唐　愷　趙　倩　馬　瑞

振動(dòng)沉模防滲板墻技術(shù)在花園湖退洪閘工程中的應(yīng)用

唐愷趙倩馬瑞

振動(dòng)沉模防滲板墻技術(shù)是水利工程進(jìn)行地基防滲加固引入的一種技術(shù)，它運(yùn)用大功率、高頻率振動(dòng)錘將H形空腹模板沉入土體至設(shè)計(jì)深度，在起拔模板的同時(shí)連續(xù)灌注防滲墻體材料，邊提邊灌，形成單元防滲板體，具有施工方便、成墻連續(xù)、質(zhì)量可靠、防滲效果好等優(yōu)點(diǎn)，適合軟土地基的防滲處理。本文以花園湖退洪閘工程為例，介紹了振動(dòng)沉模防滲板墻技術(shù)在地基處理中的應(yīng)用。

一、工程概況

花園湖退洪閘工程位于花園湖行洪區(qū)下口門(mén)處，設(shè)計(jì)行洪流量3500m3/s，反向進(jìn)洪流量1000m3/s，閘室共27孔，每孔凈寬12m，總凈寬324.0m，工程等別為Ⅱ等大（2）型，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。在退洪閘上游側(cè)和下游側(cè)底板下垂直水流方向設(shè)20cm振動(dòng)沉模防滲板墻，兼顧防滲和防液化圍封作用。振動(dòng)沉模平面布置見(jiàn)圖1。

圖1　振動(dòng)沉模平面布置圖

二、工程地質(zhì)

工程區(qū)位于河漫灘上，地面高程一般在16.05～15.50m，地勢(shì)平坦開(kāi)闊，均為耕地。據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306—2001），退洪閘閘區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.15g，相對(duì)地震基本烈度為VII度。由區(qū)域地質(zhì)資料可知，郯廬斷裂帶從閘址區(qū)附近通過(guò)，場(chǎng)區(qū)為抗震不利地段，根據(jù)場(chǎng)地建基面以下15m深范圍內(nèi)覆蓋層土的強(qiáng)度，按《水工建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL203—97）劃分標(biāo)準(zhǔn)，場(chǎng)地土類(lèi)型為軟弱場(chǎng)地土，場(chǎng)地類(lèi)別為III類(lèi)。

根據(jù)勘探資料，閘址區(qū)內(nèi)②、③層為可能液化土層，其平均液化指數(shù)為6.3～19，屬中等～嚴(yán)重液化，⑥-2、⑩層為不液化土層。閘基下②、③層土中等滲透性，且滲透比降較小，汛期閘上下游高水位時(shí)易產(chǎn)生滲透變形，⑤層土以上各層土，抗沖性能較差。

三、主要技術(shù)指標(biāo)

振動(dòng)沉模防滲板墻厚20cm，墻體長(zhǎng)856m，墻頂高程12.4m；墻底高程1.00m。板墻采用水泥粉煤灰砂漿漿液，漿液的配合比應(yīng)滿足：28d滲透系數(shù)不大于1×10-6cm/s，抗壓強(qiáng)度不小于7.0MPa，彈性模量不小于1000MPa。墻體垂直度偏差不大于0.3%，墻體軸線偏移不大于±10mm，墻底高程偏差在0～+10cm以內(nèi)。

四、施工工藝及技術(shù)流程

1.施工工藝

振動(dòng)沉模防滲板墻施工工藝為：運(yùn)用大功率、高頻率振動(dòng)錘將H形空腹鋼模板振動(dòng)沉入土體至設(shè)計(jì)深度，在起拔模板的同時(shí)連續(xù)灌注防滲墻體材料，邊提邊灌，形成單元防滲板體。為保證單元板體之間連接可靠，防止單元板體間垂直分叉，施工時(shí)采用雙模板（A模和B模）交叉連續(xù)施工法，保證防滲墻體的連續(xù)性和可靠性。振動(dòng)沉模防滲板墻施工流程見(jiàn)圖2。

圖2　振動(dòng)沉模防滲板墻施工流程圖

2.技術(shù)流程

振動(dòng)沉模防滲板墻技術(shù)流程見(jiàn)圖3。

（1）振板就位

調(diào)平機(jī)架后將A模板對(duì)準(zhǔn)孔位，以自重將模板刃口壓入土層中，再檢測(cè)、調(diào)整模板的垂直度。

（2）振動(dòng)沉模

啟動(dòng)振錘，將A模板沉入土中至設(shè)計(jì)深度，A模板稱(chēng)為先導(dǎo)模板，有起始、定位、導(dǎo)向作用。再將B模板沿施工軸線與A模板套接后，沉至設(shè)計(jì)深度。B模板稱(chēng)為前接模板，起到延長(zhǎng)板墻長(zhǎng)度的作用。向已沉入設(shè)計(jì)深度的A模板腹腔內(nèi)灌滿漿體，然后邊振動(dòng)邊上拔邊灌漿，直至拔出地面，漿體留在槽孔內(nèi)，形成單元板體。在模板腹腔內(nèi)部，始終保持一定的漿料面高度，確保漿體灌到防滲墻頂設(shè)計(jì)高程。A模板拔出地面后，移動(dòng)步履式樁機(jī)，使A模板在B模板前沿就位。此時(shí)，A、B模板作用互換。如此重復(fù)上述工序操作，即可完成一道豎直、連續(xù)的防滲板墻。

