超薄混凝土防滲墻在施工中的應(yīng)用

1、<p>　　超薄混凝土防滲墻在施工中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：混凝土防滲墻技術(shù)已廣泛用于病險(xiǎn)水庫土石壩的防滲加固，針對(duì)該特點(diǎn)對(duì)超薄混凝土防滲墻做進(jìn)一步研究。同時(shí)，為今后類似工程的處理提供了良好的借鑒應(yīng)用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：超薄；防滲墻；施工；應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TV543+.82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p>

2、;<p><b>　　1、工程概況 </b></p><p>　　某水庫壩址以上控制流域面積890km2，水庫總庫容0.5億m3，是一座以防洪灌溉為主綜合利用的中型水利樞紐工程。水庫樞紐工程有大壩、溢洪道、灌溉洞和放水洞等建筑物組成。大壩為均質(zhì)土壩，近東西走向，壩頂長(zhǎng)度2836m，現(xiàn)狀壩頂寬4.0～6.0m，壩頂高程105.6m，最大壩高12.6m，壩頂設(shè)有漿砌石防浪墻，高0.

3、4m。上游壩坡1:2.75，干砌石護(hù)坡。 </p><p>　　2、滲漏原因及方案選擇 </p><p>　　大壩為均質(zhì)土壩，近東西走向，壩頂長(zhǎng)度2836m，溢洪道地基及壩基1～5.5m以下存在礫砂夾中砂透鏡體層，厚4～10m,屬強(qiáng)透水層,是庫區(qū)滲漏的主要通道,且未采用防滲措施。為盡早解除水庫病險(xiǎn)情，充分發(fā)揮水庫灌溉效益，在確保大壩穩(wěn)定滿足規(guī)范要求的基礎(chǔ)上,加固設(shè)計(jì)結(jié)合大壩防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低、壩

4、基滲漏等工程存在的問題進(jìn)行加固處理，擬采用地下連續(xù)超薄混凝土防滲墻作為本工程溢洪道及壩基防滲方案，厚度為0.15m, 防滲深度最大為19m左右。 </p><p><b>　　3、施工準(zhǔn)備 </b></p><p>　　本工程防滲墻設(shè)計(jì)指標(biāo)為：成墻厚度大于15cm、墻體抗壓強(qiáng)度不低于3.0Mpa、彈性模量小于1200Mpa、抗?jié)B不大于1×10～6cm/s。設(shè)

5、計(jì)資料提供的本工程施工區(qū)域地質(zhì)資料為上部壩體土厚4～8m，中部為礫砂層最大厚度8m，防滲墻進(jìn)入下部相對(duì)隔水層2m為終孔條件。 </p><p>　　在實(shí)際施工中，從槽孔取樣情況來看，該土層中含有較厚的礫卵石甚至卵石夾層，這些夾層卵石含量高，直徑大，在孔深8.4～12.8m(壩體及壩基內(nèi))遇有大直徑的片石、卵石，最大直徑達(dá)26.5cm。 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地層、地形的條件，利用沖擊反循環(huán)鉆機(jī)配備板式鉆具來完成這一段復(fù)雜地層的

6、砼防滲墻施工任務(wù)。沖擊鉆對(duì)地層具有破碎能力強(qiáng)、適應(yīng)性廣的特點(diǎn)，能夠克服目前薄壁防滲墻施工機(jī)械在大直徑砂卵石地層中施工困難，甚至于不能施工的難題，從而拓展防滲墻的應(yīng)用范圍。 </p><p>　　3.1沖擊反循環(huán)鉆機(jī)配備板式鉆具成墻施工工藝 </p><p>　　施工機(jī)械采用沖擊式反循環(huán)鉆機(jī)，該種設(shè)備通過鉆頭向下的沖擊運(yùn)動(dòng)破碎地基土，形成鉆孔, 同時(shí)用泥漿泵通過進(jìn)漿管向槽孔內(nèi)壓入粘土泥漿，泥

