陳晨

（濟(jì)寧市港航事業(yè)發(fā)展中心，山東 濟(jì)寧 272000）

1 工程地質(zhì)概況

新建韓莊復(fù)線船閘位于微山縣韓莊鎮(zhèn)，建設(shè)規(guī)模為Ⅱ級船閘，擬建場區(qū)地形平坦，北高南低，以平原為主，地面標(biāo)高33.2～45.3m，平均為36.46m，屬山前傾斜平原地貌單元。根據(jù)地勘結(jié)果，閘址區(qū)基巖裂隙水具有承壓性，承壓水頭高程約32.30m，同時在基坑中部夾5 層姜石層（強(qiáng)透水層）。

2 地連墻防滲工程

2.1 防滲工程概述

該工程船閘主體基坑防滲方式采用地連墻方式進(jìn)行，施工總長度約1000 余m，地連墻的厚度為0.6m，施工材料為塑性混凝土，地連墻的頂標(biāo)高為33.50m，底標(biāo)高為16.00～18.50m，總工程量約1.06萬m3。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)資料和設(shè)計(jì)要求，主要選用德國生產(chǎn)的BG24 全液壓抓斗配CZ-22A 型沖擊鉆成槽設(shè)備進(jìn)行成槽，清孔后水下澆筑塑性混凝土。

2.2 施工流程

防滲墻施工流程如圖1 所示。

圖1 防滲墻施工程序圖

2.3 主要施工方法

2.3.1 導(dǎo)墻的施工方法

導(dǎo)墻采用C30 鋼筋混凝土現(xiàn)場澆制。導(dǎo)墻頂面高出地面50～100mm，并保證泥漿液面高出地下水位500mm 以上，導(dǎo)墻之間的距離比挖槽設(shè)備大4cm。

2.3.2 泥漿工程的施工方法

工程所用泥漿的配合比，需根據(jù)工程地質(zhì)資料與工程施工中的實(shí)際情況，在施工過程中隨時予以調(diào)整。泥漿攪拌系統(tǒng)采用φ200 螺旋輸送機(jī)及600l 高速回轉(zhuǎn)的泥漿攪拌機(jī)等設(shè)備，工作出泥量為4m3/h。

為確保護(hù)壁效應(yīng)及混凝土質(zhì)量，在泥漿成槽施工中，對槽段被置換后的泥漿及每批新漿按照以下指標(biāo)進(jìn)行測試：黏度控制在18～30s；pH 值控制在7～9；比重控制在1.2～1.3g/cm3；泥皮厚度控制在1～3mm/30min；失水量應(yīng)小于30cc/min。

2.3.3 成槽施工方法

（1）成槽施工平臺布置情況

成槽施工采用“沖抓法”，將沖擊鉆機(jī)布置在墻體軸線的外側(cè)，將抓斗布置在墻體軸線的內(nèi)側(cè)。

（2）槽段的劃分

（a）施工中槽段長度遵循原則

地質(zhì)情況不穩(wěn)時，通過槽段長度減小并縮短成槽時間來防止溝槽壁面的坍塌。對于深墻，因造孔時間比較長，施工難度比較大，劃分槽段應(yīng)盡量短一些，反之，劃分槽段可長一些。若溝槽附近有比較大的地面荷載時，應(yīng)盡量減小槽段劃分的長度來確保穩(wěn)定。

劃分槽段時，應(yīng)盡量在4h 內(nèi)澆筑完畢每個槽段內(nèi)的全部混凝土。

（b）該工程槽段的劃分

按照設(shè)計(jì)要求，該工程一期和二期槽孔的中心距長均為7.0m。一期槽段采用四鉆三抓方式；二期槽段采用二鉆三抓方式。如圖2 所示。

圖2 槽段劃分示意圖

（3）槽段的連接方式

該工程槽段連接采用接頭管連接。

（a）選用的拔管機(jī)的性能參數(shù)

拔管機(jī)電動機(jī)功率為11kW；拔管機(jī)拔管直徑為600mm；拔管機(jī)拔管深度為20m；拔管機(jī)起拔能力為500kN。

（b）拔管機(jī)由接頭管、孔口架、夾管器、拔管油缸總成和液壓泵站組成。

拔管機(jī)接頭管部分采用φ600mm×12 鋼管，規(guī)格分為4～7m 等長度規(guī)格。

拔管機(jī)接頭形式采用插接式，用銷軸銷接，用螺釘鎖緊銷軸。接頭管按槽孔深度配置，管口需高出槽孔口1～1.5m。

（c）接頭管用液壓拔管機(jī)起拔

根據(jù)混凝土澆筑速度和初凝時間確定最優(yōu)拔管時間。一般情況下，可以在開澆3h 后，試拔1～2cm，如果發(fā)現(xiàn)拔管的阻力很小，拔管間隔時間應(yīng)適當(dāng)延長。

