袁星亮

(江西星光建設(shè)工程有限公司，南昌 330000)

1 工程概況

峽江水利樞紐工程地處贛江流域峽江縣巴邱鎮(zhèn)上游河段，屬于Ⅰ等水利樞紐工程，蓄水位48.5m，死水位13.7m，防洪水位49.2m，總庫容11.78億m3，防洪庫容5.9億m3，水利樞紐工程涉及吉水、峽江、吉安、吉州、清源等區(qū)縣，由7個(gè)防護(hù)工程和數(shù)10片抬田防護(hù)工程構(gòu)成。峽江水利樞紐工程控制流域面積6.38萬hm2，乃贛江流域兼具防洪、發(fā)電、供水、航運(yùn)、養(yǎng)殖、灌溉等功能的控制性樞紐，主要包括泄洪閘、水道河道和堤防工程。振動(dòng)沉模防滲設(shè)置于泄洪閘底部，防滲墻總長度123.5m，墻頂高程3.5m，墻厚18cm，成墻面積共677.9m2，成墻材料主要采用水泥粉煤灰砂漿，28d的抗壓強(qiáng)度等級(jí)≥6.5MPa，滲透系數(shù)<1.6×10-7cm/s。

2 振動(dòng)沉模雙模板防滲墻施工

2.1 成墻機(jī)理

振動(dòng)沉模雙模板防滲墻施工技術(shù)主要借助振動(dòng)機(jī)械所產(chǎn)生的動(dòng)力實(shí)現(xiàn)空腹模板下沉至設(shè)計(jì)地層，而后向空腹模板內(nèi)灌注達(dá)到配合比的漿液，在振動(dòng)模板拔出的過程中在泥漿高壓的作用下，漿液將從模板底部向槽內(nèi)入注，在拔模的同時(shí)灌漿，待模板全部拔出后便會(huì)在孔內(nèi)形成一道水泥砂漿墻體，在連續(xù)性的墻體作業(yè)結(jié)束后，便會(huì)形成防滲墻帷幕[1]。該技術(shù)省去了傳統(tǒng)防滲墻成墻繁瑣的工藝，有效保證了成墻質(zhì)量。振動(dòng)沉模雙模板防滲墻施工技術(shù)在通過水利部技術(shù)推廣中心的鑒定后，被認(rèn)定為是達(dá)到國際先進(jìn)水平的施工工藝，并先后獲得國家專利局所授予的發(fā)明專利和實(shí)用新型專利。實(shí)踐證明，該防滲墻施工工藝具有施工效率高、連續(xù)性成墻、技術(shù)先進(jìn)、墻體防滲好、性能穩(wěn)定、造價(jià)低等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

峽江水利樞紐工程采用振動(dòng)沉模防滲墻，也就是通過振動(dòng)錘帶動(dòng)模板，并使用空腹型鋼模板完成造槽、灌注、振密以及連續(xù)造槽、護(hù)壁和漿液灌注，最終保證連續(xù)防滲墻建造成型。這一過程主要利用振動(dòng)擠壓成槽工藝，擠密墻體兩側(cè)土體，不使用泥漿固壁，僅用灌漿材料就能保證連通墻體洞穴的充填與堵塞，漏水通道和透水層也如此處理，防滲能力得以保證[2]。振動(dòng)沉模防滲技術(shù)對(duì)于砂性土、黏性土及淤泥質(zhì)地層較為適用，防滲墻造墻深度可達(dá)到20m，厚度在5-50cm范圍。

2.2 施工程序

峽江水利樞紐工程振動(dòng)沉模雙模板防滲墻施工首先將薄壁H型空覆膜板通過大功率、高頻率振動(dòng)錘下沉入土體達(dá)設(shè)計(jì)深度，而后模板起拔過程中進(jìn)行墻體防滲材料的同時(shí)灌注，通過“邊提邊灌”的施工形成防滲板體。為了確保防滲板體之間穩(wěn)固聯(lián)結(jié)，預(yù)防板體出現(xiàn)垂直分叉，在防滲墻施工中必須使用A模和B模雙模板連續(xù)交叉套接，施工程序詳見圖1。

圖1 振動(dòng)沉模雙模板防滲墻施工程序

1)調(diào)整模板

機(jī)架調(diào)平之后將模板A與孔位對(duì)準(zhǔn)，并借助模板自重將其刃口壓入土層，再行檢測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行模板垂直度的調(diào)整。

2)振動(dòng)沉模

振錘啟動(dòng)并將A模(先導(dǎo)模板)下沉至設(shè)計(jì)深度，起到定位與導(dǎo)向的作用；沿著施工軸線將模板B(前接模板)擠密連接，并下沉，發(fā)揮延長板墻長度的作用。隨后向已經(jīng)達(dá)到下放設(shè)計(jì)深度的模板A內(nèi)腔灌注漿體，注意灌注過程中邊振動(dòng)邊上拔，待模板拔出地面后，漿體仍留在孔槽內(nèi)部，最終形成密實(shí)的板體。模板內(nèi)腔漿料面高度必須始終保持一致，以便達(dá)到漿體灌注至防滲墻頂全過程的設(shè)計(jì)高程。再沉再拔模板A，并移動(dòng)步履式樁基，使模板A就位于B前沿后，互換兩個(gè)模板的作用。將上述過程循環(huán)往復(fù)進(jìn)行后，最紅完成整體板墻。

