砂礫石地層塑性砼防滲牆施工方法
發布時間:2014-08-09
水工
建築結構設計中,基礎防滲透措施有多種,例如:砼防滲牆、高壓旋噴、擺噴砼防滲牆、土工膜防滲、砼防滲牆結合土工膜防滲等。重要的水工建築物(如水電站)還設有深層防滲帷幕,有用鑽孔灌漿形成地下深層防滲牆的。
防fang滲shen牆qiang的de施shi工gong工gong法fa,在zai過guo去qu的de文wen獻xian資zi料liao中zhong提ti出chu過guo不bu少shao,但dan往wang往wang是shi針zhen對dui大da型xing水shui利li水shui電dian工gong程cheng,且qie對dui施shi工gong所suo應ying具ju備bei的de條tiao件jian要yao求qiu較jiao高gao。山shan西xi省sheng引yin黃huang工gong程cheng總zong幹gan三san級ji泵beng站zhan場chang區qu基ji岩yan麵mian上shang均jun為wei砂sha礫li石shi地di層ceng,在zai該gai項xiang目mu防fang滲shen牆qiang施shi工gong中zhong,采cai用yong衝chong擊ji鑽zuan孔kong泥ni漿jiang正zheng循xun 環法出碴施工,取得了較好的效果。本方法適用於場地狹小的中小型水工建築物防滲牆施工。
一、工藝特點及適用範圍
1、工藝特點
①設備簡單,對場地條件要求低,使用靈活方便。
②泥漿可循環利用,減少粘土資源的浪費。
③成孔質量較好,經濟效益明顯。
2、適用範圍
適用在鬆散衝洪積地層、有液化或淤泥質等複雜地層中的防滲牆施工,要求防滲牆深度≤50m、牆體寬度在0.6―1.Om範圍內。
二、主要
施工工藝
1、平整場地:根據現場已有資料特別是地下水位資料,確定最低施工平台高程進行場地平整,形成完整的施工現場。
2、測量放線:根據設計圖紙測放出防滲牆施工軸線。
3、修築砼導向槽:按施工方案修築砼導向槽(關於槽的結構有木製、鋼木混合式混凝土等形式,可根據實際條件合理確定)。
4、劃分施工槽段:根據砼澆築強度,合理劃分施工槽段,選取施工方法。常用施工方法為二期槽段分期施工法,接頭處套接0.6倍牆寬。另外還有分槽段連續施工法,接頭處套接一鑽,形成連續牆。槽段長度均應根據牆體深度、厚度,地質水文情況,泥漿護壁能力,以及砼澆築速度來確定。
5、進行槽段施工(一、二期)。
三、主要施工方法
1.根據劃分的槽段長度,確定主孔鑽孔數量、位置和副孔壁打長度(本方法一般不考慮采用孔內接碴鬥),按照先施工主孔、後(hou)劈(pi)打(da)副(fu)孔(kong)的(de)順(shun)序(xu)施(shi)工(gong)。主(zhu)孔(kong)采(cai)用(yong)十(shi)字(zi)圓(yuan)形(xing)鑄(zhu)鋼(gang)鑽(zuan)頭(tou)依(yi)次(ci)施(shi)工(gong)主(zhu)孔(kong),然(ran)後(hou)用(yong)鼓(gu)形(xing)鑽(zuan)頭(tou)將(jiang)剩(sheng)餘(yu)土(tu)體(ti)劈(pi)打(da)修(xiu)平(ping)。形(xing)成(cheng)槽(cao)孔(kong)後(hou),用(yong)鑽(zuan)機(ji)上(shang)下(xia)拉(la)動(dong)槽(cao)頭(tou)刷(shua)清(qing)理(li)槽(cao)壁(bi)至(zhi)合(he)乎(hu)規(gui)範(fan)要(yao)求(qiu)。成(cheng)槽(cao)必(bi)須(xu)做(zuo)到(dao):槽形規範、槽寬合格、caodihecaobimeiyoutantoushihexiaoqiang。duiyushalishidiceng,youxianliyongdangdizhantuziyuanzhizuonijiang。nijiangkeyoufensuidezhantujiashuijiaobanhou,fangzhizainijiangchizhongchongfenshuihuazhicheng。yekebianzuankongbiantianzhantuzaojiang。