龔志方
(湖南明誠(chéng)水利水電工程有限公司,湖南 益陽(yáng) 413000)
水利工程一般是國(guó)家出資修建的關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重點(diǎn)建設(shè)工程。由于工程的特殊性,水利工程的防滲漏問(wèn)題一直是全社會(huì)普遍關(guān)注的技術(shù)問(wèn)題。
中國(guó)地大物博,水域廣闊。為充分利用地表水,新中國(guó)成立至今,在大陸的各江河流域建設(shè)了一大批不同規(guī)模的水庫(kù),總庫(kù)容近萬(wàn)億立方米。從防洪、發(fā)電、灌溉、養(yǎng)殖等不同角度造福于人民。但我們?nèi)耘f看到由于不同的原因,水庫(kù)的損毀率仍居高不下。新中國(guó)至今,興建的水庫(kù)中,潰壩近二百座,潰壩率近2%。已建成的堤防及土石壩仍面臨滲流、裂縫、地震、滑坡等方面的破壞,嚴(yán)重影響了水利工程的正常運(yùn)行,極大威脅了人民生命財(cái)產(chǎn)安全。
防滲墻施工,首先得建造施工平臺(tái)與導(dǎo)墻,在造孔前要制備好泥漿,槽孔建造完成后澆筑混凝土。下面就各階段施工過(guò)程、方法與要求進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
防滲墻施工平臺(tái)應(yīng)堅(jiān)固、平整,適合于造孔機(jī)械和運(yùn)輸車(chē)輛行走,寬度滿(mǎn)足施工要求。平臺(tái)高程應(yīng)綜合考慮以下因素:
2.1.1應(yīng)高出地下水位1.5m以上。
2.1.2控制施工期水位。
2.1.3能順暢排出廢水、廢漿、廢渣。
2.1.4盡量減少施工平臺(tái)的挖填方量。
導(dǎo)墻為防滲墻施工時(shí)建造的臨時(shí)構(gòu)筑物,一般為現(xiàn)澆混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其功能是為鉆具導(dǎo)向、保護(hù)槽口和承重。其結(jié)構(gòu)型式、尺寸應(yīng)根據(jù)防滲墻墻體厚度和深度、導(dǎo)墻下土質(zhì)情況及施工機(jī)械等施工荷載綜合確定。導(dǎo)墻平面軸線(xiàn)應(yīng)與防滲墻軸線(xiàn)平行,中心線(xiàn)與防滲墻軸線(xiàn)應(yīng)重合,其內(nèi)側(cè)間距宜比防滲墻厚度大40~100mm。
嚴(yán)格說(shuō),泥漿制備只能算是防滲墻施工的一個(gè)輔助施工過(guò)程,但它卻起著十分重要的作用,泥漿一方面支護(hù)了槽孔孔壁,另一方面對(duì)施工機(jī)械起了潤(rùn)滑、冷卻作用。拌制泥漿的土料可選擇膨潤(rùn)土、粘土或兩者的混合料。應(yīng)根據(jù)施工條件、成槽工藝、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)等因素進(jìn)行選擇,宜優(yōu)先選擇膨潤(rùn)土。制備好的泥漿應(yīng)具有良好的物理性能、流變性能、穩(wěn)定性以及抗水泥污染的能力。
造孔成槽根據(jù)施工機(jī)械的不同可分為不同的方法,如:鉆劈法、鉆抓法、抓取法、銑削法等。
采用鉆劈法造孔時(shí)應(yīng)注意:
2.3.1開(kāi)孔鉆頭直徑應(yīng)大于終孔鉆頭直徑,鉆頭直徑應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)墻厚要求。
2.3.2選擇合理的副孔長(zhǎng)度。
2.3.3一般情況下,主孔終孔后方可劈打副孔,采用鉆抓法建造槽孔時(shí),應(yīng)先用鉆機(jī)鉆進(jìn)主孔,后用抓斗抓取副孔。采用兩鉆一抓時(shí),主孔的中心距不宜大于抓斗的開(kāi)度。
采用抓取法和銑削法時(shí),主孔長(zhǎng)度等于抓斗開(kāi)度或一次銑削長(zhǎng)度,副孔長(zhǎng)度宜為主孔長(zhǎng)度的1/2~2/3。槽孔建造時(shí),固壁泥漿面應(yīng)保持在導(dǎo)墻頂面以下30~50cm,在施工過(guò)程中應(yīng)及時(shí)清除槽孔周?chē)膹U水、廢漿、廢渣。
槽孔開(kāi)挖結(jié)束經(jīng)檢查合格后,應(yīng)進(jìn)行清孔,并清除槽孔間接頭槽壁上的泥皮。清孔合格方可澆筑防滲墻混凝土。
