水利水电工程混凝土防渗墙的施工技术分析

摘要：在现代水利水电工程施工期间，混凝土防渗墙的应用较为常见，其与工程整体安全性、稳定性紧密相关，在实际施工过程中，需要根据现场情况、地质水文等诸多信息展开综合性分析，以此科学确定墙体的厚度、高度、倾角等细节参数。从过往水利水电工程施工经验来看，混凝土防渗墙施工技术在实际工作中，还要在明确设计标准、参数的基础上，严格选择施工材料，可引入一些新型防渗材料，从而进一步改善混凝土性能，以求在实现施工工艺升级的基础上，改善水利水电工程本身的结构完整性和防渗效能，减少后期维护需求。

关键词：水利水电工程；混凝土防渗墙；施工技术

引言

混凝土防渗墙按结构形态主要分为连续槽板式和桩柱式，连续槽板式采用成槽-浇筑一体化工艺，形成连续低渗透屏障，适用于深厚覆盖层；桩柱式通过高精度钻孔灌注桩群咬合，构建“桩-土”协同阻渗体系，一般用于强透水地层。防渗墙施工效果主要取决于设计阶段对地层渗透性、断层破碎带及地下水动态的精准建模，以及对成槽过程中泥浆护壁稳定性、槽段接缝质量、混凝土自密实性、钢筋笼定位精度的严格控制。

1混凝土防渗墙施工技术优势

在水利水电工程中，混凝土防渗结构通过高密实材料形成阻隔水体的有效屏障，其渗透系数特性显著抑制渗漏现象。该构筑物兼具良好的结构强度与抗老化性能，在持续荷载及温湿度变化的条件下仍能保持稳定，有效降低运维投入。面对复杂地质构造，该方案可根据岩土特性优化结构参数，展现较强工况适应性。成熟的施工工法结合规范化的质量管控体系，可切实提升工程整体质量的稳定性。全周期成本分析表明，此类防渗体系相较于常规措施具备更优的投入产出比，全寿命周期内的经济性显著。

2水利水电工程混凝土防渗墙施工技术

2.1施工材料选择

在混凝土防渗墙施工过程中，水泥是一种重要的胶凝物质。常规的硅酸盐水泥在一些特定的条件下会出现一些缺陷。目前，人们普遍使用的是低温硅酸盐水泥。与普通硅酸盐水泥相比，其3d抗压强度和28d抗压强度分别为28.5MPa和58.6MPa。低热硅水泥作为一种新型的混凝土防渗墙，减少水泥水化热引起的温度裂纹，改善混凝土防渗墙的耐久性。集料作为一种重要的组成成分，其性质对混凝土的品质有很大的影响。可拟选用粒度为5-20mm、5-10mm、10-20mm、10-20mm的骨料。这样的级配提高混凝土的密实度，降低空隙率。试验确定中细砂含量在1.5%以内，细度模数为2.8。高性能集料后，其抗压强度和抗渗性分别可分别增加15%和20%。掺合料对水泥的各项性能有较大的提高，在聚羧酸系超塑化剂的基础上，掺入聚羧酸系超塑化剂的方法，降低30%的水分损失。当掺入比例为总水泥用量1.2%时，可维持180-220mm的坍塌率，达到泵送的需要。在此基础上，添加0.8%的膨胀系数，有效地弥补混凝土的干缩和开裂，对添加剂类型及用量的优选，提高混凝土的抗裂性，减少35%的开裂概率。除此之外，在混凝土防渗墙中，还可引入纳米技术以及智能自愈合混凝土等材料，进一步提高结构本身的防渗性能。如：聚丙烯纤维增强水泥基复合材料，改善其增韧、抗裂能力。光纤具有12mm的长、0.03mm的直径和0.9kg/m³/m掺入量。研究结果表明，添加PP纤维可抑制混凝土中微观裂纹的生长，其弯曲强度和韧性分别增加25%和40%。光纤加固技术对墙体进行加固，有效降低墙体对墙体的损伤，降低墙体的变形。