3)施工所用主要設(shè)備

峽江水利樞紐工程振動(dòng)沉模雙模板防滲墻施工工藝包括沉模沉墻和制漿輸漿兩個(gè)部分，所涉及的主要施工設(shè)備詳見表1。

表1 振動(dòng)沉模雙模板防滲墻施工設(shè)備

4)施工技術(shù)要求

振動(dòng)沉模雙模板防滲墻體軸線定位傾斜率≤0.3%，中心立柱和軸線之間的偏差應(yīng)≤±5cm，傾斜度偏差≤0.3%。模板就位過程中首塊導(dǎo)向板的偏斜率≤0.2%，就位后和軸線之間的距離應(yīng)≤2cm。漿料拌和時(shí)間應(yīng)至少2min，灌注充盈系數(shù)≥1.02，灌注充盈比至少2.0g/cm3，漿料稠度控制在12-14才能達(dá)到所需要的流動(dòng)性和保水性[3]。

3 施工質(zhì)量控制

3.1 施工過程控制

峽江水利樞紐工程振動(dòng)沉模雙模板防滲墻施工中的立柱、模板傾斜度控制主要通過經(jīng)緯儀的架設(shè)而實(shí)現(xiàn)，在測(cè)得模板頂高程后再進(jìn)行模板底部高程的計(jì)算，從而完成對(duì)墻底工程的控制。施工過程中對(duì)漿料配置的配合比由嚴(yán)格設(shè)計(jì)要求，漿料中水泥、砂石、摻合料均應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求選用，其中水泥使用P.O.42.5的袋裝水泥，強(qiáng)度復(fù)測(cè)所通過的抗壓強(qiáng)度為42.1MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范。摻合料則使用新建牌Ⅱ級(jí)粉煤灰，細(xì)度模數(shù)為2.7、含泥量2.33%的砂石料。

3.2 施工工藝參數(shù)

振動(dòng)沉模雙模板防滲墻體施工設(shè)計(jì)參數(shù)的選取對(duì)防滲墻墻體的施工質(zhì)量及工程造價(jià)存在直接影響。根據(jù)本工程防滲墻施工的實(shí)際情況，采取試驗(yàn)和綜合分析的方式，對(duì)防滲墻施工工藝參數(shù)控制標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 振動(dòng)沉模雙模板防滲墻施工該工藝參數(shù)

原則上防滲墻墻體材料應(yīng)選用水泥砂漿，水泥砂漿由強(qiáng)度等級(jí)42.5的硅酸鹽水泥配制，漿液配比嚴(yán)格按照墻體設(shè)計(jì)物理力學(xué)性能參數(shù)指標(biāo)要求以及本工程地質(zhì)地層實(shí)際情況，并經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)得出具體的設(shè)計(jì)參數(shù)值。

3.3 施工質(zhì)量檢查

為加強(qiáng)振動(dòng)沉模雙模板防滲墻質(zhì)量控制，必須對(duì)水泥、砂石、外加劑等原材料加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)，嚴(yán)控空腹模板下沉深度、數(shù)量及厚度，確保防滲墻深度、長度及厚度尺寸達(dá)到工程設(shè)計(jì)要求，采用比重計(jì)、稠度計(jì)等加強(qiáng)拌和料用量的定量控制，保證注漿材料配合比、稠度、密度等均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對(duì)于具體工程，應(yīng)選擇分段檢查、針對(duì)性檢查以及抽樣檢查等防滲墻墻體質(zhì)量檢查方式。

本工程結(jié)束振動(dòng)沉模防滲墻施工以后，必須進(jìn)行開挖檢查及取樣檢測(cè)。根據(jù)▽6.5m-▽3.0m高程的防滲板墻非頻繁利用段的實(shí)際開挖效果來看，已成墻體具有較好的連續(xù)性和密實(shí)性，暫無搭接等質(zhì)量缺陷。取樣檢測(cè)時(shí)，針對(duì)所截取的試件進(jìn)行，檢測(cè)結(jié)果表明，防滲墻試件抗壓強(qiáng)度達(dá)8.7MPa，比設(shè)計(jì)要求的7.5MPa高。滲透系數(shù)為1.68×10-7cm/s，比設(shè)計(jì)值1.9×10-7cm/s小，所以，防滲墻墻體質(zhì)量基本達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

4 應(yīng)用效果及前景展望

振動(dòng)沉模雙模板防滲墻墻體外側(cè)土體充分壓縮后能與墻體共同發(fā)揮防滲作用，防滲效果明顯可見，而且成墻效率高，單價(jià)低。工程運(yùn)行實(shí)際表明，振動(dòng)沉模雙模板防滲墻施工技術(shù)在峽江水利樞紐工程泄洪閘底部的應(yīng)用十分成功，充分顯示出該施工技術(shù)與傳統(tǒng)防滲墻施工工藝相比所具有的連續(xù)、快速、質(zhì)量有保證、施工工序簡單、技術(shù)先進(jìn)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。至今為止，峽江水利樞紐工程泄洪閘底部振動(dòng)沉模雙模板防滲墻自建成至今已經(jīng)經(jīng)歷了3年汛期洪水的考驗(yàn)，工程質(zhì)量可靠有保障，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

振動(dòng)沉模雙模板防滲墻施工技術(shù)應(yīng)用過程中，機(jī)械設(shè)備體積太大，導(dǎo)致造墻深度通常局限在15m以內(nèi)，所以對(duì)于橋梁、水旱閘等對(duì)造墻深度有特殊要求的建筑物，防滲墻銜接處應(yīng)配合使用高壓噴射灌漿的綜合技術(shù)，該技術(shù)對(duì)于砂土、黏性土、淤泥質(zhì)土等地層具有普遍適用性，對(duì)于江河水庫、堤壩、水閘等水利工程垂直防滲效果理想，應(yīng)大力推廣應(yīng)用。