的正反循环排渣系统排渣,完成槽孔后,浇筑塑性或水下混凝土,建成所需的薄壁防渗墙。
灌浆类型及其特点
1土坝坝体劈裂灌浆
土坝坝体劈裂式灌浆是运用坝体应力分布规律,用一定的灌浆压力,将坝体沿坝轴线方向劈裂,同时灌注合适的泥浆,形成铅直连续的防渗泥墙,从而堵塞漏洞、裂缝或切断软弱层,提高坝体的防渗能力,并通过浆、坝互压和湿陷,使坝体内部应力重分布,提高坝体变形稳定性。针对裂缝的局部灌浆,在可能有裂缝的区域,均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群;对坝体施工质量差,甚至出现上下游贯通的横缝,一般应做全线的劈裂灌浆。
2高压喷射灌浆
1.2为了最大化的提升水利工程的堤坝防渗加固效益,需要保证成本效益。在这其中深沉法的造价比较低,在一定的墙深状况下,高喷法的造墙成本比较高,但是比较适合一些比较狭窄的施工场地,特别是面临着较多的地下障碍物的时候,其具备非常高的适应性。针对一系列的砂卵砾石的地层,可以进行冲击钻的利用,进行相关开槽方式的配合,更好的进行造墙成本效益的提升,需要针对提防工作的特点,做好地层防渗工作。
2堤坝工程防渗加固方案的优化
2.1在堤坝防渗工作的处理过程中,需要遵守相关的原则及其方法。比如在我国的防渗工作中可以进行灌浆及其防渗墙的工作,保证对浸润线的处理,进行防滑桩的利用,通过对各种措施的协调,保证其整体抗滑稳定性安全系数的提升。但是在实践过程中,我们需要了解到滑坡处理程序的复杂性,需要认真的对待滑坡的起因,保证对于坝体浸润线及其土体强度指标的利用。保证对于水工合成材料的利用。通过对土工膜及其复合土工膜防渗等的利用,来保证大坝土体稳定性的提升,更好的解决坝基的渗漏问题,保证其渗漏量的控制。在大坝防渗处理环节中,劈裂式帷幕灌浆法扮演着重要的角色,这种处理方式重视对堤身渗漏的处理,通过对堤身的加固,更好的应对堤坝的曲直情况进行处理。在这个方式中,利用钻机进行布孔方式的利用,保证堤坝轴线处理原则的遵守,保证对孔距的利用,孔深需要针对一定的情况需要,进行堤身填土的钻头,进行堤身的钻入控制。在灌浆过程中需要保证灌浆的顺序及其频率,要控制好灌浆的压力问题,保证对灌浆过程中的滑坡情况、冒浆情况等进行良好处理。
2.2在大坝实践过程中,低压速凝式灌浆法是比较常见的方法,其适合于一般高危水位的管涌处理工作,在它的处理过程中,需要针对管涌的具体地质情况进行分析,可以进行不同型号的钻机的钻孔,进行孔内的浸水,保证对合理压力的利用,向孔内进行水泥浆的灌入,进入一定膨胀物质的应用,进行管涌内部阻力的控制,避免泥浆的过分流出。在大坝基础灌浆过程中,高压填充法是比较常见的灌浆法,其也比较适合对溶洞等地质缺陷的填充,可以满足人们对于基础灌浆工作的需要,这就需要进行一定型号的工程钻机的利用,保证对堤顶钻孔的工作,保证对孔距的控制,要保证其合理的孔深,保证砂层的合理钻入,要实现其灌浆过程中的压力控制,这种处理方法非常适合于基础处理方法不良而引起的管涌情况,需要认真的对待这种问题。灌浆时,须用50m工程钻机在需灌的堤段从堤顶钻孔,孔距1.5~2.0m,孔深以钻入基础穿过砂层进入砾石层2m左右为宜。
2.3在堤坝加固环节中,通过对灌浆加固防渗体的建立,可以保证浆砌石重力坝的合理应用。这就需要进行大坝上游面的灌浆的合理应用,进行漏洞及其缝隙的合理堵塞,进行坝体的加强,保证其整体防渗性能的提升,保证坝体的整体承载力的提升。在大坝的下游可以进行固结灌浆模块的优化,针对其下游的坝面进行浆管的埋注,保证灌浆的合理英语,从而进行漏水通道的堵塞,保证对坝体孔洞、裂缝等的堵塞,保证对坝体的加固,从而全面提升坝面的稳定性,保证其整体抗冲刷能力的提升。这就可以进行反向灌浆工艺的英语,保证拱坝等工作的良好开展。在重力坝的工作过程中,需要进行压力的控制,可以进行排水孔的设置,保证大坝的良好的处理。保证坝面的整体防渗能力的提升,实现坝体的整体稳定性的提升。在大坝处理过程中,进行高压喷射防渗墙的应用是必要的,这就需要进行高压射流冲击扰动的应用,进行坝基覆盖面的控制,进行一定水泥浆的灌入,保证其防渗墙的应用。在大坝建设过程中,自凝灰浆防渗墙也是比较常见的方法。其需要进行水泥、膨润土的合理英语,这就需要进行凝固的准备工作,保证其墙体的防渗补强作用的控制。在垂直铺塑过程中,进行挖槽机的利用是必要的,保证其链条的利用,保证其泥浆固定性。
2.4在水泥土搅拌桩防渗处理过程中,进行深层搅拌桩机的应用是必要的,这需要保证水泥浆的合理喷入,保证土体搅拌的良好应用,保证土体及其水泥的良好混合,实现长江提防防渗工作的良好处理,保证共造墙的良好工作,其具备良好的造价效益,其设备比较轻便,用起来也比较方便,这就需要保证一定范围内的墙体完整性,保证对砂砾石层的合理应用,这就需要保证帷幕灌浆体系的健全,实现其内部各个模块的协调。帷幕灌浆是把一定配合比的具有流动性和胶凝性的浆液,通过钻孔压入岩层裂隙中,经胶结硬化后提高岩基的强度,改善岩基的整体性和抗渗性。我国常采用孔口封闭灌浆法,随着二滩、小浪底工程的建设,国际上一些高效率的施工方法,如GIN灌浆法自下而上纯压式灌浆法等引进我国,促进了我国灌浆技术的发展GIN法是前国际大坝会议主席、瑞土学者隆巴迪首先提出的。在日常工作中,GIN法的应用范围是比较广泛的,其主要进行能量消耗的控制,进行任意孔段的灌浆英语,将其能量的消耗状况控制在一个合理的范围内,通过对灌浆压力及其注入浆液的体积状况,保证灌浆的合理强度行,更好的满足裂隙岩体的灌浆效益,其对于大小裂缝的处理方式也是不同的,比如针对大裂缝其压力比较小。如果在各个灌浆段的全部灌浆过程中,都控制GIN为一常数,就可以自动地对开敞的宽大裂隙限制其注入量,对可灌性差的致密地段提高灌浆压力。GIN法灌浆自动考虑了岩体地质条件的实际不规则性,使得沿帷幕体的总注入浆量合理分布。
1.1施工导墙以及槽孔划分
