在水利水电、地下工程等基础设施建设中,防渗墙作为一种关键的地下连续墙结构,其核心功能是截断地下水渗流路径,确保坝体、基坑或地下结构的稳定与安全。防渗墙的施工质量直接关系到整个工程的安全性和耐久性。然而,在实际施工过程中,防渗墙混凝土浇筑中断是一个不容忽视的技术难题。一旦发生中断,不仅会影响施工进度,更可能因冷缝、夹层等缺陷的形成而严重削弱防渗墙的整体性和防渗性能,甚至引发工程安全隐患。因此,系统分析防渗墙混凝土浇筑中断原因,并制定有效的预防与处理措施,是工程技术人员必须高度重视的课题。
防渗墙混凝土浇筑通常采用导管法在水下或泥浆下进行,这是一个连续、隐蔽的作业过程。其成功的关键在于保持混凝土浇筑的连续性和均匀性,使混凝土通过导管在已浇筑的混凝土内部流动,避免与泥浆混合。任何导致浇筑作业暂停的因素,都可能成为防渗墙混凝土浇筑中断原因。这些原因错综复杂,往往涉及机械设备、材料供应、工艺控制、人员管理及外部环境等多个方面。
首先,机械设备故障是导致浇筑中断最常见、最直接的因素之一。混凝土输送泵、搅拌站、导管系统、起重设备等任何一个环节出现故障,都可能导致浇筑停滞。例如,混凝土泵送设备因压力过高或机械磨损发生堵管或爆管;导管连接不严密或法兰盘垫片损坏导致泥浆涌入;起吊导管的卷扬机或起重机出现电气或机械故障,无法正常提升和拆卸导管。这些突发状况若不能迅速排除,浇筑中断将不可避免。因此,施工前的设备全面检查和过程中的定期维护至关重要。
其次,混凝土原材料供应及配合比问题也是重要的防渗墙混凝土浇筑中断原因。混凝土供应不及时或中断,比如搅拌站生产能力不足、运输车辆调度不当或道路受阻,会造成现场“等料”而被迫中断。更为隐蔽的是混凝土本身的工作性能不达标。防渗墙混凝土需要具备良好的流动性、粘聚性和保水性(即高坍落度、高扩散度、良好的和易性),以保障其在导管内的顺利流动和自密实。如果混凝土配合比设计不当,或现场砂石含水率波动未及时调整用水量,导致混凝土过早离析、泌水或坍落度损失过快,极易引发导管堵塞,这是施工中非常棘手的问题。
第三,施工工艺与操作不当是人为因素导致的防渗墙混凝土浇筑中断原因。操作人员的技能水平和责任心直接影响浇筑质量。例如,导管埋入深度控制不当是关键。埋深过浅,可能导致泥浆卷入形成夹层;埋深过深,则会增大混凝土上涌的阻力,易造成堵管。初次浇筑时,导管底口未能有效排出泥浆(即“剪球”或“拔塞”失败),也会导致开局不利。此外,浇筑速度控制不均,过快或过慢都可能破坏流动的平稳性。槽孔壁的稳定性也不容忽视,如果槽孔发生局部坍塌,掉落的土块会混入混凝土中,影响质量甚至卡住导管。
第四,不可抗力的外部环境因素同样构成防渗墙混凝土浇筑中断原因。恶劣天气是最典型的例子,如突降暴雨、强风、雷电等,可能迫使施工暂停以确保安全。特别是在雷电天气下,高大起重设备的作业风险极高。此外,突发性的停电事故也会使所有电动设备瘫痪,导致浇筑中断。因此,施工现场配备应急发电设备是必要的保障措施。
当不幸发生浇筑中断后,必须采取科学、果断的处理措施。首先应准确记录中断位置、时间、导管埋深及已浇筑方量。然后,尝试小幅上下活动导管,若无效,应迅速判断是轻微堵塞还是严重堵塞。对于轻微情况,可能通过提高泵送压力或振动导管得以疏通。若疏通失败,或中断时间已超过混凝土初凝时间,则必须将导管全部拔出,清理槽孔顶部已初凝的劣质混凝土,并按照施工缝的处理要求,采用高压水枪或风镐将结合面凿毛清理干净,待准备就绪后,重新下放导管至结合面以上适当深度,采用“二次剪球”法重新开始浇筑,确保新旧混凝土良好结合。处理后,还需通过钻取芯样等方式严格检验结合面的质量。
预防远胜于补救。要最大限度避免防渗墙混凝土浇筑中断原因的出现,必须建立一套完整的质量管理体系。这包括:施工前对所有设备进行彻底检查和试运行;制定详尽的施工方案并进行技术交底,确保每位操作人员熟悉流程和应急预案;与混凝土搅拌站保持紧密沟通,确保供应连续且质量稳定;加强槽孔泥浆护壁质量和孔形监测,保证槽壁稳定;合理安排施工计划,尽量避开极端天气;以及在现场储备关键备件和应急电源等。
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