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文檔簡介
1、<p> 振動沉模建造薄壁防滲墻技術(shù)研究</p><p> 摘要:目前防滲墻已被許多大、中型水庫應(yīng)用,取得良好的防滲效果,且在已建的中、小型水庫,江河堤防的防滲處理,得到很好應(yīng)用。振動沉模建造防滲墻是利用強力振動原理將空腹模板沉入土中,向空腹內(nèi)注滿漿液,邊振動邊拔模,漿液留于槽孔中形成單塊板墻,將單板連接起來形成連續(xù)防滲板墻。 </p><p> 關(guān)鍵詞:振動沉模;薄壁;模
2、板;導(dǎo)向;振動 </p><p> 中圖分類號:TU592 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A </p><p> 1.振動機械的原理 </p><p> 振動沉模防滲板墻技術(shù)的動力設(shè)備是振動錘,振動體系具有很高的質(zhì)量和速度,產(chǎn)生強大的沖擊動量,將空腹模板迅速沉入地層。模板的沉入速度與振錘的功率大小、振動體系的質(zhì)量和土層的性質(zhì)有關(guān)。 </p><p>&l
3、t;b> 2.振動沉模原理 </b></p><p> 振動體系的豎向往復(fù)振動,將模板沉入地層。激振力大于作用在施工機具刃面的法向力之豎向分力、刃面的摩擦力下之豎向分力以及在模板周邊的摩阻力三者的合力時,則模板即能沉入地層;激振力等于或小于三者之合力時,則模板停止下沉。 </p><p> 下沉速度的快慢,一方面取決于激振力的功率增強,另一方面則視土體連接牢固性而定
4、,其中摩阻力是關(guān)鍵,摩阻力越大則下沉越慢,反之亦然。由于模板在振動力作用下使土體受到強迫震動產(chǎn)生局部剪切破壞或液化破壞,土體內(nèi)摩擦力急劇降低阻力減小,提高了模板的沉入速度。同時在振動沉模過程中擠壓、振密模板周邊一定范圍的土層,擠壓、振密范圍與模板的厚度及地層的性質(zhì)有關(guān)。 </p><p><b> 3.成墻機理 </b></p><p> 3.1模板作用。振動錘以
5、強大的垂直激振力,將空腹模板沉入土層,隨即向空腹內(nèi)注滿漿液,當(dāng)振動模板提升時,漿液在重力作用下從模板下端注入槽孔內(nèi),模板和漿液起到了護壁作用。該技術(shù)采用擠壓土體成曹工藝,不但不釋放土體應(yīng)力,而且在振動沉模過程中,將其兩側(cè)各30cm左右土體擠壓密實,提高了抗?jié)B能力。由于振動沉模板墻技術(shù)造墻是在原土體被模板擠壓作用下完成的,且在提拔模板過程中,邊拔模邊注漿,漿液從模板底部注入槽內(nèi),加之漿柱壓力大于土體側(cè)壓力,因此,不會出現(xiàn)縮壁和塌壁現(xiàn)象,從
6、而成為造槽、護壁、灌注一次連續(xù)成墻的新工藝。同時,在注漿過程中,堤身、堤基內(nèi)與槽孔相連通的孔穴(如植物洞穴、墓穴、廢管涵等)、透水層以及集中漏水通道等,都可得到漿液填充,有效地提高了其抗?jié)B能力。 </p><p> 3.2導(dǎo)向作用。為了保證防滲墻連續(xù)可靠,無縱橫向開叉,振動沉模技術(shù)采用了兩塊模板聯(lián)合施工工藝,先已沉入土層的模板成為后沉入模板的導(dǎo)向板,兩塊模板呈現(xiàn)板板相扣的作用,保證了各單板體在一個平面內(nèi)緊密結(jié)合
7、成墻。 </p><p> 3.3振搗作用。模板在振動沉入和振動提拔過程中,對已注入模板和槽孔的漿液有連續(xù)振搗作用,使墻體漿液充分振動密實。同時,又使?jié){液向兩側(cè)擠壓、滲透,增大了板墻防滲的有效厚度。 </p><p> 3.4板墻連接機理。振動沉模的模板作用、導(dǎo)向作用、振搗作用都有效地保證了板墻的連續(xù)性。同時,由于每塊單板體施工從振動沉模到灌注完成,時間很短,一般僅為10min左右,在
8、灌注到槽內(nèi)的漿液初凝之前,可連續(xù)完成多個單板墻的施工。因此,幾個相鄰單板墻體漿液經(jīng)反復(fù)振動,在初凝之前即互相混合,使單板體接頭處的漿液摻融為一體,不僅不存在單板墻間的接縫問題,而且使接縫處得到加厚,從而保證了整體板墻的連續(xù)性和完整性。 </p><p><b> 4.樁機 </b></p><p> 樁機是沉模、建造防滲墻的主要設(shè)備,由樁架、振錘、夾頭、模板、水泵