在工程实际开始建设之前,首先需要对施工导墙进行建立。在混凝土防渗墙建设中,其导墙以及平台通常都为钢筋混凝土结构,而在我们实际开展施工时,也应当能够及时的联系防渗墙上下水游等条件对导墙顶的施工高程参数以及导墙平台结构进行确定。而在对结构以及参数确定完毕之后,则可以进行槽段以及槽孔的划分。在墙段连接方面,可以使用接头管法,在初期浇筑的过程中以两端头孔下设的方式接入头管,并随着浇筑过程中混凝土面的不断上升,则可以根据情况及时的拔起头管来使两端头孔保证为空,从而使其能够快速的成为二期槽段的端部主孔。
1.2施工工艺流程
在施工工艺方面,如果面对的是同一个槽孔,我们则可以使用冲击钻以跳打法的方式进行施工:首先,我们需要对槽段的主孔进行钻凿,并在主孔钻凿完毕之后钻凿副孔。而在对副孔钻凿的过程中,则需要及时的将主副间所具有的障碍物比如小墙打掉,并在两个孔都完成之后再正式进入到施工的后续工序。而由于在实际施工过程中,不同槽孔都需要依次的穿过其中的砂层以及洪积层等,对此,就需要在实际施工的过程中多准备部分接砂斗来协助施工,从而更好的保障施工的顺利开展。
1.3清孔换浆
当对终孔进行验收并合格之后,则可以正式开始清孔换浆的工作。在方式的选择上,我们选择了抽筒的方式,即首先将抽筒沉入到孔的底部来抽取其底部的沉渣,并在抽取的同时向孔内以持续不断的方式注入浆液,并保证施工过程中的总换浆量为槽孔内泥浆总量的三分之一至一半。而当二期槽孔换浆工作完成之前,我们也需要通过刷子钻头的使用以分段的形式对一期槽孔的低层残留物以及泥皮等等进行洗刷,并在洗刷直至刷子钻头位置不存在泥屑、且孔底位置的淤泥不再增加为止。而在我们处理该步骤的过程中,需要注意的一点是由于我们之前对于浇筑导管、预埋管等等所消耗的时间往往比较长,而为了能够在此情况下也保证孔内部的淤泥不会在这个安装的时间内大规模的增加、保证槽壁的稳定,就需要在开展清孔换浆工作之后能够保证孔内具有充足的粘度以及密度,并保证其中的含沙量被控制在一定的数值之内。
1.4预埋灌浆管下设
在对于灌浆管进行下设的过程中,通常都需要保证孔底节的长度要控制在6m以内,并在实际设置之前对其中的不同节点进行调整,从而能够根据情况在接口位置处树立几根具有等间距的钢筋来对其进行焊接以及固定。而在下设过程中,也需要借助吊车的使用在孔口位置处对其进行焊接、并以整体的形式下设。在实际对接的过程中,也需要通过水平尺的使用对两节之间的垂直情况进行校核,从而使整个预埋管工作的铅直度能够得到保证。
1.5混凝土浇筑
在混凝土浇筑的环节,所使用的是泥浆下直升导管法进行浇筑。在实际浇筑之前,各项的准备工作需要做好,比如浇筑器具的准备、施工记录以及相关的仪器等等,并需要重点对浇筑导管自身的长度、质量以及布置情况进行设置,从而以此来保障相关设备器具能够满足实际技术要求。而在浇筑的过程中,则需要在对水泥砂浆进行搅拌时对于每一套导管都做好下料以及注浆工作,并当储料槽中的混凝土达到一定量时正式开展浇筑工作。在浇筑过程中,需要保证工作人员能够严格根据相关技术规范进行,并重点对混凝土浇筑过程中的上升速度以及导管拆卸方面进行管理。
1.6接头管下设与起拔
在本次混凝土防渗墙施工过程中,使用了接头管的方式同墙段进行连接。在初期槽孔清浆工作结束之后,我们在槽孔端头下设了一定数量的接头管,并在浇筑过程中根据混凝土浇筑的初凝情况通过液压拔管机的使用对这部分接头管进行逐步的起拔,并以此将初期施工的槽孔端头都逐渐形成为圆弧形接头孔。
1、前言深圳深圳处南亚热带地区,紧靠海岸。
深圳地区的高层建筑,每当雨水季节及热带风暴来临时,都程度不同或多或少的于建筑物的不同部位有渗水的影响,破坏建筑物的完整性及管道设备的完好性,给物业管理、专业维修带来了极大的麻烦,更给业主和住户带来物质和精神的巨大损失,也给施工单位的企业形象造成了一定的影响,为此,在施工过程中必须予以高度重视,分类明确易产生渗水的部位和施工薄弱环节,采取因地制宜的措施,检测落实,给住户有“居者有其屋,住者无漏忧”的完美答卷。作者根据参与施工的高层住宅实际情况和工程特点分四个部分对防渗漏技术措施进行初步探讨。
2、工程概况梅林一村八区住宅48-50栋位于深圳市福田区,共三十二层,两层地下室,框架剪力墙结构。本工程抗渗防水的各种技术指标:
2.1、总建筑面积共:85874.66M2,住户总计:672套;其中地下室车库、地下设备房:15966.00M2,顶板架空活动空间:1363.00M2.标准层面积880M2.
2.2、住户总数;672套
2.3、厨房总数:672套。其中穿墙洞口3360个。
2.4、卫生间:744套其中穿墙、穿板洞口3720个。
2.5、其它功能不同的空洞、穿屋面洞口、穿阳台管道洞口共:2430个。
2.6、地下室落地高压电缆井:2个。
2.7、潜污泵人防集水坑:26个。
2.8、穿侧混凝土刚性管道:32个2.9、塔吊穿地下室楼板:35M22.10、外墙铝合金窗:4719个2.11、外墙混凝土体与砖墙接合处:1096处2.12、屋面:2500M2
3、外墙面抗渗防水技术措施深圳地区风压为70kg/M2,当降雨量超过10cm/h时,墙面构成整批水幕,水对墙面的净水压同样为70kg/M2,这是外墙渗漏最主要的外部原因。外墙防渗漏部位主要集中于混凝土墙体与砖墙交接部位、对拉螺杆孔洞、穿墙钢管孔洞、爬架预留孔洞。以及外墙配电箱薄弱部位。外墙防渗漏是一个系统工程,从主体施工阶段就必须采取措施,形成多点设防。
3.1、主体施工阶段的重点控制措施
A、保证混凝土结构的设计标号,钢筋的保护层厚度,混凝土配合比及坍落度满足设计及规范要求。施工中保证混凝土本身结构振捣密实,避免出现冷缝。对主体结构外墙的养护,均按时间挂麻带养护,确保混凝土表面无裂缝。
B、不在竖向结构(如栏板)上留置施工缝。竖向结构施工前,必须将底部残渣清扫干净。
C、在外墙混凝土结构上预留的孔洞,要求按施工组织设计留置,且要求外高内低,高差尽量大于10mm.
