朱涵
(浙江省水電建筑安裝有限公司,浙江 杭州 310053)
水利工程中防滲墻施工技術(shù)應(yīng)用已較為普遍及廣泛,其作用主要在于防滲漏,加固墻體及防洪。水閘、泵站等建筑物中一些屬于砂質(zhì)地基,透水性強(qiáng),如何快速高效進(jìn)行基礎(chǔ)的防滲處理,防滲墻施工是其中使用較多的處理措施。閘、泵基礎(chǔ)坐落于砂質(zhì)地質(zhì)上,其在穩(wěn)定性、防滲止水等方面要求較高,我公司多個(gè)承建工程中采用的超薄砼防滲墻具有施工工期短、成槽快、防滲止水效果好、承壓能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
超薄防滲墻用于砂質(zhì)地質(zhì),地下水位、水壓變化較復(fù)雜的閘站等工程的基礎(chǔ)處理,防滲墻處理深度可達(dá)15m左右,也可用于沿海涌潮變化復(fù)雜地區(qū)的閘、泵地下基礎(chǔ)防滲處理部位。
防滲墻布置在閘站底板基礎(chǔ)開挖的基坑四周,水閘、泵站分縫處形成封閉圈。我公司承建的《蘭溪市錢塘江堤防加固工程(二期)施工4標(biāo)》工程中堤內(nèi)馬達(dá)泵站同圍采用厚度30cm、C30砼防滲薄墻進(jìn)行防滲處理。
截滲墻底高程-14.6m,墻頂標(biāo)高根據(jù)基礎(chǔ)的連接高度不同而分別為-6.10、-5.70、-2.70、-1.82。設(shè)計(jì)槽段最長為6.0米,最短槽段長為2.20米,總面積為3564.6平米。槽段接縫處理采用回轉(zhuǎn)鉆騎行造孔,孔徑為219mm,孔深為6米。具體見圖1。
圖1 “接頭管法”槽段連接示意圖
(1)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè),在基坑邊布設(shè)施工控制網(wǎng),并定期檢測(cè)。
(2)防滲墻平面軸線、高程測(cè)量控制:根據(jù)坐標(biāo)控制點(diǎn)引測(cè)設(shè)計(jì)圖紙閘站控制點(diǎn)。再根據(jù)防滲墻斷面設(shè)計(jì)圖,測(cè)出各部位平面位置,經(jīng)校核后,設(shè)固防滲墻位置固定樁,再從控制點(diǎn)引測(cè)防滲墻各部位高程。平面控制測(cè)量及高程控制測(cè)量允許偏差符合施工規(guī)范要求。
(3)為保證測(cè)量精度,測(cè)量人員做到有放必復(fù)、專人負(fù)責(zé),做到熟悉施工圖紙,嚴(yán)格按規(guī)定要求和標(biāo)準(zhǔn)施測(cè),并及時(shí)準(zhǔn)確地提供施工階段所需的測(cè)量資料。
根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有的高程,調(diào)平到防滲墻應(yīng)預(yù)留的高程,一般設(shè)計(jì)墻頂應(yīng)預(yù)留100cm,即槽段土方高程控制標(biāo)高分別為-5.10、-4.70、-1.70、-0.82。開挖采用泥漿泵水力沖挖或200型挖掘機(jī)開挖較合理。
槽孔長度:設(shè)計(jì)槽段最長為6.0米,最短槽段長為2.20米,槽孔長度可以根據(jù)成槽情況報(bào)設(shè)計(jì)同意后進(jìn)行調(diào)準(zhǔn)。槽段連接:防滲墻分二期槽段施工。在混凝土初凝前,經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)鋼管,在混凝土終凝一定時(shí)間后拔出。二期槽段混凝土澆筑前,必須將一期槽段接頭處泥皮刷洗干凈。利用接頭管法施工有利于提高施工效率,且其滲徑完全可以滿足要求。抓斗成槽:選用BH-12型液壓抓斗成槽。采用“三抓成槽法”施工。