（3）接縫處理

高壓旋噴采用兩管法施工（見(jiàn)圖4），先將兩管?chē)娋呦轮猎O(shè)計(jì)深度后，進(jìn)行高壓噴射灌漿，通過(guò)高壓漿液切割造槽，壓縮氣保護(hù)漿液射流射程，經(jīng)過(guò)切割、攪拌、旋轉(zhuǎn)360°、升揚(yáng)置換等作用，利用水泥漿液充填接縫處的間隙，把原振動(dòng)沉模防滲板墻連接成緊密連續(xù)的防滲墻體。

圖3　振動(dòng)沉模防滲板墻技術(shù)流程圖

圖4　高壓旋噴工藝流程圖

五、質(zhì)量控制

1.原材料質(zhì)量控制

原材料中水泥符合現(xiàn)行規(guī)范的質(zhì)量要求，砂為潔凈的中細(xì)砂，粉煤灰選擇一級(jí)粉煤灰，現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)人對(duì)材料驗(yàn)收后妥善保存。

2.灌注漿液質(zhì)量控制

按設(shè)計(jì)要求，在試驗(yàn)室進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制每盤(pán)砂漿材料用量及拌制質(zhì)量；保證漿液比重≥1.9g/cm3，稠度34～40cm。每盤(pán)漿液的拌制時(shí)間≥120s，制成的漿液具備良好的流動(dòng)性和保水性，并留取試件。

3.施工過(guò)程質(zhì)量控制

（1）場(chǎng)地平整、密實(shí)，作業(yè)面高程滿足設(shè)計(jì)要求，承載力滿足施工工藝要求。

（2）施工時(shí)采用厚20cm，長(zhǎng)度0.7m的模板施工，沉模深度分別為14.2m（施工時(shí)地面高程按14.4m考慮）。在施工過(guò)程中通過(guò)用水準(zhǔn)儀測(cè)量沉人地層的模板頂高推算板墻墻底的高程，使之達(dá)到設(shè)計(jì)底高程。墻體澆筑頂面比設(shè)計(jì)墻頂高程高20～30cm，防滲墻在振動(dòng)沉模施工全部結(jié)束后鑿除到設(shè)計(jì)高程。板墻起止位置由測(cè)量隊(duì)用全站儀測(cè)放。施工中模板軸線與設(shè)計(jì)軸線偏差≤1.0cm。

（3）按施工工藝要求，在沉模前校平機(jī)架垂直度，進(jìn)行第一塊導(dǎo)向模板的就位。要求立柱中心偏差不超過(guò)±1cm，立柱前后、左右傾斜度不超過(guò)3‰。通過(guò)在板墻軸線端頭架設(shè)經(jīng)緯儀配合立柱上的錘球控制立柱和模板的傾斜度的辦法控制成墻垂直度，確保成墻墻體的連續(xù)性。

（4）為減小沉模過(guò)程中側(cè)壁摩阻力，提高槽孔壁的平整度，在沉模的同時(shí)壓注潤(rùn)滑水。

（5）灌注漿料前，儲(chǔ)漿桶中需備足一塊單元板體的漿料，泵送要連續(xù)；模板的提升速度與漿料泵送量相吻合；灌注時(shí)如模板中有水，待漿料將水全部排出孔口后方可提拔模板；漿料灌注充盈系數(shù)應(yīng)≥1.0。

（6）提拔模板時(shí)，應(yīng)先啟動(dòng)振錘振

六、質(zhì)量檢查

1.開(kāi)挖檢查

振動(dòng)防滲板墻開(kāi)挖后進(jìn)行檢查，要求達(dá)到板墻連續(xù)、墻面平整、厚度均勻、無(wú)接縫、無(wú)斷板和縱橫向開(kāi)叉缺陷、完整性好。對(duì)防滲效果采用板墻兩側(cè)挖探坑充水、埋測(cè)壓管等方法進(jìn)行檢查，要求防滲效果好。

2.取樣檢測(cè)

通過(guò)施工過(guò)程中留取試塊和在非利用段墻體上取樣，對(duì)28d滲透系數(shù)、抗壓強(qiáng)度和彈性模量進(jìn)行檢測(cè)，均滿足設(shè)計(jì)要求，詳見(jiàn)表1。動(dòng)數(shù)秒，使模板側(cè)壁阻力減小，待振錘振幅正常后再緩慢提拔。模板離孔底2.0m后，再按常速提拔。

表1　檢測(cè)結(jié)果對(duì)照表

（7）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)控制供漿連續(xù)性及測(cè)算灌注充盈系數(shù)，若充盈系數(shù)大于1.0，則說(shuō)明槽內(nèi)漿液已注滿，若小于1.0則說(shuō)明槽內(nèi)有異常情況，需重新下模板灌漿，直至充盈系數(shù)大于1.0，灌入墻體的漿液不再下沉和氣泡冒出為止。

七、結(jié)語(yǔ)

振動(dòng)沉模防滲板墻施工結(jié)束后，經(jīng)開(kāi)挖檢查與取樣檢測(cè)，質(zhì)量情況良好。振動(dòng)沉模防滲板墻技術(shù)在花園湖退洪閘工程中的應(yīng)用，充分顯示了其快速、連續(xù)、質(zhì)量?jī)?yōu)良的特點(diǎn)。與其他防滲墻相比，具有工序簡(jiǎn)單、施工方便、質(zhì)量可靠等優(yōu)勢(shì)，適用于砂土、粘性土、淤泥質(zhì)土等地層，可應(yīng)用于平原地區(qū)和閘、泵站等建筑物的垂直防滲，推廣價(jià)值大

（作者單位：淮委治淮工程建設(shè)管理局233001）