婁軍委 李麗麗 梁春杰
摘要:塑性混凝土防滲墻是一種有效的處理壩體滲漏的防滲技術,在水利工程施工中多被采用,該工藝施工方便,應用廣泛。本文結合南水北調焦作1段3標工程中塑性混凝土防滲墻的施工應用,著重介紹塑性混凝土防滲墻的施工工藝,及各項技術控制要點和異常情況的處理等。
關鍵詞:塑性混凝土防滲墻;槽段;施工及質量控制
中圖分類號:TU37 文獻標識碼:A 文章編號:
南水北調中線焦作1段3標位于焦作市境內,渠段長度3.4km。渠道采用梯形斷面,設計渠底寬21m,渠道內邊坡1:2,渠道外坡1:2、二級坡1:2.5,渠道縱比降為1/29000。本標段防滲加固工程采用塑性混凝土防滲墻,墻頂高程=設計堤頂高程-0.5m,左右岸防滲墻均布置在渠堤堤頂中心,設計墻厚0.4m。本段設計防滲墻總長5574.4m,設計墻深12.35~14.93m不等,總截滲面積7.65萬m2。
1、施工工藝及技術控制要點
結合工程實際情況,塑性混凝土防滲墻采用液壓薄壁抓斗成槽方案,分I、II序槽段進行施工,混凝土防滲墻接頭采用“接頭管法”。
1.1 混凝土導墻施工
根據(jù)防滲墻施工工藝要求,為了給開挖機具提供導向、保護槽口、承重等,墻體施工前必須在渠頂修建導墻,導墻沿渠堤防滲墻軸線布置,槽口寬0.50m,導墻深1.5m,導墻做成“┓┏”形現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構,內側凈寬度50cm。導墻總長為5574.4m(左右側),單側導墻設計寬度為1.5m,厚為45cm,深度為1.5m,采用C20混凝土,墻內設置φ14@20×20cm鋼筋網(wǎng)。
1.2 造孔與成槽
本工程槽段長度定為7.5m,三抓成槽,施工過程中根據(jù)地質情況進行調整。槽孔建造質量應按下列要求控制:
(1)槽壁應平整垂直,不應有梅花孔。要求孔位中心允許側向偏差不大于3cm??仔甭什淮笥?.6%,對于I、II序槽孔接頭兩次孔位中心任一深度的偏差值不大于施工圖紙規(guī)定墻厚的1/3,即13.33cm,并采取措施保證設計厚度,槽孔深度不小于設計孔深。
(2)終孔驗收合格后,進行清孔。清孔采用抓斗進行清理,先用抓斗自槽底部采用定位法抓取槽底淤積物及沉淀物。清孔換漿結束后1h進行檢查,結束標準為:泥漿比重< 1.15g/ cm3 ,粘度32~50s ,泥漿含砂量≤6 %,孔底淤積厚度小于10 cm。
1.3槽段接頭
防滲墻接頭要求保持一定的整體性,抗?jié)B性。本工程主要采用“接頭管法”施工?!敖宇^管法”是目前防滲墻施工接頭處理的先進工藝,采用接頭管法施工的接頭孔孔形質量較好、圓弧規(guī)范、孔壁光滑、易于刷洗,可以確保接縫施工質量。接頭部位經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后才允許進行II序孔的清孔及灌注施工。
為保證槽段之間連接質量,要對接頭部位進行清理,本工程采用接頭刷清除已澆墻段砼接頭處的凝膠物,確保洗刷后均無泥皮。采用75t履帶吊車吊住刷壁器對槽段接頭進行上下刷動,以清除接頭雜物,若是少量較硬的附著物,則由自制的專用鏟刀清除。
1.4墻體灌注
墻體混凝土澆筑采用直升導管法灌注。在灌注過程中注意以下事項:
(1)安裝導管時,導管底部出口與孔底板距離應控制在15~25cm,如實測孔底高差大于25cm,則將導管中心放在該導管控制范圍內的最低處。
(2)槽孔混凝土灌注嚴格遵循先深后淺的順序,從最深的導管開始,由深到淺依次開澆,直至全槽混凝土面基本澆平以后再全槽均衡上升。
(3)在灌注過程中,保持導管埋入混凝土的深度不小于1m、也不超過6m。槽孔內混凝土面上升速度大于2m/ h,并連續(xù)上升到設計高程以上0.5m。灌注過程中作好混凝土面上升的記錄,防止堵塞、埋管、導管漏漿和泥漿摻混等事故的發(fā)生。
2、施工過程中特殊情況處理
2.1 失漿處理
出現(xiàn)失漿現(xiàn)象時,根據(jù)施工實際情況,在固壁泥漿性能指標基本滿足要求的前提下,適當調整泥漿配比,或向槽孔內投入膨潤土、燒堿、CMC等材料以增加泥漿的稠度和黏度,并適當放緩挖槽速度,待固壁泥漿漏失量正常后再恢復下沉抓槽。
如果采取以上方法仍然不能有效控制失漿現(xiàn)象,則采用預灌濃漿法,施工方法如下:用粘土對失漿地層的槽孔進行回填,用工程鉆機和跟管鉆進技術鉆超前灌漿孔。預灌濃漿孔的深度要超過漏失層。鉆孔至要求深度后起出鉆桿、套管留在孔內。從套管內注入濃漿,在分段起拔時持續(xù)灌注水泥膨潤土漿液,其配比可采用水泥:土=1:3,水固比為 1:1~0.7:1,如果吸漿量較大,可間歇灌漿、限流和灌注砂漿等措施;每段濃漿從孔口灌注至漿面不再下沉即可起拔下段。
2.2 塌孔處理
當出現(xiàn)塌孔時,首先盡快補充大比重泥漿,以穩(wěn)定孔壁,向孔內加入粘土、鋸末、水泥等,確??妆诜€(wěn)定和槽孔安全;如孔口塌孔,采取布置插筋、拉筋和架設鋼木梁等措施,保證槽口的穩(wěn)定;實在不行時,用粘土回填槽孔,15天后重新進行抓槽作業(yè)。
2.3 槽孔斜處理
成槽機施工中做到勤測、勤量,及時掌握孔形情況,如發(fā)現(xiàn)偏斜,可在斗頭上加焊一圈鋼筋,擴大斗頭直徑,擴孔改變孔斜;或在孔斜的相反方向加焊耐磨塊進行修孔。
2.4 混凝土澆筑堵管的處理
一旦發(fā)生堵管,可利用吊車上下反復提升導管進行抖動,疏通導管,如果無效,可在導管埋深允許的高度下提升導管,利用混凝土的壓力差,降低混凝土的流出阻力,達到疏通導管的目的。當各種方法無效時,可考慮重新下設另一套導管,新下設的導管底中要完全插入混凝土面以下,然后用小抽筒將導管內的泥漿抽吸干凈,再繼續(xù)進行混凝土的澆筑。
3、結語
經(jīng)過幾十年的發(fā)展,塑性混凝土防滲墻技術已經(jīng)相當成熟,通過南水北調焦作1段3標施工情況來看,塑性混凝土防滲墻主要具有以下優(yōu)點,以后在防滲工程中的應用也會更加的廣泛。
(1)施工時振動小,噪音低,非常適于在城市施工。
(2)防滲性能好,由于墻體接頭形式和施工方法的改進,使塑性混凝土防滲墻幾乎不透水。
(3)可以貼近施工。使我們可以緊貼原有建筑物建造塑性混凝土防滲墻。
(4)適用于多種地基條件。塑性混凝土防滲墻對地基的適用范圍很廣,從軟弱的沖積地層到中硬的地層、密實的砂礫層,各種軟巖和硬巖等所有的地基都可以建造塑性混凝土防滲墻。
(5)用塑性混凝土防滲墻作為水工建筑物的垂直防滲結構,是非常安全和經(jīng)濟的。
(6)占地少,可以充分利用空間。
(7)工效高、工期短、質量可靠、經(jīng)濟效益高。