7、漿攜帶鉆槽內(nèi)巖渣上返排出槽孔外，從而形成泥漿支撐的槽孔，槽孔達(dá)到預(yù)計(jì)深度后澆筑水下塑性混凝土以形成連續(xù)的墻體。此工藝適用于軟土、砂礫石、漂卵石和基巖等多種地層。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作、維修和運(yùn)輸方便，價(jià)格低廉等特點(diǎn)。 </p><p>　　4、工程施工及技術(shù)要求 </p><p><b>　　4.1施工程序 </b></p><p>　　鉆機(jī)就位調(diào)

8、平→造Ⅰ序孔(單雙號(hào)槽均可做Ⅰ序孔)→清孔→移造孔機(jī)至下一Ⅰ序孔位→安裝混凝土攪拌機(jī)、混凝土泵→連接輸送泵至澆筑槽孔間的混凝土輸送管→下置槽孔混凝土澆筑導(dǎo)管→攪拌塑性混凝土→澆筑至設(shè)計(jì)墻頂高程→單號(hào)孔澆筑水下塑性混凝土完畢達(dá)3～5天后→進(jìn)行Ⅱ序孔造孔和水下混凝土澆注施工。 </p><p>　　Ⅰ、Ⅱ序孔之間為套接，套接長(zhǎng)度為17cm，（如圖示） </p><p>　?、衿诓?Ⅱ期槽 Ⅰ期

9、槽 </p><p><b>　　0.15m </b></p><p>　　2.20m 2.20m </p><p><b>　　2.20m </b></p><p>　　沖擊正循環(huán)鉆導(dǎo)法槽孔劃分示意圖 </p><p>　　4.2施工平臺(tái)及鉆機(jī)就位 </p>

10、<p>　　4.2.1施工平臺(tái) </p><p>　　混凝土防滲墻的孔位，沿壩軸線呈直線布置，施工平臺(tái)寬度7m，防滲墻軸線距平臺(tái)下游邊線2.0米。施工平臺(tái)采用裝載機(jī)推平壓路機(jī)壓實(shí)，場(chǎng)地平整要求為縱向坡度＜3‰，橫向高差＜10cm。 </p><p>　　4.2.2鐵軌鋪設(shè) </p><p>　　鐵軌鋪設(shè)應(yīng)平穩(wěn)牢固，前軌外側(cè)面距防滲墻軸線0.9米，孔位中心偏

11、差不大于3cm，軌面縱向坡度＜2‰，橫向高差＜1cm，軸線方向誤差不大于5mm。 </p><p>　　4.2.3孔位中心放樣 </p><p>　　軌道鋪設(shè)好后，進(jìn)行孔位中心放樣，在鋼尺的總長(zhǎng)度內(nèi)進(jìn)行分孔丈量，孔位中心距一般為2.03米，孔位中心放樣誤差應(yīng)小于5mm?？孜恢行姆艠雍?，在前軌外側(cè)面上作出標(biāo)記，然后丈量出各孔中心與防滲墻軸線的偏差，其偏差值應(yīng)小于3cm。 </p>

12、<p>　　4.2.4施工分序 </p><p>　　沖擊正循環(huán)造墻施工分兩序進(jìn)行，即先施工Ⅰ序孔，間隔3到5天以上，再施工Ⅱ序孔。 </p><p>　　4.2.5造孔機(jī)就位對(duì)中、調(diào)平、調(diào)直 </p><p>　　造孔機(jī)就位后，根據(jù)前軌外側(cè)面上的孔位中心標(biāo)志，移動(dòng)機(jī)架進(jìn)行孔位對(duì)中，對(duì)中誤差小于5mm?？孜粚?duì)中后，固定機(jī)架，防止施工時(shí)對(duì)中錯(cuò)位。造孔機(jī)就

13、位對(duì)中后，調(diào)整使機(jī)架保持水平和垂直。 </p><p>　　4.3沖擊成墻造孔施工及注意事項(xiàng) </p><p>　?。?）防滲墻軸線放線后應(yīng)建立牢固的控制樁點(diǎn)，并以控制樁點(diǎn)澆筑混凝土導(dǎo)向槽，其偏差值應(yīng)小于2cm。 </p><p>　?。?）鉆鑿槽孔的板式鉆頭寬2.2m，厚度不小于0.15m。 </p><p>　?。?）槽孔開孔時(shí)宜采用間斷