3.2、外墙砖砌体控制措施
A、外墙砌筑粘土砖分二次完成,砌筑至梁或底板时,砌体充分沉降后用斜砖楔紧,斜砖上下两端砂浆应饱满、密实。
B、砖砌体要求双面勾缝,水平及竖上缝控制在15mm,不形成盲缝,隔断渗水通道。
C、2-32层9轴构造柱做法及施工措施。各层构造柱位置的砖砌体留马牙槎,保证砖砌体与混凝土的咬合力。在浇注构造柱混凝土时,采用三道丁字螺栓加固,混凝土必须振捣密实。
3.3、装修阶段控制措施
A、外墙面装修做法外墙面釉面砖构造做法找平层:12厚1:3水泥砂浆底层:8厚1:3水泥砂浆防水涂层:聚合物水泥基防水涂膜粘贴层:聚合物水泥砂浆7厚漆釉面砖:聚合物水泥砂浆勾缝外墙涂料做法找平层:非增水性防水砂浆12厚底层:非增水性防水砂浆8厚防水涂层:聚合物水泥基防水涂膜10厚外墙涂料:防水、通气、耐候
B、在混凝土墙面与砖墙交界处(内外两侧加钉300mm宽、网眼10-12mm的钢丝网一道,沿缝居中,用@150mm射钉射紧。
C、混凝土体墙面清洗干净后,用1:1:1水泥基聚合物砂浆(水泥、107胶、细砂)机械喷浆作为结合层。
3.4、墙面抹灰是墙面防漏的关键工序,要通过对第一层砂浆的抹平、压实来实现切断抹灰层的毛细管,并通过砂浆中掺加适量的聚合物来提高砂浆的拒水、防渗、防漏性能。
找平层及底层应做到接合平整,色泽一致,无明显接合缝隙。检查中如有空鼓、干缩裂缝、明显砂眼、干浆脱离等必须立即凿除,冲淋干净后用同标号砂浆补抹。
完工并验收合格的底层面上做防水涂层,涂层要求平整干净,刷层均匀,光泽一致。
釉面砖的粘贴,除块件应保证浸水满透,粘面平整不空鼓,不滑移,粘面紧密牢固外,重点是处理勾缝上,本工程采用聚合物水泥砂浆勾缝。面砖牢固后应处理纵横分格缝隙,二次填缝用0.5cm直径圆形抹缝工具来回拉至缝面满浆光滑,检查后,表面擦抹整洁,并及时清水养护。
3.5、外砖墙内侧的配电箱、线盒安装时必须检查到位,凡墙体伤裂形成盲缝的,必须将伤裂的砖体拆除清洗干净,另外砌筑密实。对已安装的线盒、箱体、单向管路的空隙孔洞,必须用1:2水泥砂浆填塞捣实。严禁用碎砖、余渣填塞,大于200×200mm的孔洞要求用细石混凝土填堵,检查使用小棒敲击发出哑声,则撬开返工,另补密实。
3.6、外墙面的爬架孔洞、对拉螺栓孔洞、临时用脚手架穿墙孔洞,在挂网、抹灰之前,用大于孔洞1-2mm的冲击钻对准孔洞钻拉,清除孔洞内塑料管及杂物,再于孔洞外侧凿出大于孔洞直径1倍以上,深度20mm的喇叭口,水冲冼干净后以1:2防水砂浆加入膨胀剂填塞全孔洞至浆溢出抹平,迎水面做成凸圆形,涂抹大黑豹防水涂膜。
3.7、对于露出墙面的铁件、预埋件,割平后靠外墙面位置用1:1的水泥砂浆掺入金王牌防水粉抹平。
3.8、外墙穿墙管道的套管焊100mm高止水环。主管与套管的填塞使用防水砂浆加膨胀剂,迎水中位置用大黑豹涂料抹密实。
3.9、外墙施工完成后,采用高压喷淋方式进行试验,如发现渗水现象,应查明原因采取措施及时处理
4、外铝合金窗防渗漏措施
4.1、外墙铝合金窗,铝材必须符合国家标准及图纸要求技术参数,制安、搬运中不使半成品扭曲、变形、损坏,杜绝半成品变形后人工修整。配件应符合标准,安装应坚固,开启紧密。安装完成后,于室内密闭状态迎面无感觉吹入微风。
4.2、窗框安装后四周进行塞缝处理,采用干硬性1:2聚合物防水砂浆分层填实,然后有外侧涂刷改性防水砂浆两面道。确保塞缝不空鼓。塞缝必须专人逐一检查,如发现不密实或空鼓,则扒掉重做或用压力灌浆处理。
4.3、外窗台比内窗台低不少于20mm.并做出向外排水坡度,上窗眉必须做成鹰嘴形。坡度均为≥20%.在不便做鹰嘴的雨蓬挑板下做20mm的滴水线,并把板底的普通乳胶漆改为具有防水性能的外墙涂料代替。
5、厨房、卫生间防渗漏措施
5.1、厨卫地面度低于客厅卧室地面50mm,在结构施工时应做出高差,并按规定起坡(1%),地漏口低于相邻地平面不少于10mm.
5.2、厨卫墙体1.8m以下内抹灰加入适量防水粉。
5.3、烟道及穿楼板管道封堵均采用细石混凝土加微膨胀剂,周边先凿毛并清洗干净,再支撑模板,用细石混凝土封堵,管道四周200mm范围内由管边向外适当找坡。
5.4、厨卫地面防水施工前应对结构进行试水,如有渗漏须找出源头,进行处理。直至不渗水才可进行下道工序。
5.5、按设计要求精心施工防水涂膜。厨房在墙根部上翻300mm,楼板卫生间上翻到顶。
5.6、厨卫完工后再做闭水试验。
6、屋面防渗漏措施
6.1、屋面楼板混凝土结构施工时,要保证混凝土强度,钢筋间距,保护层厚度,混凝土整体浇注不留施工缝,加强养护。
板面纵模各刷水泥一道面捣C20细混凝土,找坡2%,最薄处25mm,提浆压光高级防水涂料ü1:2水泥砂浆保护层20mm砌砖墩120×120,中距500mm,高180.上铺40mm厚490×490.C20预制混凝土板,1:2水泥砂浆灌缝及批面25mm厚。
6.2、对完成浇筑后的屋面,做闭水试验,如发现渗漏、自约束裂缝等现象,必须认真处理至不渗漏为止。
6.3、天面防水层翻500mm,并在该处做滴水线,女儿墙与屋面之间交角按规范做成圆弧形。
6.4、屋面排气管、烟道等根部也做成圆弧角,防水层上翻500mm,
6.5、女儿墙压顶做向内排水坡,坡度≥6%
(1)要根据水利工程的要求和施工具体地质条件对墙体的尺寸结构、墙体材料的力学性能和防渗漏性能进行合理的设计和控制;
(2)混凝土防渗墙在多种地质条件下都适用,包括松软的淤泥、漂石、砂卵石甚至岩层,但是施工难度不尽相同;
(3)用途十分广泛,不仅能够防渗,还可抵御水流的冲刷,或作挡土、承重结构,无论在小型基础水利工程还是大型的深基础工程中都可利用,也可作为临时或永久建筑物;
(4)比其他防渗措施的耐久性好,防渗效果良好;
(5)施工技术和工艺较为成熟,检测方法简便,能够为工程质量提供可靠保障;
(6)通常,要利用大型施工设备进行防渗墙建筑,施工环节较多,要求利用泥浆对槽孔进行护壁,施工场地所需面积大,工程成本较高,工期较长。
1.2混凝土防渗墙的施工特点和要求
在水利工程中应用混凝土防渗墙具有如下特点:需要搭建较多临时设施,除了孔口导墙和主要钻机轨道外,还需要构建供电、供水系统;此外,还需要建设造孔、供浆、清孔、混凝土运输、搅拌等辅助设施。其施工具有施工面广、工作量大的特点,所以要确保施工工序的良好衔接。混凝土防渗墙施工多为地下作业,容易产生安全和质量隐患,而且施工过程复杂,难度和风险较大。但是混凝土防渗墙施工的环境污染较小,几乎不产生噪音。在大型水利工程中应用时要保证墙体的厚度和深度具备一定弹性。混凝土防渗墙是连续墙体,属于隐蔽工程施工,其施工质量会对整个水利工程的施工进度造成直接影响,所以必须加强对混凝土防渗墙的施工工艺和技术的控制,严格按照施工要求和流程进行。
2混凝土防渗墙施工中出现的问题
