馬 麟
(甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730000)
防滲墻體的施工質(zhì)量直接關(guān)系到水庫的防滲效果,水庫工程砼防滲墻在泥漿的作用下澆筑混凝土,采取回填的形式,利用部分防滲材料構(gòu)成一系列的防滲地下連續(xù)墻,這些墻的主要功能是防滲,同時(shí)也能起到確保工程安全和地基平穩(wěn)的作用。
石板溝水庫地處天祝藏族自治縣境內(nèi),天祝藏族自治縣位于甘肅省中部,黃河北岸,屬河谷型帶狀水庫,地勢(shì)總體北高南低。山體海拔一般在2900~3100 m,相對(duì)高差100~300 m,山勢(shì)挺拔、陡峻。石板溝由北向南穿行,河道順直,呈基本對(duì)稱的“U”字形,河谷底寬150~350 m不等,河床自然比降4%~6%。庫區(qū)主要為石板溝溝道,溝谷較開闊,兩側(cè)無階地,溝底漫灘發(fā)育,現(xiàn)為草場(chǎng)。
2.1.1 施工原則 導(dǎo)墻雖是地下連續(xù)墻槽段沖擊鉆前沿墻面兩側(cè)構(gòu)筑的臨時(shí)性結(jié)構(gòu)物,但它在地下連續(xù)墻工程成槽作業(yè)階段起著重要的作用,導(dǎo)墻施工是地下連續(xù)墻施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其主要作用為成槽導(dǎo)向、控制標(biāo)高、防止槽口坍塌的作用,嚴(yán)格根據(jù)導(dǎo)墻設(shè)計(jì)圖紙施工,在衡量安全性與經(jīng)濟(jì)性時(shí)應(yīng)側(cè)重于考慮安全性,以確保工程的順利實(shí)施,避免人身安全事故的發(fā)生[1]。
2.1.2 施工要點(diǎn) 導(dǎo)墻制作根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定為“г”型,并采用C20鋼筋砼澆筑,“г”取值范圍頂寬取值為1.6 m,高度一般在1.5 m;導(dǎo)墻施工過程中應(yīng)盡量避免混凝土攪拌車及汽車吊等在導(dǎo)墻附近活動(dòng)。
2.1.3 導(dǎo)墻澆筑施工 按照要求,在導(dǎo)槽內(nèi)進(jìn)行鋼筋的綁扎、混凝土的澆筑,導(dǎo)墻澆筑的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足下列規(guī)定:平行于防滲墻中心線,其允許偏差為±1 cm;導(dǎo)墻頂面高程(整體)允許偏差為±1 cm;導(dǎo)墻頂面高程(單幅)允許偏差為±0.5 cm;導(dǎo)墻間凈距允許偏差為±0.5 cm。
2.1.4 沖擊鉆施工平臺(tái)、倒?jié){溝、混凝土運(yùn)輸平臺(tái)修筑 導(dǎo)墻施工結(jié)束后,根據(jù)總體布置要求在鉆機(jī)施工側(cè)鋪設(shè)15~20 cm的碎石路面(允許偏差為±2 cm),用以鋪設(shè)沖擊鉆軌道。平臺(tái)另一側(cè)建筑混凝土路面及倒?jié){溝。
根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑牟鄱翁?hào)和槽段長(zhǎng)度對(duì)導(dǎo)墻進(jìn)行槽段劃分,用油漆在導(dǎo)墻兩側(cè)頂部標(biāo)記出槽段號(hào)及每個(gè)槽段施工的槽孔號(hào)。槽段的長(zhǎng)度盡量加長(zhǎng),以減少槽段之間接頭數(shù)目,提高墻體的整體性。但受墻基地質(zhì)條件限制及成槽深度等因素的影響,槽段又不宜過長(zhǎng)。綜合考慮地層特性、施工工期、造孔方法、砼澆筑強(qiáng)度等因素,結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)和槽壁穩(wěn)定性計(jì)算,將本工程砼防滲墻劃分為一、二期槽,其槽長(zhǎng)均定為7.0 m,一、二期槽孔間隔置。
2.3.1 成槽施工 首先,防滲墻成槽采用“沖擊鉆”法施工,每一槽段先用沖擊鉆按設(shè)計(jì)深度鉆出5個(gè)主孔,然后用梅花鉆進(jìn)行小墻劈裂。該施工方法的優(yōu)點(diǎn)是施工速度快、孔斜控制好、成槽質(zhì)量高。相關(guān)工作人員完成一期槽施工后再進(jìn)行二期槽施工[2]。
其次,為了精準(zhǔn)地評(píng)估基巖面高度,針對(duì)一期槽路段,需要評(píng)估通過掏漿桶獲得的樣品,由此分析地層狀況,倘若察覺到巖面高度與設(shè)計(jì)無法契合,那么相關(guān)的工作人員就需要在第一時(shí)間報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師進(jìn)行確認(rèn)。槽段的設(shè)計(jì)入巖深度為0.5 m,底部巖石層較堅(jiān)硬時(shí)用沖擊鉆進(jìn)行沖鑿,確保入巖深度,每一槽段配2臺(tái)沖擊鉆同時(shí)進(jìn)行沖鑿?;鶐r巖樣要妥善保存,便于監(jiān)理工程師檢查確認(rèn)。
再次,槽孔寬度80 cm,孔壁平整垂直,孔位中心的誤差不可以超過3%,孔斜率不大于0.4%;;一、二期槽孔套接孔的孔位中心線在任一深度的偏差值應(yīng)保證在搭接墻厚的1/3,需要注意的是,基巖面傾斜度過大時(shí),應(yīng)把孔斜率把控在0.6%以下。