2.2泥浆配制

泥浆制备严格遵循“预分散-复合乳化-陈化”工艺：先将CMC和纯碱干混5min，促进离子交换活化，再与膨润土高速搅拌3min，使层状硅酸盐结构充分水化膨胀；新制泥浆须满足比重小于1.10g/cm³、塑性黏度19～21s、pH值10～12等指标，以形成致密滤饼、抑制渗透失水、稳定负压孔壁。配制完成后，由实验室进行漏斗黏度、含砂率、静切力等全项检测，合格浆液经过24h静态后完成胶体网络重新构建，大幅提高泥浆抗剪强度。

2.3浇筑连续性保障技术

2.3.1智能化浇筑控制系统

智能化浇筑控制系统通过整合多项关键技术，实现人机协同作业，极大程度地提升了混凝土防渗墙浇筑自动化水平以及质量稳定性。该系统核心环节包括布料机精准作业控制混凝土性能实时调节浇筑参数动态监测以及应急保障机制构建，在布料环节，系统选用GPS定位与自动行走技术，使布料机能够依照预设路径自主移动，达成混凝土均匀布料，有效避免了人工操作可能会导致布料不均问题。

2.3.2接头缺陷预防技术

混凝土防渗墙接头缺陷预防需要通过工艺优化、结构强化和施工控制这3个方面协同实现，传统单刷洗工艺仅仅是通过钢丝刷钻头分段刷洗二期槽孔接头壁，虽说能够清除表面泥皮，然则却无法去处理混凝土表层弱结合层。优化后“刷洗+铣削”复合处理工艺借助两步协同作用达成界面强化。采用钢丝刷钻头（转速20～30r/min）清除表面松散泥皮，接着使用直径比设计墙厚大20mm铣削刀具切削接头混凝土表面2～3cm，形成新鲜粗糙结合面，极大程度提升界面抗剪强度。结构连接体系设计是预防接头缺陷核心保障，防渗墙单元间通过多重构件形成刚性连接。施工缝处采用杉木楔垫块调整模板间隙，并且配合右侧墙体外侧大块定型钢模板确保浇筑成型精度，止水系统作为隐蔽工程，要求止水片周围混凝土人工布料，当出现损坏或严重变形时需要进行修补更换或整形处理，验收合格之后方可进入下道工序。

2.4墙段连接技术

防渗墙墙段连接采用先进的"接头管法"工艺，接头管法是目前防渗墙、地下连续墙施工中构建槽段间连接、保证墙体连续性的先进工艺。接头管法通过“拔出”而非“凿除”的方式形成接头，省去了二期施工时繁琐、耗时的凿除工序，使二期槽孔可以直接抓斗成槽，施工速度可提高数倍，大幅缩短工期。拔管形成的接头孔孔形光滑、圆顺、垂直度好。这使得二期混凝土与一期混凝土的接合面形状规则，接触面积大且紧密，有效降低了出现错台、夹泥等缺陷的风险。由于接合面质量高，墙体整体的防渗性能和连续性得到可靠保障，且经济效益显著，降低成本，施工过程更加环保、文明。接头管施工包括下设和起拔两个关键环节。一期槽孔清孔换浆结束后，进行管体组装：接头管是分节的巨型钢管，单节长度通常为6～12m，管径与墙厚一致（如0.8m、1.0m）。在槽口旁将其分节连接，用履带吊或专用吊机垂直、缓慢地下入槽内。定位与固定：接头管必须紧贴槽孔端头，并保证其垂直度。下放至设计深度后，其底端应插入槽底原状土一定深度（通常0.3～0.5m），上端则用专门的管架或横梁固定在导墙上，防止其在浇筑混凝土时上浮或移位。

结语

综上所述，混凝土防渗墙技术通过采用创新工艺与严格质控措施，有效增强了水利水电工程防渗体系的抗渗性能及耐久性。未来需重点建立全寿命周期性能评价体系，开发建筑信息模型（BIM）动态模拟系统，实现防渗技术的数字化与精细化升级，以满足极端气候下水利水电工程防渗体系的严苛需求。

参考文献

[1]顾超.水利工程施工中混凝土防渗墙施工工艺研究[J].科技创新导报,2021,18(35):81-83.

[2]张雪，张松露.水利工程施工中混凝土防渗墙施工工艺研究[J].居业，2022(1):61-63.

[3]李蕾.水利工程中混凝土防渗墙施工技术浅析[J].四川水泥，2021(11):29-30.