3-3淺談液壓抓斗造塑性砼防滲墻工程施工(游煥波)

1、淺談液壓抓斗造塑性砼防滲墻工程施工游煥波(江西省贛西土木工程勘測設(shè)計(jì)院，江西宜春 336000)摘要：為了介紹水庫大壩液壓抓斗造塑性砼防滲墻工程有關(guān)施工方法和施工經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞:大壩；砼防滲墻；施工1工程施工總體程序塑性砼防滲墻的施工總體程序一般可分為：施工準(zhǔn)備、造孔、清孔換漿、混凝土澆筑等工序。具體工藝流程見以下圖。水電及交通等準(zhǔn)備 J 場地平整構(gòu)筑施工平臺構(gòu)筑泥漿站鋪設(shè)軌道安裝攪送漿設(shè)備安裝鉆機(jī)槽L施工泥漿貯存及凈化t終孔驗(yàn)收貯備砂石水泥制備泥漿安裝澆筑系統(tǒng)清孔驗(yàn)收泥漿處理下設(shè)導(dǎo)管、漏斗、儲料斗泥漿凈化下接頭管防滲墻施工工藝流程圖2施工質(zhì)量控制為保證工程施工質(zhì)量，施工中采取了一系列措施，組織

2、建立了一 套質(zhì)量保證體系。施工時(shí)嚴(yán)格按照有關(guān)設(shè)計(jì)圖紙及文件、 有關(guān)砼防滲 墻施工標(biāo)準(zhǔn)精心組織施工，開工前對施工班組進(jìn)行技術(shù)平安交底。對 土建用原材料，嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)，對原材料驗(yàn)收時(shí)，首先檢驗(yàn)原材 料的出廠合格證，如需要進(jìn)行二次檢測的原材料如鋼筋、水泥等， 必須進(jìn)行二次檢測二次檢測由監(jiān)理工程師現(xiàn)場隨機(jī)抽樣送檢，二次檢測合格前方可作為合格的原材料投入使用。 施工過程中對每道工 序嚴(yán)格按照優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行“三檢制即施工班組自檢、工段復(fù)檢、 工程經(jīng)理部終檢自檢控制，自檢完成后報(bào)送工程監(jiān)理部進(jìn)行復(fù)核， 符合要求后才開始下一道工序的施工。在施工過程中，嚴(yán)格按照“ IS09001 : 2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證

3、 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全過程監(jiān)控管理。向每個(gè)施工管理人員和工人貫徹樹立“百 年大計(jì)、質(zhì)量第一和“預(yù)防為主、平安第一的思想，爭創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工 程。3施工方法施工方法為膨潤土泥漿固壁， “兩鉆一抓成一期槽， “兩步法 成二期槽即雙反弧接頭 ，泥漿下直升導(dǎo)管法澆筑混凝土。3.1 施工準(zhǔn)備及臨時(shí)工程3.1.1 施工平臺填筑： 施工平臺用挖掘機(jī)挖土填在軸線外上游側(cè)， 并用挖機(jī)碾壓密實(shí)。3.1.2 地質(zhì)先導(dǎo)孔：沿防滲墻軸線每 20m 布置一個(gè)地質(zhì)勘探先導(dǎo) 孔，用 XY-2PC 地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔取芯，以探明地層分布及基巖頂面高 程等情況。3.1.3 導(dǎo)向槽布置及導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)：導(dǎo)向槽沿防滲墻軸線布置，槽寬0.70.5m，槽深1.2m，

4、內(nèi)外兩側(cè)的導(dǎo)墻為 0.25m 厚的少筋現(xiàn)澆 C15 “倒L型砼結(jié)構(gòu)。3.1.4 場內(nèi)道路：施工場內(nèi)道路布置在施工平臺的下游側(cè)。3.1.5 泥漿系統(tǒng)：制漿站布置在左岸壩肩上游側(cè)，泥漿站中布置 兩臺0.4m3立式高速制漿機(jī)，配120m 3左右的泥漿池，并配置2臺 15kw挖泥機(jī)，以通過© 100mm 漿管將泥漿送至孔口。施工水、電供給：施工用水用多級泵直接抽水用©100mm的水管引至各用水部位。施工用電3.2 槽孔劃分：根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)，一期槽孔長度擬定為 6m ，二期槽孔長度擬 定為 6m 。具體數(shù)值根據(jù)生產(chǎn)性試驗(yàn)結(jié)果確定。3.3 成槽施工： 槽孔用液壓抓斗抓取槽內(nèi)的土體。3