在水利工程中,破坏堤防渗漏的问题较为普遍。统计资料显示渗漏破坏造成的险情数量高达险情总数的60%,管涌、涵闸漏洞等问题多由于渗透的损坏,对堤防造成极大危害。所以需要对堤基和堤身进行防渗加固处理。目前,常用的加固方法包括两种:第一,在建造堤基、堤身时提高其本身的密实程度,将堤身与结构体紧密结合,提高堤防的抗渗漏破坏能力,适当填塘固基或放缓堤防,消除堤基隐患;第二,降低浸润线,采取前堵、中间截、后排的方式,改变渗流出口比降。混凝土防渗墙属于中间截的加固手段,主要是通过建筑垂直封闭防渗墙,截断渗漏路径,能够对渗流破坏进行根治,由深层搅拌桩发展而来,是一种新型的水利工程截渗加固技术。利用搅拌机将松散土层与水泥砂浆进行搅拌,使其凝固形成混凝土桩,桩之间进行搭接则形成能够满足防渗功能的防渗墙。在堤基和堤身中,合理布局混凝土防渗墙,能够在高洪水位的情况下,有效降低防渗墙土层与洪水的水力联系,减少堤坡的出逸坡度,达到防渗的目的,消除了水利工程的渗漏险情。
3混凝土防渗墙在水利工程中的应用
3.1混凝土防渗墙的施工准备工作
在混凝土防渗墙施工之前,要预先做好一系列准备工作:收集并分析设计图纸、相关文件资料和技术要求及标准;制定施工细则和施工组织方案;做好施工现场准备工作,保证场地平整,水、电、道路畅通;确定防渗墙的中心线和准确的定位点、导墙沉陷监测点以及水准基点;修筑完成施工平台、导墙、混凝土系统、泥浆系统的辅助设施;对泥浆和墙体材料进行试验,确定混凝土配合比;补充进行地质勘查;如果防渗墙的中心线位置具有已探明或的大块孤石,在修建施工平台和导墙前要予以爆破或清除。
3.2混凝土防渗墙施工技术
混凝土防渗墙施工技术主要是为了改良软弱地基,增强水利工程地基的承载能力。该技术使用多头双动力深层搅拌机,带动多个钻杆,通过固定推杆推动钻杆的钻头,使钻头深入土层至设计深度,最后提升钻杆,保持钻杆处于搅拌状态直达孔口。
3.3泥浆护壁施工
混凝土防渗墙中的泥浆具有重要作用,能够避免槽壁塌陷,泥浆会渗透至地层,在槽壁表面产生泥皮,从而抵抗地层的水土压力,避免地下水渗入孔槽;同时能够避免孔槽中的泥浆漏失,保证施工进度,在护壁施工完成后,泥浆渗入带、泥皮和防渗墙能够同时实现防渗漏效果。从大坝基体的黏土墙中挖掘出来的黏土,由于包含水泥结块或其他杂质,所以并不能确保制浆的数量和质量。在制浆过程中,首先需要进行化学成分分析、物理试验和矿物鉴定。如果施工场所位于漏失地层、砂砾石层或松散土层等透水性能良好的地区,应该选取那些相对密度较大、黏度较高的泥浆,有利于增加阻力、保证槽孔稳定、避免漏失。此外,在进行护壁施工时,要先排除泥浆所含细砂颗粒,并根据实际施工情况添加适量处理剂,例如加重剂、增黏剂或防漏剂等,确保孔壁稳固,并做好泥浆堵漏的准备工作。
3.4浇筑墙体混凝土
浇筑混凝土前要先确定浇筑施工方案。对槽段清底实施换浆时,在验收达标后需要立即使用直升导管的方法浇筑墙体混凝土,导管直径在200~250mm范围内。混凝土防渗墙中的槽长度控制在6m~8m之间,如果槽段长6m,则要布置两根直径为250mm的导管,采用胶圈密封接头,并用钢丝绳键槽将其连接。同时,要在每个导管顶部安装漏斗,便于混凝土经过混凝土输送泵直接被送至漏斗;浇筑混凝土前,要在导管中放入悬浮隔离球或其他隔离物质;先缓慢注入少量泥浆,然后注入足量混凝土将隔离球挤出并掩埋导管底部;浇筑混凝土的过程中,严格控制导管埋入深度在2m~5m;确保混凝土匀速上升,其上升速度为2m/h,严格控制高差不应大于500mm;每30min测量一次孔槽中的混凝土深度,每隔2h对导管内混凝土深度进行测量,及时填绘浇筑墙体混凝土指示图,以便核对浇筑方量;浇筑砂砾石层后,要严格核算其加密测量,有助于塑性混凝土对普通混凝土的替换。
1.以科研为先导,加快新技术的推广应用
多年来,灌区在进行渠道防渗工程建设的同时,结合生产实践,进行了多项试验研究工作,先后完成了渠道测渗试验方法、水泥土水泥砂浆复合材料渠道衬砌实验研究、节水高产稳产示范区试验研究、混凝土防渗渠道防冻胀研究等项目,并及时把研究成果应用到灌区渠道防渗工程中。
近年来,通过总结灌区内防渗渠道横断面设计经验,根据水流条件、抗冻胀效果、施工难易程度、结构美观等方面综合考虑,在不同级别的渠道上先后选用了梯形、圆弧底直坡形、抛物线底直坡形、纯抛物线形、U形、高次曲线形等多种结构形式,形成了大型渠道梯形、中小型渠道曲线形的最佳断面组合。通过与河北省南水北调筹备处合作,进行了混凝土防渗渠道防冻胀的研究工作,分别在总干渠和三条分干渠上设立了试验段,重点对梯形、抛物线形混凝土防渗渠道的冻胀问题进行专题研究。从防、抗、导三方面入手,设立不同结构型式的防渗断面,埋设地温、冻胀量等观测仪器、设备,研究探索适宜本区范围内的防冻胀手段和措施,其中基础保温防冻胀研究成果,应用于总干渠、四干渠、军齐南干渠等大型渠道。
2.推广应用新材料,提高防渗工程技术含量
在伸缩缝处理上,除继续沿用具有韧性好、粘接力强、低温不断裂、使用寿命长、施工方便等优点的建筑油膏、806树脂油膏配合砂浆作为填缝材料以外,还应用了PE闭孔泡沫塑料板。在防、抗冻胀结构方面应用了聚苯乙烯泡沫保温板和聚丙烯纤维混凝土。
1)PE闭孔泡沫塑料板的应用
从1997年石家庄市引水入市改善环境北线工程开始,灌区开始使用PE闭孔泡沫塑料板作为混凝土防渗板接缝材料。该材料具有密度小、回复率高、具有独立的气泡结构;表面吸水率低,防渗透性能好;耐老化性能优良;低温不脆裂,高温不流淌;可按断面形状裁剪或粘结,施工方便等特点。我灌区继引水入市北线使用后,陆续在总干渠、四干渠、军齐南干渠等多项混凝土防渗工程中大规模使用,并逐步改进施工工艺,以达到最佳施工效果。
闭孔塑料泡沫板的厚度、间距(混凝土接缝宽度和分块尺寸)根据规范和当地温差计算确定,一般以厚度10mm、间距3~4m控制为宜,跳仓浇筑时,将其与边模板固定好,木模板可用铁钉固定,钢模板用卡子固定,避免混凝土入仓振捣过程中闭孔塑料板向上移动,混凝土终凝24小时后即可拆模,闭孔塑料板与混凝土已经凝结在一起,覆膜或洒水养护。在跳仓完成3天以后,可补仓浇筑,此时要注意施工人员不能踩踏已浇筑板边缘,避免将已经浇筑好的闭孔塑料板剥离;连仓浇筑时要注意:首块混凝土板浇筑完成后,不能立即撤掉模板,应待第二块入仓振捣一遍后,再将连仓模板拆除,填平放置模板处混凝土,再经过振捣、磨光、压面,依次连续浇筑。为提高板缝的抗渗能力,可在接缝混凝土板下部铺设100mm宽的油毡条。
2)聚苯乙烯泡沫保温板的应用
1997~1999年建设的引水入市改善环境北线工程,是在现有的石津总干渠和小运河基础上建成的,由于该段渠道使用功能由原来单纯灌溉输水转变为兼顾城市水环境景观输、蓄水的功能,在设计时,考虑冬季运行水面附近部位混凝土板防冻胀的需要,在渠坡上半部分加设了长2500mm、厚30~50mm的聚苯乙烯泡沫板做为保温层,以防止板下土基发生冻胀,同时做为南水北调工程防渗前期研究项目之一,被南水北调筹备处列为防冻胀试验渠段。灌区根据试验研究的成果,从2000年开始连续三年在干渠以上渠道防渗工程中使用聚苯乙烯泡沫保温板,保温防冻胀效果良好。