混凝土防滲墻墻體材料可采用普通混凝土、粘土混凝土、塑性混凝土等,其配合比應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定?;炷了涠戎祽?yīng)為180~220mm,擴(kuò)散度應(yīng)為340~400mm,初凝時(shí)間不小于6h,終凝時(shí)間不大于24h,密度不小于2100kg/m3。
混凝土澆筑應(yīng)采用直升導(dǎo)管法,開(kāi)澆前,導(dǎo)管底口距槽底應(yīng)控制在150~250mm范圍內(nèi)。澆筑過(guò)程中,導(dǎo)管埋入混凝土的深度不得小于1m,不宜大于6m,混凝土面上升速度不得小于2m/h,混凝土面應(yīng)均勻上升,各處高差應(yīng)控制在500mm以?xún)?nèi)?;炷两K澆高度應(yīng)高于設(shè)計(jì)規(guī)定的墻頂高程0.5m,防滲墻墻體應(yīng)均勻完整,不得有混漿、夾泥、斷墻、孔洞等。
此項(xiàng)技術(shù)主要依照MSMTW工法施工。在支撐機(jī)的三支點(diǎn)垂直立柱導(dǎo)桿上裝載MSMTW挖掘攪拌裝置稱(chēng)之為MSMTW,MSMTW回轉(zhuǎn)動(dòng)力通過(guò)五根掘削攪拌軸傳送至挖掘頭,水泥漿通過(guò)三根鉆桿孔輸送,空氣經(jīng)兩根鉆桿孔運(yùn)輸,五軸掘進(jìn)攪拌,實(shí)時(shí)監(jiān)控,將水泥與基土混合攪拌,均勻灌輸?shù)倪B續(xù)墻的防滲墻施工技術(shù)。
3.2.1地下構(gòu)筑物的處理
如遇大石塊或地下建筑物,應(yīng)采用機(jī)械甚至人工的方法清除,或采用灌漿的方法對(duì)構(gòu)筑物周?chē)貙臃忾]處理。
3.2.2墻體連接
若兩幅間的施工間隔過(guò)長(zhǎng),因墻體水泥硬化導(dǎo)致鉆具不能鉆進(jìn)套接而出現(xiàn)施工接頭的情況。因此樁與樁之間的搭接間歇應(yīng)小于二十四小時(shí)。
振沖防滲板墻技術(shù)通過(guò)大功率振動(dòng)器把切頭振動(dòng)擠入地基,在擠入、提升過(guò)程中,漿液從切頭噴出,形成漿槽。后面施工通過(guò)切頭的副刀在相鄰的漿槽內(nèi)振動(dòng)攪和,形成完整的板墻。此項(xiàng)技術(shù),墻體厚度均勻墻體質(zhì)量好、施工效率高、對(duì)于環(huán)境的污染較少;施工工序少,無(wú)需泥漿護(hù)壁,能夠直接切槽成墻;對(duì)孔洞和裂隙有一定的灌漿作用;不會(huì)對(duì)堤壩形成水力破壞,地層適應(yīng)性強(qiáng),主要用于壤土、粉質(zhì)黏土和各種砂層及粒徑小于10毫米的礫石層。
4.2.1因防滲墻的處理深度大于27米,所以振管的長(zhǎng)度應(yīng)大于孔深2米以上。但是振管的抗壓、抗彎強(qiáng)度和穩(wěn)定性都不能保證。針對(duì)此情況,可采用雙振桿并聯(lián)加固法,在中間將隔板和輸漿管進(jìn)行焊接,促使振管強(qiáng)度的提升,滿(mǎn)足工程施工需要。
4.2.2施工中可能出現(xiàn)水泥砂漿的含砂量較大導(dǎo)致管路堵塞的情況,須選取適合的灰砂比例,降低泥漿的容重。
4.2.3施工時(shí)可能漏失某段墻體的漿槽,導(dǎo)致水泥漿快速下降。若發(fā)生此種情況,應(yīng)停止振動(dòng)和提升并補(bǔ)漿,以防止泥漿下沉后的槽壁不穩(wěn)定導(dǎo)致坍塌。
自凝灰漿防滲墻技術(shù)與一般混凝土防滲墻相似,灰漿不僅作鉆孔時(shí)固壁之用,在鉆孔后又自行固結(jié),成為防滲墻體,省去清孔及澆筑工序,促進(jìn)施工簡(jiǎn)化。因灰漿具有凝結(jié)性,所以須快速挖掘,確?;覞{固結(jié)前成槽。
防滲墻因其墻體的連續(xù)性,檢查的方便性和可靠性等諸多特點(diǎn)越來(lái)越多的應(yīng)用于水利堤防加固工程之中。但也應(yīng)當(dāng)看到防滲墻技術(shù)的發(fā)展也是日新月異的,我們?cè)趯W(xué)習(xí)已有的施工技術(shù)的同時(shí),也應(yīng)當(dāng)開(kāi)闊思路,不斷創(chuàng)新,探索新技術(shù)并應(yīng)用到水利施工中來(lái),造福人民。
[1]鐘少全.深層攪拌等厚水泥土防滲墻在堤防加固工程中的應(yīng)用[J].科技信息,2010(7).
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