5、.4 固壁泥漿固壁泥漿采用粘土浸泡后用 0.4m 3。立式高速攪拌機(jī)制漿。3.5 清孔換漿當(dāng)抓斗成槽至設(shè)計(jì)深度后，先進(jìn)行清淤換處理直至符合槽孔驗(yàn) 收標(biāo)準(zhǔn)，然后下設(shè)導(dǎo)管進(jìn)行清孔換漿，即將導(dǎo)管下至孔底，用泵把性 能良好的泥漿經(jīng)導(dǎo)管送至孔內(nèi)，由漿液以正循環(huán)流動攜帶鉆渣出槽 孔，到達(dá)清孔換漿之目的。3.6 混凝土澆筑 混凝土采用泥漿下直升導(dǎo)管法澆筑，導(dǎo)管內(nèi)徑© 250mm ，混凝 土拌和采用兩臺 0.5m 3 拌和機(jī)集中拌和，混凝土運(yùn)輸采用混凝土泵泵 送運(yùn)輸。4 關(guān)鍵工序技術(shù)措施4.1 砼導(dǎo)墻技術(shù)措施4.1.1 導(dǎo)向墻應(yīng)平行于防滲墻中心線，其允許偏差為± 1cm ；導(dǎo)向墻頂面高程整

6、體允許偏差士 1cm ;4.1.3 導(dǎo)向墻頂面高程 單幅允許偏差 0.5cm ；4.1.4 導(dǎo)向墻間凈距允許偏差 0.5cm ；4.2 施工平臺技術(shù)措施4.4.1 施工平臺應(yīng)碾壓密實(shí)，以防止鉆機(jī)下沉；4.4.2 鉆機(jī)側(cè)鋪設(shè)的臥木，要求前高后低，有 2的坡度，為使 臥木連成整體，橫向縱向都用扒釘連接；4.4.3 倒渣平臺在削成里高外低，有 1 10 的坡度，其上面鋪設(shè) 漿砌塊石；4.4.4 在倒渣打平臺下沿線丌挖排水溝，內(nèi)底坡應(yīng)盡量加大，溝 內(nèi)緣襯以漿砌塊石。4.3 鐵軌與枕木的鋪設(shè)技術(shù)措施在臥木上面，垂直于砼導(dǎo)向墻，鋪設(shè)枕木15 X15 X430cm。枕木之一端部與臥木邊緣相齊，均與導(dǎo)墻有 2

7、cm 間距。4.4.2 調(diào)正枕木間距在 50cm 左右，也要調(diào)正枕木上下。調(diào)正好 后用扒釘把枕木臥木連成一體。4.4.3 用鋼尺自孔口中心樁量得 85cm ，為第一根鋼軌位置。再 由第一根鋼軌內(nèi)緣用 61cm 的道尺控制鋪上第二根鋼軌。同前再用 210cm 和 61cm 道尺控制鋪上第三、 第四根鋼軌， 每量得一根鋼軌， 都用道釘將鋼軌釘死。鋼軌選用 24kg cm 。4.4.4 鋪設(shè)中值得注意的是：鋼軌按頭盡量放在枕木上，魚尾螺 絲頭要錯(cuò)開、上緊；鋪設(shè)鋼軌時(shí)，還要隨時(shí)用水平尺檢查道面是否水 平，假設(shè)有上下不平處，還要用撬棍撬起，墊上石頭或木塊；假設(shè)長枕木 缺乏，可以穿插使用，但兩根短枕木搭接

8、要有足夠長度，并用扒釘連 接起來。4.4.5 鋪好枕木后， 即可回填道碴。 道碴選用直徑不大于 4cm 的 石子，并用十字鎬把塊石充分搗實(shí)，不得使枕木處于懸空狀態(tài)。4.4 槽孔建造技術(shù)措施4.4.1 根據(jù)地質(zhì)復(fù)勘資料編制槽孔軸線剖面圖，劃分槽段、確定 合攏段位置。4.4.2 根據(jù)類似工程經(jīng)驗(yàn)， 在防滲墻中心線部位進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)， 以取得造孔、固壁泥漿、墻體澆筑等施工工藝和參數(shù)。4.4.3 設(shè)置地表水排水系統(tǒng)，防止地表水滲入槽內(nèi)，以免影響泥 漿性能和破壞孔壁穩(wěn)定。444造孔中，孔內(nèi)泥漿面應(yīng)保持在導(dǎo)墻頂面以下30cm50cm 。4.4.5 漏失地層，應(yīng)采取預(yù)防措施，發(fā)現(xiàn)泥漿漏失，應(yīng)立即堵漏 補(bǔ)漿。