（4）成槽施工

（a）選擇成槽設(shè)備

成槽設(shè)備主要選用德國生產(chǎn)的BG24 全液壓抓斗，同時搭配CZ-22A 型沖擊鉆。該套設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)包括：抓斗上安裝了電子測斜儀，在開挖過程中可利用糾偏設(shè)備糾正偏斜度；抓斗斗體具有低重心、長導(dǎo)向的特點(diǎn)，成槽垂直性好；抓斗提升速度較快，能夠自由下落，抓斗張開或閉合時間較短，施工效率高；在造孔的過程中，基本上不會產(chǎn)生廢漿。

（b）成槽施工工藝

先進(jìn)行一期槽孔的施工。導(dǎo)墻壁頂以下0.3～0.5m，在開槽前注入泥漿，并在整個成槽過程中控制泥漿面不低于導(dǎo)墻頂下0.3～0.5m。主孔成孔采用φ600mm 沖擊鉆施工，副孔土體采用抓斗挖除。在成槽過程中如遇到姜石、礫石時，應(yīng)特別注意槽壁坍塌、泥漿漏漿、遇到較大孤石、開挖到基巖面等情況。施工人員在操作設(shè)備時應(yīng)注意自動測斜電腦的顯示數(shù)據(jù)實(shí)況，如遇到異常情況應(yīng)及時采取糾偏措施，控制槽孔垂直度在規(guī)定范圍之內(nèi)。在即將挖入巖層時，應(yīng)首先抓取巖樣，確定基巖面高程。經(jīng)鑒定認(rèn)可后，可用抓斗直接挖至設(shè)計(jì)高程。如遇到弱風(fēng)化基巖或大孤石等情況，可以利用沖擊鉆機(jī)挖至設(shè)計(jì)高程。

（c）質(zhì)量控制

第一，應(yīng)沿打好的導(dǎo)向主孔向下開挖，開孔時確保斗體與墻體軸線平行，斗體中心線應(yīng)與導(dǎo)墻中心線重合，斗體下放速度要平緩、穩(wěn)定，使形成的導(dǎo)向槽垂直。

第二，施工中，嚴(yán)禁大行程、快速提降鉆頭及斗體，防止因抽吸或者沖擊引起坍孔。

第三，在成槽過程中，如出現(xiàn)液面下降且伴隨泛氣泡的情況，說明有漏漿現(xiàn)象。一般情況下可采用填黏土、水泥方式處理；稍嚴(yán)重的情況采用填鋸末、草球處理；情況嚴(yán)重時應(yīng)填死槽孔，待兩邊槽孔施工完成后再開挖。

第四，在成槽過程中，因特殊情況停止施工時間較長時，用氣鼓法攪拌槽孔內(nèi)泥漿來避免泥漿沉淀，防止停工期間孔壁坍塌。

（5）終孔及清孔驗(yàn)收

槽孔成孔后，應(yīng)滿足以下指標(biāo)：槽孔的孔壁應(yīng)平整垂直，孔位的中心偏差≤3cm、孔斜率≤0.5%；對槽孔接頭套接孔，其兩次孔位中心任一深度的偏差值≤墻厚的1/3，同時應(yīng)保證設(shè)計(jì)厚度。

因該工程平均深度為16m，清孔方法采用泵吸排渣法，將φ50mm 鋼管下到槽底，上端與3PN 大型泥漿泵連接。清孔時從槽孔一端開始緩慢地抽取底部漿液，同時孔口送入新鮮的泥漿。清孔1h 后應(yīng)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)：孔底淤積厚度≤20cm；含砂量≤10%；黏度≤30s；密度≤1.25g/cm3。

二期槽孔在清孔結(jié)束前，還需刷洗一期槽孔混凝土孔壁上所吸附的泥皮和巖渣，自上而下采用鋼絲刷分段刷洗，直到刷子的鉆頭上不帶泥屑，孔底淤泥不再增加為止。刷洗完畢并驗(yàn)收合格后，開始進(jìn)行混凝土澆筑，時間應(yīng)在4h 之內(nèi)[1]。

（1）導(dǎo)管的布置

該工程澆筑水下混凝土施工采用導(dǎo)管法[2]。

選用D=250 的圓形螺旋快速接頭型導(dǎo)管，每節(jié)長度為2～2.5m。

施工方法：將導(dǎo)管依次接長后用吊車吊入槽段的規(guī)定位置，距槽底50cm 左右停止，在導(dǎo)管頂端安裝方型漏斗。澆筑時每段槽孔同時在槽孔長度的1/4 處布置三處導(dǎo)管。安裝導(dǎo)管時，控制導(dǎo)管底部出口與孔底距離≤25cm。開始澆筑前，在導(dǎo)管與儲料斗之間安放擋板。第一次澆筑儲料斗容量為2m3，開澆時單罐混凝土方量≤6m3。