zaizuanjinguochengzhong,zuanchatongguolizhoulixinshinijiangbengbuduansongrenkongdidexunhuannijiangdaichucaokouwai,bingjishicongchendianchizhonglaoquduicun,genjuchayangzhunquepanduandicengbianhuayizhidaoshigong。duifangdezuanchazekejishiqingyunchuchangwai,yibaochishigongxianchangtongchang。anchangguideshigongfangfa,yibanhaiyingpeizhitaochatong,zaibiyaoshitaochoucaodizuancha。shiyongzuanjixinghaoweiC30,由鑽頭、機架、卷揚機三部分組成,鑽頭由5T慢(man)速(su)卷(juan)揚(yang)機(ji)牽(qian)引(yin)提(ti)升(sheng),鋼(gang)絲(si)繩(sheng)自(zi)由(you)懸(xuan)掛(gua),無(wu)動(dong)力(li)下(xia)放(fang),掘(jue)削(xue)的(de)泥(ni)土(tu)混(hun)在(zai)泥(ni)漿(jiang)中(zhong)以(yi)正(zheng)循(xun)環(huan)方(fang)式(shi)排(pai)出(chu)槽(cao)外(wai)。下(xia)鑽(zuan)應(ying)使(shi)吊(diao)索(suo)保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)張(zhang)力(li),引(yin)導(dao)鑽(zuan)頭(tou)垂(chui)直(zhi)成(cheng)槽(cao),下(xia)鑽(zuan)速(su)度(du)應(ying)取(qu)決(jue)於(yu)泥(ni)渣(zha)的(de)排(pai)出(chu)能(neng)力(li)及(ji)土(tu)質(zhi)的(de)軟(ruan)硬(ying)程(cheng)度(du)。
2.護壁泥漿製備工藝。
采cai用yong自zi成cheng泥ni漿jiang護hu壁bi作zuo業ye,隻zhi設she沉chen澱dian池chi,泥ni漿jiang池chi安an泥ni漿jiang泵beng一yi台tai排pai泥ni渣zha,泥ni漿jiang池chi采cai用yong臥wo式shi雙shuang軸zhou泥ni漿jiang攪jiao拌ban機ji,為wei滿man足zu使shi用yong要yao求qiu,泥ni漿jiang池chi的de容rong積ji一yi般ban應ying為wei一yi個ge單dan元yuan槽cao段duan挖wa掘jue量liang的de1.5―2.0倍。泥漿應調至均勻,一般新配泥漿密度應控製在1.01―1.05t/m3,循環過程中泥漿控製在1.25―1.30t/m3之間,遇鬆散地層,泥漿密度可適當加大,澆築混凝土時,槽內泥漿控製在1.15―1.25t/m3之間。在成槽過程中,要不斷向槽內補充新泥漿,使其充滿整個槽段。泥漿應保持高出地下水位0.5m以上,亦不應低於導牆頂麵0.3m。在同一槽段鑽進,遇到不同地質條件和土層,要注重調整泥漿的性能和配合比,以適應不同土質情況,防止塌方。
3.成槽驗收。
按設計要求的槽深施工完畢,申請驗收。一般的檢驗指標為槽寬、槽深、垂直度。
檢驗方法:除在水電工程施工組織設計中所提到的采用儀器測量方法外,比較簡單、而又適合現場使用的檢驗方法就是采用探籠法。根據槽段長度、槽cao寬kuan尺chi寸cun用yong合he適shi直zhi徑jing的de鋼gang筋jin焊han製zhi成cheng矩ju形xing籠long體ti。檢jian驗yan時shi,利li用yong鑽zuan機ji吊diao起qi探tan籠long,下xia入ru槽cao內nei至zhi槽cao底di,應ying達da到dao籠long體ti上shang下xia自zi如ru不bu掛gua槽cao壁bi,且qie軸zhou線xian偏pian差cha不bu超chao標biao,方fang可ke轉zhuan入ru下xia一yi道dao工gong序xu施shi工gong。