9、4.4.6 保證槽孔平整垂直，孔位中心允許偏差不大于 3cm 、孔斜 率不大于0.2%;遇有含孤石、漂石的地層及基巖面傾斜度較大等特 殊情況時(shí)，其孔斜率應(yīng)控制在 0.6以內(nèi)；對于一、二期槽孔接頭套 接孔的兩次孔位中心任一深度的偏差值應(yīng)不大于施工圖紙規(guī)定墻厚的 13，并應(yīng)采取措施保證設(shè)計(jì)厚度。4.4.7 槽孔嵌入基巖的深度必須到達(dá) 0.5m ?；鶐r需按以下方法確 定：依據(jù)防滲墻中心線先導(dǎo)孔地質(zhì)剖面圖， 當(dāng)孔深接近預(yù)計(jì)基巖面時(shí)， 即開始取樣，然后根據(jù)巖樣的性質(zhì)確定基巖面; 對照鄰孔基巖面高程， 并參考鉆進(jìn)情況確定基巖面; 當(dāng)上述方法難以確定基巖面， 或?qū)鶐r 面發(fā)生疑心時(shí)，應(yīng)采用鉆機(jī)取基巖的巖樣，

10、加以確定和驗(yàn)證?；鶐r巖樣是槽孔嵌入基巖的主要依據(jù)， 必須真實(shí)可靠，并按順序、 深度、位置編號，填好標(biāo)簽，裝箱，妥善保管。4.4.8 造孔結(jié)束后，應(yīng)對造孔質(zhì)量進(jìn)行全面檢查。經(jīng)檢查合格后 方可進(jìn)行清孔換漿。造孔質(zhì)量檢查的工程和指標(biāo)為：槽孔中心偏差w ±3cm ;槽孔孔深偏差不得小于設(shè)計(jì)孔深；孔斜率w 0.2 %;槽孔寬滿 足設(shè)計(jì)要求 包括接頭搭接厚度 。4.4.9 混凝土接頭鉆進(jìn)應(yīng)在槽孔澆筑結(jié)束 48 小時(shí)后進(jìn)行。4.5 清孔換漿技術(shù)措施4.5.1 造孔結(jié)束并經(jīng)檢查合格前方可進(jìn)行清孔換漿工作。4.5.2 二期槽孔清孔換漿結(jié)束前，應(yīng)使用略小于造孔鉆頭的刷子 鉆頭，分段刷洗混凝土孔壁上的泥皮

11、。 刷洗的合格標(biāo)準(zhǔn)為刷子鉆頭上 根本不帶泥屑，孔底淤泥不再增加。4.5.3 清孔換漿結(jié)束 1 小時(shí)后，應(yīng)到達(dá)以下清孔標(biāo)準(zhǔn)：孔底淤積 厚度10cm ;當(dāng)使用粘土泥漿時(shí)，孔內(nèi)泥漿密度密度w 1.3g /cm3, 粘度30s，含砂量w 10 %;當(dāng)使用膨潤土泥漿時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)確定。4.6 泥漿4.6.1 泥漿材料應(yīng)符合以下要求：粘土料宜選擇粘粒含量大于 50 %、塑性指數(shù)大于 20、含砂量小 于5%、二氧化硅與三氧化二鋁含量的比值為 34的粘土。膨潤土成品料的品質(zhì)應(yīng)符合 SY5060 35 規(guī)定。4.6.2 新制膨潤土泥漿或粘土泥漿性能指標(biāo)，應(yīng)分別符合 SLl74 96 表 4.0.6 和表 4.0