14、沖擊，沖程0.5m。 </p><p>　?。?）槽孔正常造孔時(shí)鋼絲繩應(yīng)勤放少放，不得貪快、盲目追求進(jìn)尺。 </p><p>　?。?）在造孔過程中，要經(jīng)常檢查懸吊鉆頭的鋼絲繩的偏斜值，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)后及時(shí)糾偏或修孔。 </p><p>　?。?）在造孔過程中，要經(jīng)常檢查槽內(nèi)泥漿質(zhì)量，每班不少于1次。 </p><p>　?。?）每一槽孔鉆至預(yù)計(jì)深

15、度后，測(cè)量孔深和孔斜率并作好記錄，保留好標(biāo)志層巖芯。 </p><p>　　4.3.1造孔泥漿 </p><p>　　根據(jù)本工程的地層條件，采用紅粘土利用制漿站統(tǒng)一造漿。新制泥漿質(zhì)量要求為：比重1.1～1.15g/cm3；馬氏漏斗粘度34～36S；含砂量≤3﹪。沖擊成槽孔時(shí)，由槽口返回的泥漿可引至集漿坑，經(jīng)沉淀后可用泵輸回孔內(nèi)重復(fù)使用，其控制指標(biāo)：密度＜1.25 g/cm3，馬氏漏斗粘度＜

16、40s，含砂量＜5%。如超出此指標(biāo)，可摻加新漿。 </p><p>　　造孔中，孔內(nèi)泥漿液面應(yīng)高于地下水位1.5米以上；造孔中，如遇有漏失地層，應(yīng)立即采取堵漏和補(bǔ)救措施；造孔中，準(zhǔn)確丈量和記錄鉆頭和鋼絲繩的長(zhǎng)度，確保造孔深度不小于設(shè)計(jì)要求進(jìn)入壤土層2m的終孔規(guī)定。 </p><p>　　4.3.2成孔孔斜檢測(cè) </p><p>　　造孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，使鉆頭提離孔底

17、面，檢測(cè)成孔的孔斜率，孔斜率應(yīng)小于0.2﹪。 </p><p><b>　　4.3.3清孔 </b></p><p>　　成孔檢測(cè)合格后進(jìn)行清孔，即不進(jìn)尺反復(fù)上下運(yùn)動(dòng)鉆頭約5min左右，然后測(cè)定清孔后的泥漿比重、泥漿粘度和漿液含砂量。清孔后的泥漿質(zhì)量要求為比重≤1.3g/cm3,馬氏漏斗粘度≤36S，含砂量≤10﹪。 </p><p>　　4.

18、3.4成孔深度和孔底淤積厚度檢測(cè) </p><p>　　清孔結(jié)束后，拆下送漿管提起板式鉆頭，并取出板式鉆頭底部刀口上的土樣，辨別其是否為設(shè)計(jì)終孔地層土樣，然后測(cè)定孔深，孔底淤積厚度應(yīng)≤10cm。 </p><p>　　4.4混凝土防滲墻澆筑及注意事項(xiàng) </p><p>　　4.4.1混凝土導(dǎo)管安裝 </p><p>　　清孔結(jié)束并檢查合格后的

19、一小時(shí)內(nèi)，澆注機(jī)應(yīng)就位并安裝混凝土下料導(dǎo)管，混凝土導(dǎo)管底部離孔底的距離≤25cm。 </p><p>　　4.4.2混凝土澆注 </p><p>　　清孔結(jié)束后的4小時(shí)內(nèi)應(yīng)開澆水下混凝土，開澆時(shí)應(yīng)隨即澆入足夠的混凝土，埋沒混凝土導(dǎo)管底部。在溢洪道至左岸放水洞之間，由于場(chǎng)地特點(diǎn)，攪拌好的混凝土需用混凝土泵送至澆筑槽孔口。 </p><p>　　4.4.3混凝土導(dǎo)管埋深

