堤防防滲牆施工工藝探討
發布時間:2014-08-09
堤防防滲牆
施工工藝探討
河南黃河堤防
加固工程,部分堤段采用了薄壁帷幕連續防滲牆施工方案與技術。它能有效地延長滲徑,降低滲透壓力;堵截堤身漏洞、裂縫、老口門等處滲流通道;杜絕貫穿漏洞的再次發生,消除管湧;且牆體具有一定的抗衝刷能力。它是提高堤防
加固工程,增強大堤抗洪能力的有效措施之一,在堤防加固中占有重要地位。
1997年以來,河南黃河堤防加固采用了幾種薄壁帷幕連續防滲牆
施工技術,成功的
施工工藝主要有:組合鑽機開槽法、多頭小直徑深層攪拌樁、液壓開槽機開槽法、射水開槽法、人工洛陽鏟開槽法。
一、組合鑽機開槽法連續造牆
施工技術
1.組合鑽機開槽法的工作原理
(1)組合鑽機
組合鑽機是開槽成牆的主要機械,它由多頭鑽頭、支架、懸吊鋼絲繩、卷揚機、反循環係統、配電盤、砂石泵、控製台、底盤等組成。它的工作原理是通過主機上的傳動裝置,帶動主機上並排組合在一起的8台GZQ-800型xing潛qian水shui鑽zuan機ji同tong時shi運yun轉zhuan,帶dai動dong各ge自zi的de鑽zuan頭tou旋xuan轉zhuan,鑽zuan頭tou向xiang土tu層ceng切qie削xue土tu體ti。兩liang個ge鑽zuan頭tou間jian餘yu下xia的de土tu體ti由you側ce刀dao靠kao組zu合he鑽zuan機ji自zi重zhong切qie削xue。切qie削xue掉diao的de泥ni沙sha由you反fan循xun環huan砂sha石shi泵beng通tong過guo反fan循xun環huan軟ruan管guan強qiang行xing排pai出chu槽cao孔kong。連lian續xu不bu斷duan的de鑽zuan進jin切qie削xue,直zhi到dao設she計ji深shen度du,即ji形xing成cheng一yi定ding長chang度du、寬度、深度的槽孔。
(2)成牆
工藝流程
測量放線→導槽砌築→鋼軌鋪設→安置調試組合鑽機→鑽機架定位→開槽→清槽→成孔→成槽→安置隔離體橡膠囊→安置導管→澆築→拔除橡膠囊隔離體→轉入下一個循環工序。
2.多頭小直徑深層攪拌樁連續造牆
施工技術
(1)多頭小直徑深層攪拌機工作原理
多頭小直徑樁造牆防滲技術是運用多頭小直徑深層攪拌機通過主機上的動力傳動裝置,帶動主機上的3gebingliedezuanganzhuandongxuanzhuan,tuijinlishizuanganhezuantouxiangtucengneizuanjindaoshejishendu,ranhouzaitishengjiaobanzhicaokongkongkou。zaizuoyegongchengzhongtongguoshuinijiangbengjiangshuinijiangjingguogaoyashujiangguan、鑽杆、鑽頭噴入土體中。在鑽進和提升的同時,水泥漿液體和原地土充分拌和後,完成第一組的施工(一組一般為3~6棵樁)。當進行第二組樁施工時,主機向前移動,使第二組樁與第一組樁相割搭接之後(相割長度可按半孔)。重複上述第一組施工過程,照此進行第三組施工。三組樁施工完成後,即9~18棵樁連接成牆,為一個單元工程。
(2)技術原理
多頭小直徑深層攪拌樁是把水泥漿噴入土體並攪拌均勻形成水泥牆。這是用水泥土牆作為防滲牆達到截滲目的的一種
施工工藝。水泥漿噴入土體後,經過一係列水化、離子交換與硬凝等物理化學反應,從而形成具有一定強度和抗滲能力的固結體。
3.液壓開槽機開槽法連續造牆
施工技術
(1)YK160-3-40型開槽機工作原理