12、.7 的規(guī)定。4.6.3 循環(huán)使用的泥漿應(yīng)每隔 30min 檢測一次性能， 當(dāng)泥漿超過規(guī)定的指標(biāo)時(shí)，作廢漿處理;廢漿應(yīng)集中排放到監(jiān)理人指定的地點(diǎn)。4.6.4 配制泥漿的水質(zhì)應(yīng)符合 JGJ63 89 第 4.0.4 條的規(guī)定。4.6.5 應(yīng)按試驗(yàn)選定的配合比配制泥漿，粘土和水的加料量應(yīng)稱量計(jì)量，加料量誤差應(yīng)小于 5%，拌制泥漿所采用的外加劑及其摻量 應(yīng)通過試驗(yàn)確定。4.6.6 儲漿池內(nèi)的泥漿應(yīng)定時(shí)攪動，不得結(jié)塊和沉淀。4.7 墻體混凝土技術(shù)措施4.7.1 材料水泥：水泥標(biāo)號應(yīng)不低于 34.5 級，有抗凍要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇 硅酸鹽水泥。商品膨潤土： 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合石油工業(yè)部部頒標(biāo)準(zhǔn) ?鉆進(jìn)液用膨潤土

13、?(SY5060 85)要求。粗骨料：應(yīng)優(yōu)先選月天然卵石、 礫石，其最大粒徑應(yīng)小于 40mm ， 含泥量應(yīng)不大于 1.0%，泥塊含量應(yīng)不大于 0.5%;細(xì)骨料：應(yīng)選用細(xì)度模數(shù) 4.44.0 范圍的中粗砂，其含泥量應(yīng) 不大于 3%，粘粒含量應(yīng)不大于 1.0%。外加劑：減水劑、防水劑和加氣劑等的質(zhì)量和摻量應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)，并參照DL/T5100 1999的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。水：配制混凝土的水質(zhì)應(yīng)符合 JGJ63 89第條的規(guī)定。所有進(jìn)場材料經(jīng)復(fù)檢合格后才能投入使用。配合比配合比試驗(yàn)和現(xiàn)場抽樣檢驗(yàn)的混凝土性能指標(biāo)應(yīng)滿足以下要求：入槽坍落度 1822cm ;擴(kuò)散度 3440cm ;坍落度保持 15cm以上，時(shí)間應(yīng)

14、不小于lh ;初凝時(shí)間 不小于6h ;終凝時(shí)間 不 大于24h ;混凝土密度 不小于4.1g /cm3;膠凝材料用量 不少于 350kg /m3;水膠比 小于0.65。塑性砼參數(shù)配合比方下表。砼參數(shù)配合比重量比，單位 kg編號水水泥膨潤土粘土砂骨料外加劑 木鈣12821302010010155390.25 %225514070010455770.25 %4.8混凝土拌和與運(yùn)輸技術(shù)措施混凝土的拌和及運(yùn)輸能力，應(yīng)不小于最大方案澆筑強(qiáng)度的1.5 倍。混凝土的拌和、運(yùn)輸應(yīng)保持澆筑能連續(xù)進(jìn)行。假設(shè)因故中斷， 時(shí)間不宜超過40min。應(yīng)保證運(yùn)至孔口的混凝土具有良好的和易性。4.9墻體混凝土澆筑技術(shù)措施清孔

15、換漿經(jīng)檢查合格后，應(yīng)于 4小時(shí)內(nèi)丌澆混凝土，如因 下設(shè)埋件，不能按時(shí)澆筑，那么應(yīng)由監(jiān)理或設(shè)計(jì)單位與承包單位協(xié)商， 另行提出補(bǔ)充規(guī)定。泥漿下澆筑混凝土就采用直升導(dǎo)管法，導(dǎo)管內(nèi)經(jīng)以200250mm為宜。槽孔內(nèi)使用兩套以上導(dǎo)管時(shí)，間距不得大于4.5m ,二期槽 端的導(dǎo)管距孔端宜為1.0m。當(dāng)槽底高差大于25cm時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)布置 在其控制的最低處。4.9.4 導(dǎo)管的連接和密封必須可靠。應(yīng)在每套導(dǎo)管的頂部和底節(jié) 管上設(shè)置數(shù)節(jié)長度為0.31.0m的短管，導(dǎo)管底口距槽底應(yīng)控制在 1525cm范圍內(nèi)。4.9.5 開澆前，導(dǎo)管內(nèi)應(yīng)置入可浮起的隔離塞球。開澆時(shí)，應(yīng)先 注入水泥砂漿，隨即澆入足夠的混凝土，擠出塞球并埋

