周振華
(四川港航建設(shè)工程有限公司,四川成都 610000)
圍堰防滲墻對于解決圍堰滲漏、流砂等隱患問題效果良好,普遍應(yīng)用在我國水利建設(shè)工程中。在工程建設(shè)中高強混凝土或塑性混凝土防滲墻技術(shù)被大量運用,取得良好效益的同時,也可以看到其中存在的一些缺陷,如防滲墻強度和抗?jié)B性較低、耐久性差、墻體偏厚導(dǎo)致成本偏高等問題。因此,對圍堰防滲墻在施工中存在的問題思考總結(jié),開展圍堰高壓旋噴防滲墻施工技術(shù)的相關(guān)研究迫在眉睫。
渠江下游廣安市岳池縣羅渡鎮(zhèn)河段的富流灘樞紐,是航運梯級的最后一個梯級。富流灘船閘改擴建工程是原工程的左岸,靠近接頭壩,為新建的二線船閘,船閘為三級船閘,船閘工作深度為11.8 m,有效范圍為200.0 m×23.0 m×4.0 m(長×寬×水深),可通行1 000 t級船舶。船閘構(gòu)造有上下引航道、上下閘首和閘室,閘室的尺寸為180 m×23 m×4.2 m,船閘長度約990 m。
高壓旋噴灌漿施工工藝流程如圖1所示。
圖1 高壓旋噴灌漿施工工藝流程
1.2.1 孔位布置
依據(jù)高壓旋噴施工的要求及其他工程的施工經(jīng)驗,采取三管法高壓旋噴工藝,每個施工單元相隔100 m,分兩序孔分別施工,先Ⅰ后Ⅱ,即先施工Ⅰ序的1~3號孔,再施工Ⅱ序1~3號孔。
1.2.2 鉆孔
(1)孔位放樣:先行與測量監(jiān)理工程師測量施工區(qū)域的地形,每孔間隔1 m,孔位中心偏差在5 cm以內(nèi)。
(2)移動鉆機到測量標(biāo)準(zhǔn)的孔位,用水平儀檢測鉆機四周,調(diào)整鉆頭呈豎直狀態(tài)后開始鉆孔。
(3)SL400型、HM90型鉆機鉆至設(shè)計深度,輸入泥漿或者放入帶有方孔的護壁管,一邊拔出護壁管,一邊進行孔口的防護,防止有雜物掉落。
(4)鉆孔完成后進行深度檢測,檢查人員做工序的驗收,檢測每個孔的深度達到要求。在驗收合格以后,對孔口進行有效的保護。
1.2.3 高壓噴射灌漿
(1)高噴臺車就位:將高噴臺車與已經(jīng)開好的孔口對準(zhǔn),讓臺車保持水平,并進行試噴作業(yè),檢查管路、機械和參數(shù),均達到要求后再下放噴管。
(2)噴具入孔:吊起噴具與孔口中心對準(zhǔn),把噴頭放入孔的底部,當(dāng)孔的深度大于15 m時,分多次放入,噴具的接頭處要特別檢查。
(3)制備漿液:ZJ-800型高速攪拌機,攪拌的時間需大于30 s,測量漿液質(zhì)量,合格后,過濾保存,最后噴射作業(yè)。
(4)噴射提升:先行通過泥漿泵泵送漿液,然后開始高壓噴射,再利用空壓機供給高壓氣體,靜噴大約30 s后,在參數(shù)均達到要求后,按一定的速率開始旋轉(zhuǎn)拉升,在距離孔頂1.0 m左右時,減慢上拉速度,達到孔頂后靜止噴射30 s左右。
(5)孔口填充:灌漿后,繼續(xù)向孔內(nèi)輸送水泥漿,等到孔口的漿液不下降時,停止輸送。
(6)機具的清潔:孔位施工好后,將噴桿、噴頭等洗干凈,不得遺留漿液。
(7)成墻施工:單孔噴射作業(yè)采取連續(xù)施工,12~48 h后才可以對臨近的Ⅰ、Ⅱ序孔施工。施工時隨時對施工的次序進行相應(yīng)的調(diào)整。若間隔時間太長,應(yīng)提高噴射壓力,降低提升的速度,確保Ⅰ、Ⅱ序結(jié)構(gòu)的可靠搭接。
1.2.4 特殊情況處理
(1)鉆孔時,遇到有大量較大的石頭區(qū)域或有較大漏水量,在施工作業(yè)之前,先填入按一定級配材料,減少大孔隙,再灌入漿液使其不吸漿,最后再開始水泥漿噴射作業(yè)。