根据灌区观测试验资料,密度20kg/m3的聚苯乙烯泡沫保温板,厚度每10mm可抵御100mm的冻深。本灌区范围年最大冻土深为470mm,因而,东西向渠道保温板厚度可按阳坡30mm、阴坡50mm选用,南北向渠道按30mm使用。保温板铺设时,每块保温板要结合混凝土板的尺寸定制,尽量减少保温板块数,更要避免现场切割,以减少浪费和提高整体效果。
3)聚丙烯纤维的应用
聚丙烯纤维是一种新型高分子材料,其采用的化学改性与物理改性及特殊的纤维表面处理技术,有效地提高了与混凝土的握裹力,能防止或显著减少混凝土开裂,改善混凝土变形性能和提高混凝土整体性,对减少各种缩性收缩、离析、水化热温度等因素导致的非结构裂缝,提高抗裂抗渗、抗冲击功能,延长混凝土制品的使用寿命方面起到了极大作用。据试验资料,仅0.1%的体积掺量,抗裂能力提高100~150%,抗渗能力提高70%以上,抗冲磨能力提高50~100%,3~28天龄期抗压强度提高15~30%,抗裂能力提高100%以上。
鉴于这种材料在抗裂抗渗方面的特性,参考其他工程的施工经验,今年在一干五分干渠道防渗工程中首次采用了聚丙烯纤维混凝土,防渗板厚度分60mm、80mm两档。每m3混凝土掺纤维0.9kg,比普通混凝土只增加材料费50元/m3,施工工艺与普通混凝土相同。需要注意的是:入搅拌机时的投料顺序为碎石、纤维(连同水溶性纤维包装)、水、水泥、砂子,这样搅拌的质量均匀,每盘搅拌量按一小包纤维的配合比计算其他材料重量,切忌拆破纤维包装,避免造成纤维飞扬浪费和污染环境。
3.不断改进施工工艺和施工机具,提高施工水平
虽然混凝土防渗工程的搅拌、运输、支模、振捣、养护与一般大体积混凝土工程基本相同,但渠道防渗工程厚度小面积大,在保证密实度、强度指标要求的同时,表面平整度、光洁度要求较高,因此其施工工艺、施工机具必须根据具体防渗断面结构形式不断完善改进,以期达到内在和外观质量的最佳效果,从1997年开始,我们应用了真空吸水机吸水和电动磨光机磨光两项施工工艺,研制出了如曲面震捣器、伸缩组合钢模板、矩形长刮杠、长把铁抹子等许多简单实用的施工器具,提高了工程质量和工作效率。
1)真空吸水工艺
该项施工工艺主要针对秋季防渗施工。由于冬前工期有限,气温较低,混凝土水化凝固慢,为了尽快完成混凝土板面的收面压光,提高施工速度,经过现场试验,结合混凝土和易性和振捣工艺,确定合理的真空吸水强度、时间。以下是引水入市北线防渗工程施工时的真空吸水工艺试验情况。
真空吸水工艺试验情况表
部位
外加剂
试件编号
混凝土干密度(kg/m3)
施工工艺
备注
渠底
1
2352
平板振动器振捣两遍
真空吸水、抹平
不吸水坍落度为10~20mm;吸水坍落度为30~40mm。
DH3
2
2228
不吸水、抹平
DH9
3
2336
吸水、振一遍、抹平
4
2278
吸水、振两边、抹平
DH3
5
2394
振动杠振动两遍
真空吸水、抹平
消泡剂
6
2213
吸水、振一遍、抹平
DH9
7
2380
吸水、振两边、抹平
8
2293
不吸水、抹平
边坡
DH3
9
2354
平板振两遍、走杠补平、振一遍、不吸水
土工布
DH9
DH3
10
2337
平板振两遍、走杠补平、振两遍、不吸水
坍落度小于20mm。
消泡剂
DH9
根据试验数据和施工现场具体情况分析,采取了平板振捣器或振动杠振捣两遍、真空吸水再抹平的施工工艺,比不采用真空吸水提高工效30%以上。
2)可伸缩模板
在1997年~1999年引水入市北线渠道防渗工程施工中,按设计,渠道边坡坡长是变值(渠底有纵坡,防渗顶无纵坡),每块混凝土板尺寸都不相同,按大尺寸板块制作模板,虽能够周转使用,但使用会很不方便,更不能一个板块单独一套模板,这将耗用大量的模板材料。经过技术人员现场试验,根据“套袖”原理制作了可伸缩的模板,提高了模板的周转使用率,节约了模板用材。
3)弧面振捣器
石津灌区设计流量7m3/s以下的混凝土防渗渠道,大部分采用的是全抛物线形曲线断面,其中流量在5m3/s左右,断面较大的渠道,施工振捣设备用普通平板振捣器可以满足施工需要。流量在3m3/s以下断面较小的渠道,平板振捣器适用性降低,为此对平板振捣器底盘进行改装,制成弧面形式,振捣效果得到很大改善,尤其底面振捣效果最佳。
4)长把铁抹子
无论是曲线形断面还是梯形断面,在边坡混凝土浇筑过程,成型面平整度的控制是一道关键工序,用一般常用的施工器具如:铁锹、木抹子、压子等,都很难处理振捣后出现的局部凹凸面,即便是熟练工,在平仓、振捣工序都严格按照施工要求进行操作,都不可避免出现振捣后的凹凸现象,凹处补仓很容易,而凸出部位的处理相对较难,用普通常用工具既费时又费工,鉴于此,经技术人员和操作人员共同分析试验,制作了弧面长把铁抹子。用厚8mm左右的钢板焊制,其重量控制在5~10kg,尺寸350×400mm左右,使用时由下向上搓压,凸面整平效果很好,有效地提高了混凝土表面平整度。
(1)浇筑混凝土型截水墙。混凝土型截水墙是通过锯槽成墙的施工方法:先在导空内部,使用锯槽机里面的刀杆,按照某一倾斜度,进行重复性的上下切割,并且逐渐向前推动。根据堤坝的透水情况对坝基进行防渗处理,从而得到混凝土防渗墙施工的相关数据。
(2)混凝土面的处理措施。如何有效处理混凝土的防渗面和基础面,对堤坝防渗工程起了至关重要的作用。因为混凝土的防渗面在施工过程中,使用高压水枪喷浆灌入以及人工凿毛等实施工程处理,必然会出现浮皮、废渣、废浆等废弃物在混凝土防渗面残留,必须彻底清除,以保证混凝土防渗面的质量。
(3)测量与放线。防渗工程施工人员使用测量网或测量导线,对防渗墙施工过程中的各个控制点要清楚明白,同时在防渗墙施工轴线上进行有目的的测量。首先用导管经过回转钻机和套管固定面壁,抽取地质芯样,然后进行细致分析,了解地质状况,确定好不透水层的界限,以便更好地施工。
(4)模板的架立工艺。混凝土防渗墙的施工主要是固定模板,浇筑过渡料,填充混凝土,同时,要垫钢筋固定,避免模板变形或移动位置,有效提高混凝土防渗墙的质量。
1.2帷幕灌浆防渗帷幕灌浆防渗技术在施工过程中,主要使用各种施工材料,按照一定的比例进行配制,从而形成符合帷幕灌浆防渗施工条件的水泥浆液,然后通过钻孔经过高压水枪压入岩层裂缝内部,当水泥浆液和岩层融合在一起并产生凝固时,堤坝坝基的强度会大大增强,抗渗能力也会逐渐提高。帷幕灌浆防渗施工流程主要经过以下四个方面:
(1)成孔工艺。首先要对施工现场进行彻底的清理,再根据施工的实际需要铺设地板,搭建钻机架所需要的平台,使钻机在安装时牢固、稳定、准确,让钻机平台、灌浆孔、钻杆在同一直线上。钻机安装完成后,然后进行施工试验,使钻机在施工过程中能够很好地施工。同时,对钻机的各个部位要认真检查、检测,绝对不允许使用弯曲变形的设备。由于金钻头施工时钻孔空隙太小,水口非常窄,必须要有较大的压力才能达到施工质量要求。