4.清孔掏渣。
清孔換漿,指的是在混凝土澆築前,清除槽內漿液中懸浮的鑽碴和槽底的沉碴。正規的方法是:利li用yong新xin鮮xian合he格ge漿jiang液ye,逐zhu步bu置zhi換huan槽cao內nei帶dai浮fu碴cha的de漿jiang液ye,在zai置zhi換huan的de同tong時shi即ji可ke清qing出chu浮fu碴cha。比bi較jiao適shi合he施shi工gong現xian場chang的de換huan漿jiang方fang式shi,則ze是shi直zhi接jie利li用yong泥ni漿jiang泵beng來lai循xun環huan漿jiang液ye,將jiang槽cao內nei浮fu碴cha和he槽cao底di沉chen碴cha帶dai出chu槽cao外wai清qing出chu,直zhi至zhi漿jiang中zhong已yi無wu明ming顯xian粒li狀zhuang碎sui屑xie。換huan漿jiang指zhi標biao:密度1.15―1.25t/m3,粘度25S―30S,含砂率小於5―10%。比bi較jiao適shi合he現xian場chang控kong製zhi的de方fang法fa,一yi般ban是shi用yong比bi重zhong計ji直zhi接jie測ce量liang泥ni漿jiang密mi度du,既ji方fang便bian又you簡jian單dan,故gu較jiao常chang使shi用yong。相xiang對dui於yu防fang滲shen牆qiang的de混hun凝ning土tu施shi工gong來lai說shuo,最zui主zhu要yao的de是shi保bao證zheng混hun凝ning土tu施shi工gong階jie段duan槽cao內nei漿jiang液ye的de質zhi量liang參can數shu不bu發fa生sheng變bian化hua,以yi順shun利li完wan成cheng槽cao段duan澆jiao築zhu。
5.每槽段內下入二套導管,兩導管間距不宜大於3.Om,每根導管距離槽頭不宜大於1.5m。如果防滲牆設計中有鋼筋籠,則應按規範加工做鋼筋籠,現場拚裝,下入設計要求的深度並加以固定。
導管的選用,應與混凝土澆築強度和混凝土麵上升速度相匹配。
導管分節長度:底節宜為2500―4000mm,中間節1000―2000mm,漏鬥下配管長度宜為1000mm。另外,還應設置長度小於1000mm的調節管。製作的導管內徑一致,內壁光滑圓順。導管安裝應豎直,接頭連接緊密不
漏水。每根導管均應置於槽寬的1/2處,下端高出槽底0.4m。
漏鬥容量須滿足開澆混凝土封底並達到埋管1.Om以yi上shang的de要yao求qiu。漏lou鬥dou容rong量liang不bu能neng滿man足zu開kai澆jiao量liang要yao求qiu時shi,必bi須xu增zeng設she儲chu料liao鬥dou。按an以yi往wang的de慣guan例li,導dao管guan中zhong應ying設she隔ge水shui球qiu,但dan是shi近jin年nian來lai的de施shi工gong經jing驗yan,在zai不bu加jia隔ge水shui球qiu的de條tiao件jian下xia,更geng能neng保bao證zheng混hun凝ning土tu開kai澆jiao順shun利li。因yin此ci,本ben方fang法fa建jian議yi:一般可不考慮設置隔水球,而采用漏鬥底部加裝活板的方法。此法在實踐中多次運用,從未出現過開澆不能順利下料的情況。
6.澆築混凝土。
①混凝土配合比。