開槽機也稱鋸槽機,行駛在兩條軌道上,它由底盤、液壓係統、工作裝置、排渣係統、qizhongsheshihedianqixitongzucheng。youyeyagangchanshengdongli,daidongzhuangyouqiexuedaopaidedaoganzuoshangxiawangfuyundong,beiqiexuediaodetutichenzhaluorucaodihou,youfanxunhuanpaizhaxitongpaichucaokong,shigongzhongshiyongyidingnongdudenijianggubi,kaicaojilianxubuduandiyanqiangtizhouxianzuoyeqianyi,zhidaoqiangtimoduan,congerxingchengyigeguizelianxudechangxingcaokong。genjugongchengshejiyuyaoqiu,shiyongbutongchangdu、寬度的刀排,即可開出不同長度、寬度的槽孔。在槽內充填不同的牆體材料,即形成不同抗壓強度、抗滲係數的薄壁連續防滲牆,以達到防滲、封堵空洞、裂縫等隱患險點消除的目的。
(2)成牆
工藝流程
測量放線→場地平整→鋼軌鋪設→鑽導槽井孔→開挖槽孔與支護槽板→安裝調試開槽機、清槽機→開槽(泥漿固壁)→清槽→安置隔離體→澆築隔離體→澆築牆體至完工。
4.射水法連續造牆
施工技術
(1)射水法二代機組工作原理
射水二代機組行駛在同一軌道上,它由造孔機、混hun凝ning土tu澆jiao築zhu機ji等deng組zu成cheng。它ta的de工gong作zuo原yuan理li是shi利li用yong主zhu機ji上shang的de水shui泵beng和he成cheng型xing器qi中zhong的de高gao壓ya射she水shui裝zhuang置zhi形xing成cheng高gao速su射she流liu破po壞huai土tu體ti結jie構gou。通tong過guo正zheng循xun環huan係xi統tong使shi泥ni沙sha混hun合he體ti溢yi出chu地di麵mian,同tong時shi利li用yong卷juan揚yang機ji操cao作zuo成cheng型xing器qi反fan複fu上shang下xia衝chong擊ji運yun動dong擠ji壓ya形xing成cheng槽cao孔kong,成cheng孔kong後hou采cai用yong常chang規gui水shui下xia混hun凝ning土tu澆jiao築zhu法fa澆jiao築zhu。
5.人工洛陽鏟挖槽連續造牆技術
(1)開槽施工設備
半徑R110mm的大型洛陽鏟、機械成孔器(即卷揚機帶動自由下落的筒狀器械)、修槽成型器(即220mm寬的兩麵平行平麵鏟)。
(2)人工洛陽鏟挖槽施工流程
測量放線→洛陽鏟開槽→修孔→夯實孔底→安置模袋隔離體→模袋內下導管→澆築隔離體→安置相鄰隔離體→下導管→澆築隔離體→下導管→澆築混凝土牆體。
二、防滲帷幕造牆技術幾種工藝的適用條件
1.幾種工藝適用的深度
在河南黃河堤防
加固工程中,因受地質條件、
施工工藝的限製,依照截滲牆設計深度,可采用不同的
施工工藝。根據以上幾種工藝在河南黃河堤防
加固工程中的施工實例,組合鑽機、液壓開槽機開槽法在20m深度內,較均質地質條件下,效率較高。新鄉荊隆宮防滲牆工程老口門處施工經試驗改進深度可達42.5m。但由於深度的增加,刀排阻力增大,切削入槽中的土體體積相應增多,造成開槽速度減緩,清槽困難等。因此,開槽深度不宜超過45m。另外,組合鑽機法和液壓開槽法相比,其鑽頭直徑大,牆體厚(0.45m)造成動力、混凝土材料等耗用較多,因此,淺層截滲牆不宜采用。
射水開槽法在荊隆宮與沁河左堤防滲牆工程施工中深度為20m(設計深度與機械最大施工深度相同)。
多頭小直徑深層攪拌樁在濮陽大堤加固中施工深度為15m(設計深度與機械最大施工深度相同)。
人工洛陽鏟挖槽法在沁河左堤施工中深度為7~12m(7m以內為最佳施工深度,12m為實際最大施工深度)。
2.幾種工藝適用的地質條件