抓斗成槽應(yīng)在地面水位降到設(shè)計(jì)樁頂以下2米后進(jìn)行,并布設(shè)導(dǎo)墻,導(dǎo)墻布置在堅(jiān)實(shí)的地基上,導(dǎo)墻材料采用20×80cm的槽鋼加鋼板焊接而成,長度為9米左右,高度0.8米,頂面高出地面0.5米,導(dǎo)墻中心線與防滲墻軸線相重合,導(dǎo)墻內(nèi)側(cè)間距比防滲墻厚度大10cm,導(dǎo)墻外側(cè)采用黏性土回填夯實(shí)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,防滲墻的中心線應(yīng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),其槽孔壁保持相對(duì)平整且絕對(duì)垂直。對(duì)已經(jīng)成墻的段落,應(yīng)該保證其無探頭時(shí)以及波浪形小墻等現(xiàn)象。對(duì)于其質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)該對(duì)防滲墻的軸線上下游的方向進(jìn)行嚴(yán)格的控制,其誤差應(yīng)該不大于30mm以內(nèi)。而且槽段的孔斜率也不大于0.4%。槽段的第一和第二期兩個(gè)部位再進(jìn)行拼接的過程中,兩個(gè)槽位的中心應(yīng)該在任意一個(gè)深度的偏差不大于墻厚的1/3。槽段深度:根據(jù)設(shè)計(jì)要求,防滲墻底部-14.6m,左岸上游翼墻底板至老堤,形成封閉圈。液壓抓斗成槽效率:每臺(tái)班約40m2,單臺(tái)每天約100m2。
固壁泥漿采用專業(yè)的高速泥漿攪拌機(jī),攪拌的過程中注意時(shí)間控制(10min左右)。先送入泥漿沉淀池,然后使其自動(dòng)地流入泥漿池,并不斷循環(huán)攪拌,再由泥漿泵輸送到各個(gè)槽口進(jìn)行使用。護(hù)壁泥漿的沾土性能的指標(biāo)應(yīng)該達(dá)到企業(yè)顆粒的含量≥50%,而且其塑性指標(biāo)≥20,含沙量<5%左右等等,同時(shí)在具體進(jìn)行成槽的過程中,要對(duì)槽段進(jìn)行必要的防護(hù)措施,避免廢渣或者是雜物進(jìn)入槽內(nèi),使得泥漿的性能發(fā)生改變。
槽孔終孔驗(yàn)收合格后,還需對(duì)槽孔的終孔進(jìn)行清孔換漿。首先,利用抓斗對(duì)孔底大顆粒沉渣進(jìn)行有效撈取,保證泥漿的性能。對(duì)于清孔的標(biāo)準(zhǔn)要嚴(yán)格的控制和管理,清空1h之后,其孔底的淤積厚度<10cm。而且泥漿的密度≥1.30g/cm3,而且泥漿的粘度<30。含沙量要在6%以內(nèi)。同時(shí),清空結(jié)束之前,應(yīng)用刷子或者是鉆頭對(duì)二期槽孔的端頭砼壁上的泥皮進(jìn)行有效的清理。清孔工作合格后,要在4個(gè)小時(shí)之內(nèi)澆筑砼。如果在實(shí)際工作的過程中,由于一些特殊的原因或者是客觀的原因?qū)е铝藭r(shí)間的延長,那么就可以適當(dāng)?shù)靥岣咔蹇讚Q漿的標(biāo)準(zhǔn)。
采用泥漿下直升導(dǎo)管進(jìn)行澆筑,首先對(duì)導(dǎo)管的連接以及密封性進(jìn)行檢查,開澆的過程中,導(dǎo)管底部與槽孔底板的距離應(yīng)該在25cm內(nèi),砼面上升的速度在2m/h內(nèi)?;炷撩鎰蚨壬仙?,且每一處的高差控制在0.5米以內(nèi)。砼面在運(yùn)輸?shù)倪^程中,可以直接將攪拌車送到槽孔的同調(diào)灌裝,并且交入相應(yīng)的孔內(nèi)導(dǎo)管應(yīng)該埋入砼內(nèi),并且深度控制在2~6m。澆筑前導(dǎo)管內(nèi)置入可浮起的隔離塞球中,先注入相應(yīng)的水泥砂漿,然后再注入足夠量的混凝土中,需要解除塞球,并且要埋住相應(yīng)的導(dǎo)管底端,這樣才能使得混凝土充分混合。