常規混凝土防滲牆混凝土配合比均以塑性混凝土為主,此配合比適用於地下防滲牆自流成型施工柔性材料,它具有極低的彈性模量、抗拉強度高、防(fang)水(shui)抗(kang)滲(shen)性(xing)能(neng)好(hao)等(deng)特(te)點(dian),能(neng)適(shi)應(ying)較(jiao)大(da)變(bian)形(xing)。由(you)於(yu)它(ta)的(de)這(zhe)些(xie)特(te)性(xing)使(shi)得(de)塑(su)性(xing)混(hun)凝(ning)土(tu)防(fang)滲(shen)牆(qiang)在(zai)荷(he)載(zai)作(zuo)用(yong)下(xia)牆(qiang)內(nei)應(ying)力(li)值(zhi)很(hen)低(di),克(ke)服(fu)了(le)剛(gang)性(xing)混(hun)凝(ning)土(tu)防(fang)滲(shen)牆(qiang)易(yi)產(chan)生(sheng)裂(lie)縫(feng)的(de)缺(que)點(dian)。由(you)於(yu)低(di)透(tou)水(shui)性(xing)的(de)粘(zhan)土(tu)和(he)膨(peng)潤(run)土(tu)的(de)加(jia)入(ru),使(shi)混(hun)凝(ning)土(tu)具(ju)有(you)大(da)的(de)流(liu)動(dong)、粘聚性(坍落度18―20cm,擴散度34―38cm),並使得塑性混凝土的滲透係數接近甚至小於剛性的滲透係數,且有適當的強度,可以承受垂直方向的壓應力和地下水的滲透壓力。
②混凝土澆築。
混凝土澆築方案需根據現場具體條件確定。a、拌和站生產,汽車水平運輸,現場搭設澆築平台,汽車直接卸人儲料鬥;b、拌和站生產,汽車水平運輸,現場利用吊車配料罐垂直運輸卸人儲料鬥;c、條件許可時,拌和機設在現場的一定高度上,直接拌料送人儲料鬥。建議在有拌和係統的條件下,優先采用a、b方案。用方案c施工,當砼料不合適時,難以處理。
一個槽段混凝土的首次灌注量,應按導管埋人混凝土內的深度不小於1.Om計算。
開始澆築時,同時拉開(兩組)儲chu料liao鬥dou活huo門men,混hun凝ning土tu料liao連lian續xu進jin入ru漏lou鬥dou並bing衝chong開kai漏lou鬥dou活huo板ban,順shun導dao管guan衝chong入ru孔kong底di。全quan部bu儲chu料liao進jin入ru槽cao孔kong後hou,連lian續xu進jin行xing混hun凝ning土tu澆jiao築zhu作zuo業ye,砼tong上shang升sheng速su度du不bu小xiao於yu2m/h。
開澆後,立即測量槽內混凝土頂麵高程,核對計算混凝土量與實際上升高度是否吻合。隨著槽內混凝土麵的上升,以後每隔30min測量一次混凝土麵的標高並計算、核對深度不小於1.5m亦不大於6.Om。嚴(yan)防(fang)將(jiang)導(dao)管(guan)底(di)口(kou)提(ti)出(chu)混(hun)凝(ning)土(tu)麵(mian)。砼(tong)澆(jiao)注(zhu)過(guo)程(cheng)中(zhong),作(zuo)好(hao)導(dao)管(guan)拆(chai)卸(xie)及(ji)砼(tong)澆(jiao)注(zhu)記(ji)錄(lu)。澆(jiao)築(zhu)過(guo)程(cheng)中(zhong)要(yao)嚴(yan)格(ge)控(kong)製(zhi)砼(tong)坍(tan)落(luo)度(du)並(bing)按(an)規(gui)範(fan)及(ji)時(shi)抽(chou)取(qu)試(shi)樣(yang),製(zhi)作(zuo)混(hun)凝(ning)土(tu)試(shi)件(jian),每(mei)組(zu)樣(yang)品(pin)不(bu)少(shao)於(yu)3個試塊。
澆注結束時,應及時拔出導管,清理並衝洗幹淨導管、漏鬥、儲料鬥等澆築設備,以備下一槽使用。
四、質量保證措施
1、槽段施工時,鑽孔的孔位正確,劈孔中心線均在同一軸線上。無特別地層條件,單槽底麵宜在同一高程上,便於砼澆築時施工控製。
2、Ⅱ期槽段套接時,必須校正軸線,保證套接端的最小牆厚滿足規範和設計要求。
3、嚴格控製混凝土的投料、拌和環節,確保出口的混凝土料的質量指標。實踐統計,混凝土料的坍落度、和易性二項指標直接影響著水下混凝土澆築的順利與否。投料稱量要準確,拌和時間宜長不宜短,強製式拌和機拌和時間>60S。
4、水平運輸車輛應具備防漏漿條件,運到現場的混凝土料,不應該損失坍落度。
5、澆築強度宜盡量提高,滿足槽內混凝土上升速度不小於2.0m/小時的規範要求。從混凝土拌和、運輸、人倉等環節加強協調管理,確保每個槽段按規範完成混凝土澆築。