(2)冲洗与试压。钻孔完成后,要对钻孔底部和钻孔壁实行冲洗,这就需要导管经过高压水流,对钻孔反复冲洗,直到水流出后变得清澈为止。单个钻孔的冲洗时间一般在30min以上,串通孔使用时间经常需要两个小时以上,钻孔底部的残留泥渣不能超过20cm,裂缝冲洗的压力一般低于灌浆压力的20%,在对裂缝冲洗完成后,还要对水的压力进行测试,也使用单点法,试验压力不能高于灌浆压力的80%。
(3)灌浆工艺。在灌浆的施工过程中,可以使用分段施工的方法,在压力条件一定的情况下,如果注入率为0.5L/min,应该持续灌浆30min;如果在1.2L/min以下,应该持续灌浆一小时。如果按照灌浆工艺遵循的是从上至下的分段施工原则下的施工方法,灌浆时间应再增加半小时或者一小时。
(4)封孔工艺。水泥灌浆完成后,封堵灌浆孔时,可使用压力灌浆或置换灌浆的方法。然后以4∶1配合比水泥浆和钻孔内部浆液进行交换,再经过高压水枪通过相同配制比的水泥浆液实施压实,并作记录。
1.3高喷灌浆防渗高压喷射灌浆防渗施工技术是通过高压水枪喷出浆液对堤坝坝基的裂缝实施渗透、覆盖,并灌入一定量的水泥浆液,并与坝基里面的土层颗粒相互渗透融合,从而形成统一的整体,使防渗墙体更能体现防渗效果,保证工程质量。具体施工过程如下:
(1)喷射角度。高压喷射灌浆时,要按照一定的喷射角度,保证喷射流畅、有力,确保工程施工正常进行。
(2)浆液配合比。要按照工程施工技术要求,合理配置水泥浆液,一般误差不能大于1%,如果发现水泥浆液的配合比的误差过大,应停止灌浆,重新配制浆液。
(3)扰动地层结构。由于高压喷射的水泥浆液对坝基土层构成强大的冲击力,使堤坝地层结构发生了很大的变化。
(4)稳固地层结构。正确设计高压喷射灌浆的弧度,使水束在压缩空气周围形成气雾,减小水束的摩擦力,更能够有效提高灌浆压力,有利于土层颗粒、水泥浆液相互融合,相互渗透,增强了地层结构的稳定性,增加了防渗墙的稳固效果。
(5)灌浆工艺。通过气体、水泥浆液切割线喷射灌浆,使坝基地层产生强烈的压力,能有效地使水泥浆液浇筑得更加平整,使水泥浆液的灌注施工能够有效地进行。
(6)浆液渗透与凝结。经过水泥浆液的灌注,由于水泥浆液的压力很大,很容易地与周围土层产生渗透,从而形成较大的凝聚体,有效地避免了渗漏现象发生。
2实例分析
本地区有一水利工程需要巩固堤坝长度为11.5km,况且该堤坝防洪能力不强,堤坝本身的厚度不够,并多处出现渗漏,所以,使用高压喷浆防渗技术来处理,防止渗漏的总长度为2085m,水泥灌浆钻孔深度为2.5~11.09m,高压喷射高度为8665m。该堤坝土层结构情况由下到上的顺序是:黏性土层及基岩层、粉土性质的黏土层、飘石层、杂填土、层砾石层。从上面分析可以看出:堤坝施工地层多样,土层厚度也有明显的差别。
2.1相关参数
(1)水泥浆液密度值分别为1.7~1.9g/cm3。
(2)回浆密度值是1.36~1.56g/cm3。
(3)喷射压力值是22~45MPa,流量速率值为79L/min。
(4)压缩气的压力值为0.8MPa,流量速率值为7m3/min。
1.1大面积渗水
水利工程发生渗水现象的主要原因是在对地基周边的基坑进行施工时未按规范操作,施工过程中未按规范进行质量控制管理,如基坑开挖后,未按常规进行钎探,未采取必要的排水措施,造成基坑集水,使得地基表面的排水功能受阻,倘若遭遇强降水天气,则会导致基坑内的水无法有效排出,从而造成大面积的渗水现象[1]。
1.2施工缝的影响
在工程建设实际中,尤其是规模较大的水利工程施工,为了方便起见,实际操作中常将一个工程分配为小单
元来进行施工。此类施工条件下容易出现施工缝隙或变形缝,在后期处理过程中,因为操作不细,施工缝的契合未按设计、施工技术方案、工程验收标准来执行,如此极易导致施工缝处的渗水事件。
1.3变形缝的影响
施工中模板牢固系数欠佳,或因水利工程使用周期过长而生成变形缝隙时,此时较易产生渗漏现象[2]。变形缝的普通应对方法为将缝隙以水泥封闭。但在处理过程中未注意到缝隙中央需要黏隔离层,从而使得基面与防水层间未形成良好的隔离状态,无法帮助分散封锁所需承担的应力。
2水利工程防渗施工技术
水利工程防渗施工技术涉及到2个方面:灌浆技术的应用和防渗墙技术的应用。
2.1灌浆技术
主要包括2个方面:
2.1.1灌浆技术的应用
灌浆技术历来就是水利工程建筑地基处理过程中常用的手段,尤以坝基加固或防渗处理中使用的最为广泛[3]。事实上,绝大多数的大坝与水库的地基需经特别处理后,才可达到稳定标准与防渗要求。随着我国水利建设的不断发展与扩张,可用于建造实力工程的天然地基数量是少之又少,灌浆技术在水利工程建设中的地基处理与防渗环节中发挥了其独特的优势。但灌浆技术的施工工艺较一般的施工技术复杂,其所涉及的施工材料也较多。因而在防渗施工的实际操作中,应根据水利工程实际情况来进行鉴别与选择。但化学高分子材料、水泥、黏土是现代灌浆技术中不变的主体材料,防渗施工中采用水泥灌浆,可简化施工技术,缩减施工成本,再者由于水泥结石后的硬度较高,有一定的抗损坏性[4]。另外,黏土灌浆也是使用较为广泛的手段,值得注意的是,所采用的黏土不宜选用普通沙地的松土,而以稳定性高,吸水性强的黏土作为灌浆材料为宜,此外,通过灌注高分子化学灌浆材料进行堵漏止水也得到了广泛的运用。
2.1.2灌浆技术的施工要点
主要包括4个方面的内容:
2.1.2.1钻孔
钻孔时的孔头大小应根据工程实际进行选择。首先应进行测量放线,该项工作为钻孔的重点,其直接对孔位的准确度、垂直度、基准面标高产生直接影响。为保障钻孔深度的一致性,建议为每个桩位的地面设置标高,护筒与钻具的中心应重合,偏差≤2cm,钻孔时需保证成孔中心始终与桩位中心对准,保证钻孔壁的均匀性,按照标准钻孔率与逐渐加密的方式进行操作,如此便可将先前所钻之孔作为后续钻孔的参照,亦可进行比对,以便于尽早发现钻孔质量问题。2.1.2.2钻孔冲洗因钻孔时,孔内的杂质可能因此残留于孔内,若不将残留物冲洗干净则有可能对后续灌浆造成影响。所以,钻孔结束之后应及时冲洗岩层的裂缝及孔洞,宜用压力水冲洗表面污物,使其充分湿润,但不得留有水迹,冲洗压力需根据裂缝的大小与孔洞深度进行调整,否则将造成因冲洗力度不适而造成的裂缝变形或冲洗不净[5]。
2.1.2.3压水试验检查
压水试验为灌浆施工的前期准备,压水试验可测定岩层单位的吸水率,针对岩层的渗透性进行综合分析,以为后期的灌浆工作奠定牢固的基础。
2.1.2.4灌浆
目前,灌浆可分为循环式与纯压式两类。循环式灌浆可使孔内的浆液保持循环、流动状态,还可避免水泥沉淀,可收获良好的灌浆效果;施工人员可根据回浆液与进浆的相对密度差来判断岩层对水泥的吸收性,循环式灌浆多用于以水泥和黏土为主要材料的灌浆中。纯压式灌浆的操作相对简单,但孔内浆液的流速慢,极易沉淀而致缝隙或管路阻塞,该方法主要用于裂缝较大、钻孔深度<15m、吸浆量大的条件下[6]。灌浆时可通过适当加大压力来增加浆液固结的硬度系数,提高防渗效果。浆液的浓度不是一成不变的,应据岩层对浆液的吸收情况来调整。