工藝技術的不同,地質條件狀況的限製,靠泥漿護壁工藝施工,在大堤堤頂建造防滲牆時,由於大堤部分堤段存在有裂縫、空洞等原因,護壁泥漿漏漿嚴重。部分堤段出現塌孔、卡鑽現象。如沁河右堤馬蓬防滲牆工程、左堤東大原防滲牆工程、開(kai)郊(jiao)局(ju)堤(di)頂(ding)防(fang)滲(shen)牆(qiang)工(gong)程(cheng)等(deng)。由(you)於(yu)施(shi)工(gong)時(shi)漏(lou)漿(jiang)塌(ta)孔(kong),造(zao)成(cheng)施(shi)工(gong)無(wu)法(fa)進(jin)行(xing),幾(ji)處(chu)工(gong)程(cheng)都(dou)進(jin)行(xing)了(le)設(she)計(ji)變(bian)更(geng)。因(yin)此(ci),靠(kao)泥(ni)漿(jiang)護(hu)壁(bi)工(gong)藝(yi)施(shi)工(gong)的(de)組(zu)合(he)鑽(zuan)機(ji)開(kai)槽(cao)法(fa)、液壓開槽機開槽法、射水開槽法在大堤堤頂作業不宜采用,而大堤堤腳加固截滲可大力推廣。
多頭小直徑深層攪拌樁是通過鑽進和提升靠高壓輸漿係統經過輸漿管、鑽杆、鑽頭噴入土層攪拌均勻後形成防滲牆,因此,可在堤頂或堤腳同時采用該工藝,但截滲深度不宜超過15m(最新產品深度可達20m)。
人工洛陽鏟挖槽不靠泥漿護壁,宜在地下水位較低,牆體深度較淺,大堤堤身有磚石、木樁、洞穴、裂縫等堤頂處直接采用。開挖深度5~7m為宜。超過5~7m,可依靠機械成孔器作業。若遇磚石、木樁,人工可直接取出,但最佳深度不宜超過12m。
三、防滲帷幕造牆工藝的關鍵技術
1.垂直度
組合鑽機開槽法、射水開槽法、duotouxiaozhijingshencengjiaobanzhuangdengsanzhegongtongdeguanjianjishushichuizhidu。chuizhidushiguanxidaojianzaodefangshenqiangshifouzaitongyiqiangtizhouxianshang。yinci,zaishigongqijiandezuoyoupiancha、軸線偏差、kongxielvshujuyingancaozuoguichengyuguiding,renzhenguanchajilu。faxianpianxie,lijicaiqucuoshijiupian,quebaofangshenqiangtizaitongyizhouxianshang。fouze,yichuxianduanqianghuoqiangtidibuxianjiebuyan,shigongfengxiguodazaochengjizhong
滲漏現象。
2.牆體接縫銜接處理
混凝土牆體與混凝土牆體之間相接應上下反複清洗原澆築的牆體接頭處,確保銜接處無夾泥。牆體與牆體平行相接,搭接長度應按1~2m為宜。若相接後發現封閉不嚴,產生
滲漏通道時,可采用鑽機鑽孔現澆混凝土的辦法將
滲漏處封閉,達到截滲的目的。
3.塌孔
在施工期間依靠泥漿護壁工藝容易出現擴孔與塌孔現象。擴孔與塌孔造成的主要原因是土層中含有秸料層、粉砂層、空洞、裂縫等。要解決以上問題,可采用的措施主要有:一yi是shi嚴yan格ge控kong製zhi護hu壁bi泥ni漿jiang濃nong度du,必bi要yao時shi造zao漿jiang可ke按an比bi例li適shi當dang添tian加jia膨peng潤run土tu。二er是shi加jia密mi安an置zhi隔ge離li體ti,增zeng加jia支zhi撐cheng力li。三san是shi縮suo短duan牆qiang體ti澆jiao築zhu長chang度du,減jian少shao水shui浸jin時shi間jian。
4.多頭小直徑攪拌樁的鑽進與提升
多duo頭tou小xiao直zhi徑jing攪jiao拌ban樁zhuang是shi通tong過guo鑽zuan進jin與yu提ti升sheng時shi靠kao漿jiang泵beng將jiang水shui泥ni漿jiang經jing過guo高gao壓ya輸shu漿jiang係xi統tong噴pen入ru土tu體ti攪jiao拌ban均jun勻yun而er形xing成cheng的de防fang滲shen牆qiang。它ta的de鑽zuan進jin與yu提ti升sheng速su度du直zhi接jie與yu牆qiang體ti厚hou度du、寬度、強度、抗滲性能有關。因此,在施工作業中,機械手應嚴格執行操縱規程、
工藝流程。原始記錄、施工日誌要詳細記錄