20、檢查與控制 </p><p>　　混凝土澆注過程中，及時(shí)測(cè)定孔內(nèi)混凝土面的深度，計(jì)算出混凝土導(dǎo)管的埋深長(zhǎng)度?；炷翆?dǎo)管埋深應(yīng)小于6m，大于1m。 </p><p>　　4.4.4混凝土導(dǎo)管拆卸 </p><p>　　每次拆卸混凝土導(dǎo)管前，要根據(jù)混凝土導(dǎo)管的埋深計(jì)算好混凝土導(dǎo)管的拆卸根數(shù)，做好記錄，并要保證混凝土導(dǎo)管拆卸后，混凝土導(dǎo)管底部在混凝土中的埋深大于1米。 &

21、lt;/p><p>　　4.4.5混凝土拌和質(zhì)量控制與檢查 </p><p>　　防滲墻混凝土在泥漿中澆注，混凝土拌和嚴(yán)格按配料單標(biāo)準(zhǔn)配料，每盤混凝土攪拌時(shí)間不小于3min?；炷恋奶涠群蛿U(kuò)散度分別控制在18～24cm和35～40cm之間，混凝土初凝時(shí)間應(yīng)不小于6小時(shí)，終凝時(shí)間不宜大于24小時(shí)。 </p><p>　　4.4.6水下混凝土上升速度控制 </p&g

22、t;<p>　　澆注混凝土?xí)r，應(yīng)經(jīng)常檢查和控制混凝土的上升速度，其要求為混凝土上升速度≥2m/小時(shí)，各處混凝土面應(yīng)均勻上升，高差控制在0.5m以內(nèi)。 </p><p>　　4.4.7澆筑與運(yùn)輸控制 </p><p>　　混凝土拌和與運(yùn)輸應(yīng)保證澆注連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，中斷時(shí)間不宜超過40 min?；炷烈蚬手袛喑^2小時(shí)后，應(yīng)做好記錄，并報(bào)告監(jiān)理工程師，共同研究處理辦法。 &

23、lt;/p><p>　　5、超薄混凝土防滲墻施工技術(shù)的主要特點(diǎn) </p><p>　　5.1施工效率高，工程造價(jià)低 </p><p>　　超薄混凝土防滲墻，由于減少了墻體厚度，相對(duì)來說提高了沖擊鉆的施工效率，（鉆具寬度大、截水面積多），大幅降低了工程成本，對(duì)一些中、小型水庫墻厚在30cm以內(nèi)就能達(dá)到防滲效果，保證水庫安全運(yùn)行。真正實(shí)現(xiàn)了“優(yōu)質(zhì)、高效、低耗”的工程目標(biāo)避免

24、了資金浪費(fèi)，有著顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 </p><p>　　5.2沖擊反循環(huán)鉆機(jī)配備板式鉆具施工超薄混凝土防滲墻工藝優(yōu)勢(shì) </p><p>　　1、沖擊板式鉆具因?yàn)榫哂休^強(qiáng)的對(duì)地層的破碎能力，所以可以適應(yīng)各種復(fù)雜地層及大徑卵石、孤石和基巖等地層。我國北方大多數(shù)中小型水庫都存在砂卵石地層滲漏嚴(yán)重，此工藝有著廣闊的推廣應(yīng)用前景。 </p><p>　　2、板式鉆具

25、具有加工方便，操作簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，在擁有反循環(huán)鉆機(jī)的條件下，只增加少量附屬設(shè)備（排渣用）即可施工，利用成熟的反循環(huán)機(jī)械配備適宜的板式鉆具，可使這項(xiàng)技術(shù)很快發(fā)展起來。 </p><p><b>　　6、結(jié)語 </b></p><p>　　超薄混凝土防滲墻具有耐久性強(qiáng)、防滲性能可靠、施工周期短、見效快、造價(jià)低等明顯優(yōu)勢(shì)。自大壩混凝土防滲墻工程完成以后，有效的堵截了壩體滲透水流

26、，降低了壩體浸潤(rùn)線，這對(duì)防止土體滑坡、保證大壩安全穩(wěn)定具有重要作用。超薄混凝土防滲墻工程，其采用的施工方法具有技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理和優(yōu)質(zhì)高效的特點(diǎn)，有著廣闊的推廣應(yīng)用前景，也無疑會(huì)帶來更加顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]叢藹森 .地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用. 北京中國水利水電出版社.2000.10