2.2防渗墙技术
主要包括2个方面的内容:
2.2.1防渗墙技术的应用
防渗墙技术有助于缩减施工成本,涉及的施工工艺较多,如锯槽法成墙工艺、地下连续薄防渗墙施工技术等[7]。另外,中国水电五局首创的“连续取土振动沉模防渗墙施工技术”经过专家的成果鉴定与应用论证后,被专家一致认定为是一项可保证墙体厚均匀,使其表面光滑,提高地下连续墙的防渗性能,还可缩减施工成本,降低环境污染的防渗技术革新,该技术的可操作性已在内蒙古海渤水利枢纽工程得到了有效验证。该技术适用于粉细砂、砂砾石、砂性土、砂层等地质条件,可满足以上地质条件下31m深混凝土防渗墙施工技术的需求,且该技术无需泥浆进行固壁,尤其适应于沙漠地段的节水环保工程建设。防渗墙技术主要应用于渗透系性较差、耐久性能好的防渗工程,由于泥浆的具有固壁性能,防渗墙施工主要利用各类挖槽机械,于地下开挖出适当深度与宽度的沟槽,将所需材料浇注入内,如此便可形成具有防渗、挡土、承载重力的连续性地下墙体。
2.2.2防渗墙技术的施工要点
主要包括5个部分:
2.2.2.1钻进
钻头开启时向下钻取的过程中所产生的冲击力可粉碎较为坚硬的岩石块,一般采用钢绳式冲击钻,钻头钻进后可形成孔槽,亦可压实槽孔双侧的松散层。
2.2.2.2固壁
前文已经提及过泥浆的固壁作用,施工中常需在松散的地基开挖出一道长槽,在泥浆本身特性的作用下,可使槽孔保持一定的稳定性而不至于坍塌。泥浆的渗透力,由于地基本身就存有一定的缝隙,因此,槽孔内的泥浆可渗透至周边的地基土中,待泥浆在孔隙内凝固后,可提升松散地基的抗压性。此外,附着于孔壁上的泥皮也使得槽孔的稳定性大为增加。
2.2.2.3混凝土浇筑
因混凝土具备易性佳、流动性好的特征,再加上浇筑时可借助导管内外混凝土与泥浆之间所形成的压力差来填充泥浆空间,由此生成地下连续性防渗墙。浇筑混凝土时应检查是否预留孔洞,确保钢筋、模板、预埋件等无变形或移动,浇筑前应彻底清理杂物,建筑应连续进行,如有特殊情况则应尽量缩短间隔时间,积极防范掉管、提脱、串槽、断桩等防渗外墙混凝土浇筑中常出现的意外[8]。
2.2.2.4联合防渗作用
钻机钻击岩层打造孔槽时,钻机可对周边的松土层造成挤压力,地集中的泥浆凝结后所形成的固力,泥浆形成泥皮,可维持槽壁的稳定,在三者的共同作用下可形成联合防渗壁垒。
2.2.2.5垂直度
垂直度对于射水法造墙、开槽机连续槽法造墙、深层搅拌桩防渗墙3种造墙技术而言均是施工重点,垂直度关乎所施工的防渗墙的轴线定位是否准确。所以,施工期间应严格按照施工技术规范来对轴线位移偏差、左右偏差、钻孔灌注桩孔斜率来进行测算与记录。一旦发现偏差大于正常范围,应立即采取措施进行纠正,保证准确定位防渗墙墙体轴线。否则将导致墙底衔接不实、断墙的发生,增加施工缝隙而造成集中性渗漏。
粮食安全是国家稳定、社会和谐的重要前提。而农田水利工程的建设情况又直接关系到农业生产水平,是粮食安全的重要保障。随着我国经济发展水平的不断提高,农田水利在国民经济体系中发挥的作用也是越来越大。农田水利工程的一项重要指标是工程的防渗性能。由于工程长期接触水体,如果防渗性能不好,就容易引发安全事故,给国家和人民造成经济财产损失,甚至危害到周边群众的人身安全。因此,要高度重视农田水利工程防渗工程施工,采取有效措施,切实保障防渗功能的有效性。
1现阶段我国农田水利工程施工中存在的主要问题
1.1水资源可利用总量不足
随着社会生产规模的不断增加,原本就有限的水资源越发显得紧张。近几年来,农田水利灌溉水源不足的问题日渐凸显,对我国农业生产造成了相当大的负面影响。我国国土面积广袤,人口众多,国民经济发展和人们日常生活都需要大量的水,而环境污染严重和南北水系分配不均匀等情况使得我国水资源紧张问题进一步加剧。各行各业和群众生活都受到了不同程度的影响。农业生产受到的破坏尤其严重。为此,在夏季用水高峰期间,许多地区都不得不投入大量人力、物力,采取许多措施,协调生产、生活用水,特别是各地政府的农业部门,更是要想方设法保障农业生产水源供应。
1.2水资源利用效率水平较低
除了水资源总量不足的问题之外,水资源利用效率不高也是我国农业水利灌溉工作中的一个突出问题。由于农田灌溉技术水平有限,许多水利工程渗水严重,导致水资源利用率较低,不能充分发挥水资源的灌溉效果,更加加剧了我国农业灌溉的缺水程度。
1.3配套设施不完善是严重制约我国农田水利工作效果的重要瓶颈
我国是农业大国,但和工业相比,农业生产技术发展一直较为缓慢。农田水利灌溉技术长期停滞不前。许多地方的水利设施的配套工程严重缺乏。即使有的地区采取了技术改造等措施,但由于各种客观原因,改造工程并没有彻底改变农田水利工程中存在的问题。有灌无排、没有田间工程等问题大量存在。另外,农田水利灌溉管理体制的不完善也制约着我国农田水利工程的建设实施。管理单位缺位,监管机制缺失,导致我国农田水利工程项目尽管实施了很多,但取得的效益仍然十分有限。
1.4政府部门对农田水利工程重视程度有限
农业是国民经济体系中的基础产业,但经济效益相对工业较低,这使得将经济效益、产值视作干部选拔、提升标准的各级政府普遍缺乏对农业生产的足够重视,在农田水利灌溉这个方面尤其严重。和工业项目相比,农田水利灌溉工程的资金、人员、技术等各个方面投入的资源远远不足,无法满足当前农业生产的灌溉需求。在灌溉技术方面,既没有加大先进技术的引进力度,自主研发的动力也明显不足,这些都使得我国农田水利灌溉效率长期维持在一个较低水平,农业生产难以保障。
2复合型农田水利灌溉工程防渗材料的优势和特性
防渗材料是我农田水利设施防渗施工中的主要功能材料。一般情况下都使用砌石或者混凝土作为防渗材料。这种防渗材料组成单一,防渗效果往往不能满足水利工程实际防渗要求,使用寿命也十分有限。所幸的是,近些年来,我国水利工程防渗材料的研发工作取得了较多进展,一些性能相对理想的新型复合防渗材料已经进入实际应用阶段。常见的有复合膜料、塑模等膜料。这些材料应用到农田水利灌溉领域后表现十分优异,不仅防渗效果良好,而且由于膜料的防渗层上存在保护层,膜料的刚性得以显著提升,从而进一步增强了防渗作用的效果。在对保护层的膜料进行选择的时候,通常都会采用土料或者混凝土等刚性较强的材料,从而既可以提高水利工程防渗层的刚性,还可以有效延长防渗层的使用寿命,提高工程经济效益。在农田水利工程防渗施工中应用复合材料,具体有以下几方面优势:一是防渗效果相对传统防渗材料而言有着显著改善,二是对于减少渠道基土中的含水量很有帮助。在水利工程的保护层下面铺设防渗的膜料,能够有效的减少自然灾害对农田作物的影响,减少工程的保护层被破坏的情况发生,延长保护层乃至水利工程的使用寿命。三是水利工程防渗施工中使用复合材料,可以有效降低施工成本。同样作为水利工程的防渗层,如果使用混凝土进行施工,防渗层厚度要达到10到14厘米,而如果使用复合材料,其厚度仅有4到8厘米,施工层厚度明显降低,工程材料成本就相对较少,此外,使用复合材料作为水利工程防渗层膜料,还可以降低来自于自然灾害的负面影响,有利于减少使用过程中的管理、维护工作量,从而降低日常管理维护支出,从长远角度看,工程整体经济效益水平是大幅提高的。四是使用复合材料作为水利工程防渗层膜料,可以通过预制混凝土板的方式优化施工工艺,可以选择在停水期进行施工,从而避免了传统防渗施工对行水的妨碍。