首批混凝土的計(jì)算如圖3 所示，以地連墻深16.7m、長7m、厚0.6m 為例，地連墻單段需要混凝土70.14m3，首灌量約為2.25m3。

圖3 首批混凝土的計(jì)算圖示

式（1）中：V——首批混凝土所需數(shù)量，m3；

h1——井孔混凝土面達(dá)到Hc 時，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱體平衡導(dǎo)管外泥漿壓力所需的高度，即：

h1≥Hw×w/c，m；

此外，還有多學(xué)科診療的住院開展形式。一是進(jìn)行多學(xué)科會診；二是定期病例討論會，疑難病例討論，制定特殊病例的個體化多學(xué)科綜合治療方案；三是積極舉辦研討會。

Hc——灌注首批混凝土?xí)r所需井孔內(nèi)混凝土面至孔底的高度，Hc=h2+h3，m；

Hw——井孔內(nèi)混凝土面以上水或泥漿的深度，m；

d——導(dǎo)管直徑，取d=0.25m；

D——樁孔直徑（考慮1.1 的擴(kuò)孔系數(shù)），m；

w、c——為水（或泥漿）、混凝土的容重，取w=11kN/m3，c=24kN/m3；

h2——導(dǎo)管初次埋置深度（h2≥1.0m），m；

h3——導(dǎo)管底端至鉆孔底間隙，約0.25m。

得：Hc=1.25m，Hw=7m

V=7×0.125×0.125×3.14+1.25×7/3×0.6=2.25m3

導(dǎo)管布置要求：導(dǎo)管不變形，導(dǎo)管接頭處具有良好的螺旋絲性；導(dǎo)管應(yīng)牢固連接，避免接頭漏泥漿；導(dǎo)管應(yīng)正確、垂直安放；做好導(dǎo)管安放長度的記錄工作[3]。

（2）水下混凝土的施工

該工程采用塑性混凝土施工，對混凝土的水灰比應(yīng)嚴(yán)格控制，坍落度嚴(yán)格控制在18～22cm；擴(kuò)散度以34～38cm 為宜?；炷恋绞┕がF(xiàn)場后及時澆筑入槽，以保證混凝土的和易性；做好澆筑記錄和導(dǎo)管拆除記錄。

在混凝土澆筑之前，除有關(guān)準(zhǔn)備工作之外，還應(yīng)對槽段垂直度、沉渣厚度、接頭管安裝等情況進(jìn)行檢測。

在接頭管就位后應(yīng)對沉渣厚度進(jìn)行檢查，灌注混凝土應(yīng)控制在4h 內(nèi)，如超過時間，應(yīng)重新進(jìn)行清底工作。灌注混凝土?xí)r，槽內(nèi)混凝土表面上升速度宜≥2m/h，各導(dǎo)管處的混凝土表面高差≤300mm；為使鑿去墻頂泥漿后的標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求，澆筑頂面高度宜高出設(shè)計(jì)標(biāo)高500～800mm。

灌注混凝土?xí)r，接頭管應(yīng)經(jīng)常轉(zhuǎn)動并提動，拔管時注意不要損傷接頭處的混凝土。

應(yīng)連續(xù)灌注槽段內(nèi)的混凝土，一般情況下可中斷5～l0min，最長不能超過20～30min，不能長時間中斷[4]。

2.3.5 提拔接頭管

應(yīng)結(jié)合混凝土澆筑確定接頭管的拔升工藝，在混凝土澆筑時，應(yīng)對每車混凝土的澆筑時間和混凝土面的上升情況做好記錄，以此作為控制提拔接頭管時間的依據(jù)。在提拔接頭管時，應(yīng)結(jié)合水下混凝土凝固速度規(guī)律和類似工程的施工經(jīng)驗(yàn)操作，在順利地拔出接頭管的同時，避免出現(xiàn)槽段混凝土坍塌的情況。

3 結(jié)語

隨著地連墻施工的不斷推進(jìn)，船閘主體基坑開挖范圍內(nèi)的出水量逐漸下降。地連墻全部合龍后，船閘主體基坑內(nèi)的出水量已經(jīng)不足200m3/h，取得了較好的防滲效果。證明地連墻技術(shù)在內(nèi)河船閘工程主體基坑防滲中的應(yīng)用是相當(dāng)成功的，效果顯著，為內(nèi)河地區(qū)深基坑止水技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐積累了經(jīng)驗(yàn)。