(2)噴射中斷。噴射過程中,因突發(fā)情況中斷,且中斷的時間在30 min以上時,需要及時準(zhǔn)確記錄中斷的位置和時間;重新噴射前,插入中斷部位以下30~50 cm的位置進行復(fù)噴。
噴嘴堵塞時,馬上拉出噴具洗凈,再放入已經(jīng)噴好的孔段以下30~50 cm左右進行二次重新噴射。
(3)有較大的耗漿量和孔口不返漿或返漿濃度較低的情況時:①成孔后,用膨潤土或黏土,充填灌注黏土漿,防止已成孔坍塌;②在注漿之前,在不影響灌漿質(zhì)量的前提下傾倒顏料或其他容易分辨的材料,記載每一個孔的返漿狀況,進行分析,特殊情況特殊處理;③針對不冒漿或嚴(yán)重漏漿的孔。從孔口填入含有沙、膨脹土(黏土)、石子、碎布、碎土工布、麻絲等材料或者水泥砂漿進行堵漏,使其恢復(fù)孔口正常返漿。
(4)鉆孔產(chǎn)生的石粉遺留在渠道內(nèi),會導(dǎo)致嚴(yán)重透水,成孔后留存護壁鋼套管,以每1.5 m(每節(jié)套管長1.5 m)作為處理區(qū)間。首先拉升一節(jié)套管拆卸,向孔內(nèi)倒入沙、米石、水泥、速凝劑等材料,噴管伸入孔的底部,往返噴射、搗實該區(qū)域,盡可能滿鋪級配料。
1.2.5 施工材料和灌漿漿液
1.2.5.1 水泥
普通的硅酸鹽水泥拌制噴射的漿液,有特殊需要提高強度時,采用 P.C42.5級水泥或摻加高效擴散劑到 P.C32.5級硅酸鹽水泥中。檢測每批水泥質(zhì)量,符合要求后才可以投入使用。
1.2.5.2 摻和料
依據(jù)DL/T 5148《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定,使用各種摻合料前需獲得監(jiān)理工程師同意。
1.2.5.3 外加劑
按照DL/T 5148《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定控制外加劑的質(zhì)量,通過室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗確定摻入量,使用前需獲得監(jiān)理工程師同意。
1.2.5.4 灌漿漿液
采用純水泥漿液的灌漿漿液,由施工的現(xiàn)場情況和監(jiān)理工程師同意選用的材料等,經(jīng)過室內(nèi)多次試驗確定,得到漿液初步的水灰比:0.6∶1~1∶:1,漿液比重:1.70~1.50 g/cm3。
(1)通過做試驗樁,找出合適的旋噴和漿液的參數(shù)。深度、孔徑滿足設(shè)計的要求。
(2)加入一定量的早強劑等材料,提高孔體本身的強度。
(3)冒漿量大于20 %或完全不冒漿時,立即調(diào)查原因,更改旋噴的參數(shù)或增大減小噴嘴的孔徑。
(4)鉆桿轉(zhuǎn)動、拉升不能停止,拆除接長的鉆桿再噴射時,保證鉆桿有大于10 cm小于20 cm的插入度,防止斷樁。
(5)由于機械故障引起施工暫停,要再次伸入孔底進行二次噴射。
(6)制作漿液時,水灰比按要求配制。噴射時,隨時關(guān)注泥漿的沉淀和濃度,防止影響質(zhì)量。漿液配制好后,用濾網(wǎng)過濾,過濾篩孔一般不大于噴嘴半徑。
(7)在旋噴過程中,遇到大塊石時,采取加樁或調(diào)整樁位的處理措施。
(8)嚴(yán)格依照規(guī)定做好噴射作業(yè)的記錄。
本文以渠江廣安(四九灘~丹溪口)航運建設(shè)工程富流灘船閘改擴建工程為例,介紹了一種新型圍堰高壓旋噴防滲墻施工技術(shù),避免了施工工期的拖延,保障了施工人員的安全,具有較好的效益,為圍堰防滲墻更進一步的發(fā)展提供參考。