3复合材料膜的施工技术要点
(1)水利工程符合材料膜防渗层施工主要包括基础面开挖、土工膜铺设、搭齐焊接缝、焊接、现场检测、修补、再检、回填土等工序。(2)做好前期准备工作。一是要按照设计图纸在施工位置进行地基开挖,首先将现场存留的石块、铁丝、杂草、树根、硬土块等杂物和淤积物清除干净。然后进行铺膜基槽断面开挖施工,严格遵照施工设计上的数据挖成锯齿形基槽,确保基槽土体稳固,断面平整,没有裂纹。如果防渗范围内存在草皮、树根等必须清除干净,必要时可以使用灭草剂。二是要做好复合材料膜接触面施工。首先使用小粒径的砂土或黏土层铺设防护层,其厚度不能低于30厘米。填方先填到铺膜高度,上部与保护层填筑,沿一定方向铺设,确保铺设平顺,松紧适度。填方完成后要按照沟填方标准进行夯实作业。将淤泥、碎石等杂物清除干净,集中堆放。(3)膜料铺设。常见的铺设方法有搭接法和焊接法两种。在实际工作中应根据具体施工条件选择合适的施工方法,确保工程的施工质量和经济效益取得最优化。
4结束语
民以食为天。农业生产事关国家安全与稳定。作为农业生产的的重要基础设施,水利灌溉工程的防渗性能必须得到足够的重视。特别是我国水资源紧张,环保压力日益加大,有关部门必须大力推进农田水利灌溉技术研究,提高水资源利用效率,减少水资源浪费,新型复合防渗膜料的使用,可以有效改进水利工程防渗性能,提高经济效益水平,值得进行大范围的推广应用。
由于墙体的结构比其它房屋建筑结构要复杂,所有墙体的防渗漏施工技术有以下几点:
(1)外墙穿墙套管预留孔的防渗漏施工技术。
在高层建筑工程的施工中,针对悬挑脚手架等预留洞采取的防渗漏施工技术,可以采用细石混凝土进行内掺膨胀水泥,以保证预留洞的二次堵实;对于螺杆孔,可以采用四道防渗水施工技术:在进行高层建筑的结构施工时,螺杆孔的分布是里高外低,然后,在进行墙体的粉刷前,用发泡剂将孔封堵5cm以上,并在打发泡剂时,将螺杆孔的外侧预留5cm,用膨胀水泥进行封堵,最后,对墙体进行大面积的粉刷和铺贴面砖,以保证螺杆孔的防渗漏施工质量。
(2)钢筋混凝土框架梁柱与墙体砖砌填充之间的裂缝防渗漏施工技术。
想要提高高层建筑工程的施工质量,减少渗漏现象,就必须加强施工过程的管理,严格按照正确施工工序进行。因此,在钢筋混凝土框架和墙体砖砌之间的裂缝防渗漏施工,首先要对填充墙的梁底进行加固,采用定型制作的斜混凝土预制板,斜度为60°左右,规格一般为墙宽×200×60,等墙体施工完成和沉降稳定以后,在进行斜砌施工,一般情况下,时间为7天;然后,混凝土墙和填充墙之间的拉结筋必须严格按照施工要求进行预留,与此同时,在进行墙体的粉刷时,要先在墙体之间的连接处使用30cm宽、15cm长的钢丝网片进行连接,以加强墙体之间的稳定性,避免粉刷后产生裂缝。
(3)窗框周围的防渗漏施工技术。
由于高层建筑工程的窗框结构有很多种,因此,针对不同材料性质的窗框,防渗漏施工技术各不一样。在进行高层建筑的整体结构构造施工时,要保证窗的预留洞口几何尺寸符合施工要求,窗的基本轮廓完好,一般情况下,窗框周围的空隙为2.5cm,窗台处的空隙为4cm。在进行铝合金窗的安装时,要再次对窗框的几何尺寸进行确认,根据相关规范标准,压卡数量为1.5cm厚的铝条,间距为450㎜左右,并同时确定射钉的深度和数量。在进行实际安装施工时,窗框四周的空隙要用发泡剂进行填充,并且保证发泡剂的密实度,确保窗框的凹槽被填满。在进行组合窗的安装施工时,拼管要比窗框高出2cm左右,拼管和窗框的连接要选用合适的套插,连接长度为1㎝左右,同时延伸到混凝土结构内部,以保证窗的稳定性,提高高层建筑窗户使用的安全性。在进行窗框两侧墙面的粉刷和面砖施工时,要保持两者的厚度与窗框基本一致,或略大于窗框2㎜左右,同时在墙面层和窗框之间预留7㎜左右深的凹槽,用硅胶进行填实,以保证窗框与墙体粘合牢固。在打硅胶时要使用胶带布,以确保硅胶均匀、顺直和饱满,并在天盘线角位置,设置1㎝左右的滴水槽,在天盘面砖处,设置1.5㎝左右的老鹰嘴。另外,在窗台处的施工要设置2㎝左右的圆弧和2㎝左右的向外坡度,以确保窗边在雨天不会出现积水现象;在窗框的下框设置排水孔,确保框内不会出现积水。
(4)墙砖砌体填充砖缝的防渗漏施工技术。
在进行高层建筑的墙体施工过程中,要加强施工过程的管理,才能确保施工质量。在进行多孔砖或三孔粘士砖砌筑时,严格按照高层建筑工程的施工要求和施工规定,将砖预先进行充分湿润,以确保砂浆的饱满度,并采用“三一”砌筑法,以保证竖向头缝砂浆和水平灰缝砂浆的密实,防止裂缝出现。
1.2地下室防渗漏施工技术
一般情况下,针对地下室渗漏问题采取的防渗漏施工技术是,采用柔性材料如高分子卷材、涂料和防水砂浆等新型防水材料,作为预防和补救渗漏的可行性方法,在实践过程中取得了一定成效。在实际施工中,根据施工要求,采用三元乙丙防水涂料对外墙进行防渗漏施工,可以起到很好的加固、补强、抗老化等作用。另外为了避免在雨天受到破坏,还可以对墙根、地下室外墙管道口和阴阳角等部位涂抹防水涂料,以提高地下室的防渗漏能力。
1.3厨房和卫生间的防渗漏施工技术
针对厨房和卫生间的防渗漏施工,首先,要对管材、配件和相关设备等进行检测,保证施工材料的质量;然后,严格按照施工工序进行施工,排水管安装好以后要进行通球试验,卫生间和洗涤相关设备安装好以后要进行盛水试验,避免渗漏情况出现,地面整体施工完以后要进行泼水试验,以确定地面的流水方向。与此同时,淋浴和浴缸部位的地面与墙面,要采用聚氨酯防水涂料进行防水施工,延长墙体的使用寿命。另外,厨房和卫生间在进行装修时,严禁在地面打孔,避免对管道、防水层等造成破坏。
1.2施工阶段的审计风险在施工阶段存在一些问题,如施工合同中支付条款与实际支付的进度款不符;施工进度与工程量的核定不同;施工合同与实际操作往往产生一定的矛盾;实际施工选用的方法与合同单价约定的方法不完全一致。
1.3竣工阶段的审计风险其一,项目竣工不按照施工合同的规定进行结算。其二,有的施工单位的编制工程预算不详细、不具体,结算部采用重复计算、多计算费用等方法,以高估工程造价。其三,没有全面记录隐蔽工程,计量的工程量不准确,最终使结算不能真实反映工程的实际价格。
2工程审计的风险防范对策
2.1完善工程监管制度招投标实务工作中,监管部门必须完善相关制度,发现产生的问题并及时纠错,力争制度的科学合理,从而保证招投标监管的顺利开展。此外,监管部门必须依法监管止滥用私权谋取私利。