澆筑過程中每2h測(cè)量一次導(dǎo)管內(nèi)的混凝土面,再根據(jù)混凝土面上升的情況,對(duì)導(dǎo)管提升的長度進(jìn)行調(diào)整。導(dǎo)管在混凝土內(nèi)埋深的距離應(yīng)大于2小于6m。
曹孔內(nèi)的混凝土面上升到槽口時(shí),采用泥漿泵抽出相應(yīng)的濃漿,并且不斷地提升導(dǎo)管減小埋深的距離,增加混凝土的沖擊力,直到混凝土的頂面超出了設(shè)計(jì)墻的標(biāo)高,且超出標(biāo)準(zhǔn)值0.5m就停止?jié)仓纬鰧?dǎo)管。
在草口的入孔處,應(yīng)該進(jìn)行隨機(jī)取樣,進(jìn)行混凝土物理特性的指標(biāo)測(cè)試。使得混凝土的抗壓,抗拉以及抗?jié)B等各種物理性能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。
在具體施工過程中,同物質(zhì)特性的指標(biāo)控制應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格的管理,同入口時(shí)坍落的范圍應(yīng)該在18~22cm,擴(kuò)散的程度應(yīng)該在36~48cm。
混凝土防滲墻槽段連接縫處理待混凝土完成28d后進(jìn)行,槽段接縫處理采用回旋鉆騎縫造孔,孔徑為219mm,孔深為6米,騎縫孔在回填前應(yīng)進(jìn)行沖洗,沖洗壓力應(yīng)控制在0.1~0.2MPa,沖洗干凈后,回填C30W6細(xì)骨料微膨脹混凝土。
防滲墻在具體施工的過程中存在的最大難點(diǎn)就是預(yù)付槽孔坍塌。首先,對(duì)泥漿指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制,選擇優(yōu)質(zhì)膨潤土。在造漿的過程中適當(dāng)?shù)靥砑釉鲳龃竽酀{的密度。抓孔過程中,要根據(jù)地層穩(wěn)定性進(jìn)行施工控制。如果出現(xiàn)坍塌,現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行補(bǔ)救應(yīng)準(zhǔn)備足量的補(bǔ)漏材料,發(fā)現(xiàn)漏漿,應(yīng)該及時(shí)采取相應(yīng)的措施。當(dāng)出現(xiàn)大面積塌孔時(shí)用優(yōu)質(zhì)黏土(摻入20%水泥)回填到坍塌處以上1~2m,待沉積密實(shí)后再進(jìn)行施工,同時(shí)在相應(yīng)地段減小了槽段開挖長度3.2漏漿
(1)平拋黏土,加大泥漿比重或拋入鋸末進(jìn)行堵漏;(2)松散地層,造孔應(yīng)循序漸進(jìn),預(yù)防在先,穩(wěn)中求快;(3)保證證泥漿供應(yīng)強(qiáng)度和質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)漏漿及時(shí)補(bǔ)充;(4)對(duì)漏失嚴(yán)重的地層用速凝水泥等特殊材料處理,必要時(shí)還應(yīng)對(duì)槽孔進(jìn)行回填。
綜上所述,水利工程施工中超薄的防滲處理技術(shù)能被運(yùn)用在砂質(zhì)地基、透水性強(qiáng)的水閘、泵站基礎(chǔ)處理中,達(dá)到防滲效果好,快速高效進(jìn)行基礎(chǔ)的防滲處理的措施,使得水利工程防治技術(shù)施工作業(yè)有了較大的提升。