9、、動力機等組成。 </p><p> 4.1樁架。按照行走機構(gòu)的不同,振動沉模防滲墻技術(shù)的樁架可分為步履式樁架、履帶式樁架、滾管式樁架和道軌式樁架4中類型。其中,施工常用的是步履式樁架和履帶式樁架。 </p><p> 4.2振錘。振錘是振動體系主要設(shè)備,具有沉模和拔模兩種功能。國外已廣泛應(yīng)用液壓式振錘,目前國內(nèi)主要是電動式振錘。國產(chǎn)電動式振錘的振動頻率為10~25Hz,屬中頻振錘。
10、</p><p> 振錘的功率有大小,可根據(jù)不同的工程條件選用,一般較松軟的地層處理或較淺的地層可選功率小的振錘,反之應(yīng)選用功率大的振錘,振模板墻施工一般可選用40~120kw的振錘。 </p><p> 4.3夾頭。夾頭是牢固地裝在振錘下面的模板夾持器。施工時夾頭將一個模板夾持拔模和沉模,然后松開夾頭再夾另一個模板拔模和沉模。夾頭的夾持和松開動作,由液壓泵驅(qū)動液壓缸來完成。液壓夾頭可
11、以迅速夾住或松開模板,以提高施工效率。 </p><p> 4.4模板。該工法應(yīng)用雙模板工藝,兩個模板的結(jié)構(gòu)相同。模板由振頭、板體、夾板、漿管、水管、液壓管組成。 </p><p> 振頭是空心楔形體,尖刃向下沉入地層將振頭兩側(cè)土體擠開,使模板快速下沉。振模施工時,振頭的活門自動封閉。當(dāng)振動拔模時,活門自動打開,模板內(nèi)的漿液排入到模板提升后騰出的槽孔內(nèi),凝結(jié)后形成板墻體。 </p
12、><p> 模板體橫截面為空腹“雙工”字形,模板一側(cè)裝有導(dǎo)向槽,另一側(cè)裝有導(dǎo)向板,沉模施工時,先沉入的模板對后沉入的模板有垂直導(dǎo)向作用。 </p><p> 振錘、夾頭、模板組成振動體系,由電動機帶動振錘內(nèi)偏心塊旋轉(zhuǎn),使振動體系產(chǎn)生豎直往返振動。振動時以一定的頻率和振幅對模板施加激振力,使模板克服土體阻力,快速沉入地層中。當(dāng)模板振動時提拔灌漿時,振動體系的高速往復(fù)振動可降低模板與周圍土體的
13、摩擦阻力,使模板易于提拔,并大大減少模板的掛泥現(xiàn)象,保證工程質(zhì)量。 </p><p> 5.振動沉模法建造防滲墻施工工藝 </p><p><b> 灌拔A模 </b></p><p> 模板就位 → 沉A模 → 沉B模 → 再沉A模 → 再沉B模 → 連續(xù)沉拔灌注成墻 </p><p><b> ↓
14、</b></p><p><b> 灌拔B模 </b></p><p> 振動沉模法建造防滲墻施工工藝流程圖 </p><p> 5.1模板就位。先將樁機調(diào)平,使機架立柱垂直,再將A模板對準(zhǔn)孔位,靠振動體系的自重將板刃壓入土中,檢測調(diào)整模板的垂直度大都設(shè)計要求。 </p><p> 5.2振動沉模。啟
15、動振錘,先將A模板沿施工軸線沉入地層,達(dá)到設(shè)計深度,A模板為先導(dǎo)模板,有起始、定位、導(dǎo)向作用,故其垂直傾斜度要求小于0.3﹪~0.5﹪;再將B模板沿施工軸線緊靠A模板前沿沉入地層中,達(dá)到設(shè)計深度,B模板為前接模板,起到延長板墻長度的作用。 </p><p> 5.3灌漿拔模。向A模板腹內(nèi)灌滿漿液,然后邊振動、邊拔升、邊灌注,直至將A模板拔出地面,漿液留于槽孔中,形成密實的單板墻體。 </p>&l
16、t;p> 5.4漿體充盈灌注。由于槽孔的實際厚度等于模板空腹體積+模板壁體積+被漿體擠壓的體積,因此,漿體要有一定充盈量(由初始試驗或經(jīng)驗確定)。在模板振拔過程中,模板空腹內(nèi)要始終保持一定的漿體高度,保持模板空腹內(nèi)有足夠的漿體充盈量,確保漿體灌到防滲墻頂設(shè)計高度。 </p><p> 5.5再沉A模。當(dāng)A模板灌漿拔模至地面后,移動步履吊機至B模板前沿沉模時,B模板也起到定位、導(dǎo)向作用。此時A模板為前接模
17、板,起到加長板墻的作用,A、B兩模板的定位、導(dǎo)向作用互換。 </p><p> 重復(fù)1、2、3、4、5工序,連續(xù)不斷地施工,即可形成一道垂直連續(xù)的整體板墻。 </p><p><b> 6.結(jié)束語 </b></p><p> 振動沉模建造防滲墻主要適用于砂、砂性土、淤泥質(zhì)土及砂礫石地層,深度可達(dá)20m左右,厚度8~25cm。缺陷是卵石含量
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