最后,在造孔過程中,如果采取膨潤(rùn)土泥漿做護(hù)壁處理,那么膨潤(rùn)土粘粒含量不能低于55%,塑性的實(shí)際指數(shù)低于60。
2.3.2 終孔驗(yàn)收及清孔換漿 完成槽段工作后進(jìn)行自檢,自檢合格后報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師核查孔位、孔深、孔斜、槽段直徑等,驗(yàn)收合格后開始清孔換漿。完成槽段清孔換漿工作1 h之后,孔底淤積的實(shí)際厚度應(yīng)不超100 mm;其次,在采用膨潤(rùn)土泥漿的過程中,槽內(nèi)泥漿密度不可以超出1.15 g/cm3,馬氏漏斗粘度要控制32~50 s,含砂量不可以超過6%;而在使用粘土泥漿的過程中要確保槽內(nèi)泥漿密度不超過1.30 g/cm3,確保500 ml或者700 ml的漏斗粘度不超過30 s,含砂量不超過10%。在對(duì)二期槽孔清孔換漿之前,要按照次序清理槽段接頭砼孔壁的泥皮。在完成清孔換漿工作的4 h內(nèi)盡快澆筑混凝土,否則就需再次進(jìn)行清孔換漿。
2.3.3 連接墻體 工作人員可以采取鉆鑿接頭孔法以及接頭管法來連接墻體。前者是指在一期槽孔澆注結(jié)束,在混凝土初凝后,工作人員用沖擊鉆沖鑿槽孔兩側(cè)混凝土,確保鉆鑿大小與槽寬契合,形成接頭孔,這種方法在操作上較為便捷。而接頭管法就是指在一期槽孔澆注之前,工作人員在槽孔兩側(cè)安置長(zhǎng)度稍微小于槽寬的鋼制接頭管,在孔口穩(wěn)固之后澆筑混凝土。澆筑期間根據(jù)實(shí)際情況轉(zhuǎn)動(dòng)接頭管,等到混凝土初凝之后抽起接頭管,構(gòu)成接頭孔。本工程混凝土防滲墻施工選用鉆鑿接頭孔法。
2.3.4 墻體砼澆筑 在工程建設(shè)過程中,施工人員要采用砼強(qiáng)制式攪拌機(jī)拌制混凝土。首先,工作人員制作配合比材料,要求如下:水泥標(biāo)號(hào)要超過32.5 R,如需具備抗凍功能,優(yōu)先選擇硅酸鹽水泥。而針對(duì)細(xì)骨料,相關(guān)的工作人員要優(yōu)先選擇中粗砂,其含泥量不可以超過3%,粘粒含量不可以超過1.0%。而針對(duì)粗骨料,選擇卵石或者礫石,其骨料粒徑不可以超過40 mm。其次,施工人員下設(shè)導(dǎo)管,導(dǎo)管內(nèi)徑最好200~250 mm,采取絲扣連接,絲扣間需采用橡膠進(jìn)行密封。槽孔澆筑可采用兩組或三組導(dǎo)管,具體應(yīng)遵循并滿足規(guī)范中有關(guān)導(dǎo)管中心距、距孔端距等要求(96規(guī)范和04規(guī)范差別較大,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)要求使用相應(yīng)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn))。當(dāng)槽底高差大于250 mm時(shí),導(dǎo)管應(yīng)置于控制范圍的最低處,導(dǎo)管底口距槽底距離應(yīng)控制在150~250 mm范圍內(nèi)。再者,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件合理選擇砼運(yùn)輸方式,通常采用的方式主要有砼輸送泵和砼攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸?shù)姆椒?,砼的澆注過程應(yīng)保證連續(xù)進(jìn)行,如因故中斷,中斷時(shí)間不得超過40 min。最后采用直升導(dǎo)管法進(jìn)行泥漿下的砼澆筑。
該技術(shù)就是把導(dǎo)孔來當(dāng)作線索進(jìn)行施工,該技術(shù)可以確保阻力均衡,同時(shí)在垂直性上也較為準(zhǔn)確。該方法通常用于地質(zhì)柔軟的施工場(chǎng)地,也可應(yīng)用于較淺的施工場(chǎng)地,但如果挖掘深度偏大,那么就會(huì)導(dǎo)致垂直誤差變大。
該技術(shù)通常應(yīng)用于砂卵石地層中,施工人員在進(jìn)行鉆槽孔施工的時(shí),先鉆取主孔,再鉆副孔,直到構(gòu)成槽孔。如果在工程場(chǎng)地內(nèi)出現(xiàn)粘性土層,那么就需要鉆出不低于8個(gè)的副孔,再把各孔穿透構(gòu)成槽孔。
施工人員在完成對(duì)槽段清底換漿處置以及驗(yàn)收工作之后,要在第一時(shí)間開展墻體混凝土澆筑,此時(shí)要采取直升導(dǎo)管的手段進(jìn)行澆筑施工,包括攪拌拌料、運(yùn)輸材料、料斗、導(dǎo)管以及槽孔等環(huán)節(jié)。在澆筑混凝土之前,施工人員應(yīng)預(yù)先將導(dǎo)管嵌入混凝土中,深度以3~4 cm左右最為合宜,每隔30 min進(jìn)行測(cè)量,按照測(cè)量結(jié)果進(jìn)行混凝土澆筑處理[3]。
通過對(duì)上述水庫項(xiàng)目的防滲墻的施工技術(shù)分析可以看出,采取針對(duì)性的工藝技術(shù)以及優(yōu)良的作業(yè)方案,可以確保水庫防滲質(zhì)量的可靠性。