16、住導(dǎo)管底端。4.9.6 澆筑過程需遵守以下規(guī)定： 導(dǎo)管埋入混凝土的深度不得小于 1m ，不宜大于 6m ； 混凝土面應(yīng)均勻上升，各處高差應(yīng)控制在 0.5m 以內(nèi)； 至少每隔 30min 測量一次槽內(nèi)混凝土面深度，至少每隔 2h 測量一次導(dǎo)管內(nèi)混凝土面深度， 并及時(shí)填繪混凝土澆筑指示圖， 以便校 對澆筑方量；槽孔口應(yīng)設(shè)蓋板，防止混凝土散落槽孔內(nèi)； 不符合質(zhì)量要求的混凝土嚴(yán)禁澆入槽孔內(nèi)； 應(yīng)防止入管的混凝土將空氣壓入導(dǎo)管內(nèi)。 混凝土終澆頂面要符合設(shè)計(jì)要求。4.10 段連接技術(shù)措施4.10.1 在條件許可時(shí)，應(yīng)盡量減少墻段連接縫。4.10.2 墻段連接采用雙反弧樁柱法。4.10.3 雙反弧樁柱法施工

17、，需遵守以下規(guī)定：用于防滲墻槽段 或圓柱連接的雙反弧樁柱，其弧頂間距為墻厚 的 1.1 1.5 倍；4.10.4 鉆鑿雙反弧樁孔， 鉆頭不得扭轉(zhuǎn)， 樁孔孔斜應(yīng)符合設(shè)計(jì)要 求；4.10.5 鉆完樁孔后，需用專用的機(jī)具將其兩端一期槽 或圓樁 混 凝土所附泥皮及地層殘留物全部去除。 去除結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)是作業(yè)后孔底淤 積不再增加。5 特殊情況處理技術(shù)措施5.1 導(dǎo)墻嚴(yán)重變形或底部坍塌，宜采用以下處理方法：破坡部位應(yīng)重新修筑導(dǎo)墻或采用其他平安施工措施； 改善地基條件和槽內(nèi)泥漿性能。5.2 地層嚴(yán)重漏漿，應(yīng)迅速填入堵漏材料，必要時(shí)可回填槽孔。5.3 混凝土澆筑過程中導(dǎo)管堵塞、拔脫或漏漿需重新下設(shè)時(shí)，必 須采用以

18、下方法：將導(dǎo)管全部拔出、 沖洗、并重新下設(shè)， 抽凈導(dǎo)管內(nèi)泥漿繼續(xù)澆筑；繼續(xù)澆筑前必須核對混凝土面高程及導(dǎo)管長度， 確認(rèn)導(dǎo)管的平安 插入深度。5.4 在混凝土澆筑過程中發(fā)生質(zhì)量事故，可選取以下方法進(jìn)行處 理：5.4.1 鑿除已澆入孔內(nèi)的混凝土，重新澆筑；5.4.2 在需要處理墻段上游側(cè)，補(bǔ)貼一段新墻；5.4.3 地層可灌性較好時(shí)，宜在需要處理的墻段上游面進(jìn)行灌漿 或高壓噴射灌漿處理。6 砼防滲墻預(yù)埋管下設(shè)施工簡易圖6.1 砼防滲墻按 6m 劃分。防滲墻內(nèi)預(yù)埋管間距為 1.5m 。因此 每個(gè)砼防滲墻成槽以后應(yīng)下埋 4根©110mm鋼管。6.2鋼管下設(shè)用© 12鋼筋制作鋼筋架固定預(yù)埋管鋼筋架見下 圖。6.3 預(yù)埋管與鋼筋架的套接應(yīng)放置于較平整的場地上進(jìn)行。由 2 人扶住鋼筋架，再由 2 人抬起預(yù)埋管由一頭從鋼筋架中孔穿入至預(yù)埋 管中心。以此類推套接 4 根預(yù)埋管。讓預(yù)埋管形成一個(gè)“翹翹板 ， 再套兩頭鋼筋架。6.4 第一根鋼筋架采用© 20 鋼筋制作鋼筋架， 在第一根鋼筋架上 還需幫扎一根實(shí)心鋼管。第一根鋼筋架與鋼管應(yīng)用鐵絲幫扎固定死， 以免在起吊時(shí)鋼筋架變形， 導(dǎo)致預(yù)埋管下設(shè)傾斜。 鋼筋架的使用數(shù)量 應(yīng)根據(jù)槽孔深度而定 為確保預(yù)埋管的垂直度，建議鋼筋架間距 4m 為宜。鋼