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摘要:塑性混凝土防渗墙在过去几十年中得到了广泛的使用,但在多年来的工程建设实践中也发现了很多的不足,而随着科学技术的不断进步,塑性混凝土防渗墙越来越展现出了自身的优势。本文通过工程建设实例对塑性混凝土防渗墙的施工工艺进行了介绍。
關键词:塑性混凝土;防渗墙;加固工程
1.工程概况
2.施工准备
2.1构筑防渗墙施工平台和导向槽
2.2地质复勘
在防渗墙施工轴线上布设3个地质复勘孔,复勘孔与设计勘探孔相间布置,间距根据监理人指示布设。复勘孔主要探明相对不透水层顶面高程、覆盖层砾砂成份组成情况、地层透水性等。
4.防渗墙施工
4.3造孔
(1)造孔采用液压抓斗抓挖,先抓端孔,后抓中间孔;槽孔施工时采用合格的泥浆固壁,浆面高程控制在槽口以下30~50cm,防止漏浆、塌孔。
(2)端孔施工时由现场质量和技术管理人员经常检查孔位、孔斜、孔径,发现超偏及时纠正。
(3)接头孔在塑性混凝土终浇24h后才能开孔,以孔壁稳定且不流淌为宜。
(4)墙体深度:槽孔施工时以现场地质监理工程师地质鉴定终孔深度为准,以确保防渗墙入岩深度。
4.4槽孔清孔换浆
(1)槽孔的清孔换浆采用抓斗清槽,斗体闭合后将槽内的稠状物抓出,清孔时及时补充新浆,直至孔底沉渣厚度满足设计要求为止。
(2)对于二期槽,在清孔换浆结束前或清孔工程中用钢丝刷子钻头刷洗两侧槽段接头混凝土壁的泥皮,至刷子钻头不带泥屑、孔底淤积不再增加为止。
4.5槽孔验收
(1)验收方法
采用悬锤法配合钢卷尺测量孔位,孔斜率和槽孔深度,检查槽孔槽壁是否垂直平整,槽孔内是否有梅花孔和小墙等;采用钢丝刷子刷洗接头孔泥皮的方法,检查二期槽两端混凝土壁上的泥皮是否刷洗干净;用测饼测量孔底淤积厚度,采用泥浆“三件套”即测量泥浆含砂量、比重和黏度。
(2)槽形验收标准
槽壁平整垂直,无梅花孔、小墙等;孔位允许偏差不大于3cm;孔斜率不得大于4‰,遇含孤石地层及基岩陡坡等特殊情况,控制在6‰以内。以现场地质监理工程师鉴定的基岩面确定是否可以终孔及终孔深度。
(3)清孔换浆验收标准
4.6水下混凝土浇筑
(3)水下混凝土浇筑采用球塞式隔水栓,球塞直径180mm,导管距孔底的距离不大于球塞的直径。待混凝土料充满导管和分料斗后上提适当距离让混凝土一举封住导管底。
(4)塑性混凝土从混凝土拌和站通过混凝土泵泵送至槽口旁的储料罐,再经溜槽分流进入到各根导管。在混凝土浇筑中,控制各导管均匀下料,使槽内混凝土面高差小于0.5m,根据混凝土上升速度和导管埋深及时起拔导管,槽孔内混凝土面上升速度控制在2~7m/h之间,导管埋深控制在1~6m之间。
4.7防渗墙槽段连接
防渗墙槽段连接采用接头管法。一期槽清孔换浆结束后,在槽段两端孔位置下设钢制接头管,接头管直径φ350mm,孔口固定。根据混凝土初凝时间适时起拔接头管,以孔壁稳定且不流淌为宜,接头孔一般在塑型砼终浇24h后才能开孔。混凝土浇筑后接头管部位形成二期槽端孔,待二期槽成槽后连接成墙。接头管分节制作,插销连接,采用汽车吊起拔。
4.8施工难点
(1)造孔漏浆处理
施工发生漏浆可采用回填粘土、草末、稻壳、石灰、或孔底灌注纯水泥浆加速凝剂处理或灌注低标号混凝土等堵塞架空层。
根据以往施工经验,槽段的副孔施工时,易引起塌孔漏浆;挖槽时,须注意观察槽孔浆面的变化,发现浆面迅速下降时,尽快提起抓斗,以防埋斗事故发生。
(2)塌孔处理
施工中遇塌孔,采用渣土、粘土混合料回填槽孔至塌孔位置以上1.5m;再用重锤夯实,挤密孔壁。若塌孔较严重,可采用直升导管法回填灌筑低标号混凝土填平,重新造孔。
(3)浇筑事故处理
混凝土浇筑中如果出现浇筑质量事故,则优先选用清除孔内混凝土重新浇筑的方法。无论采用何种处理措施,均需要经监理工程师批准,确保墙体质量。
5、施工成果及质量分析
5.1在防渗墙浇筑混凝土时,由实验人员在每个槽孔入口处进行槽口随机取样,留作室内物力学性能实验。本工程共检测混凝土抗压强度61组,混凝土抗渗性能24组,弹性模量检测7组,全部满足设计要求。其中:砼抗压强度最大值4.6MPa,最小值3.2MPa,平均强度标mfcu=3.67MPa,准差Sfcu=0.3,离差系数为0.083<0.18,概率度系数为2.21,保证率97.7>85,评定结果为优良。砼抗渗试件组24组,其中最大值6.1×10-8cm/s,最小值为7.1×10-9cm/s,均小于设计值1×10-7cm/s,评定结果为合格。弹模试件7组,其中最大值为1520MPa,最小值790MPa,评定结果为合格。
5.2防渗墙经江苏兴水工程质量检测有限公司第三方检测成果如下:共计对防渗墙取芯检测,强度9组,渗透系数4组,抗压弹性模量1组,均符合设计要求。
6、结语
江苏宜兴黄墅水库除险加固工程主坝基础地质情况复杂,地下水位高、坝体部分填土质量差,有潜蚀土洞,导致施工难度大,在施工过程中通过科学管理、精心组织,确保了防渗墙质量与进度。终孔验收、清孔验收、预埋管下设、混凝土浇筑均符合设计及规范要求;原材料经过检验满足相关规范要求;第三方检查结果满足设计及规范要求。
關键词:塑性混凝土;防渗墙;加固工程
1.工程概况
2.施工准备
2.1构筑防渗墙施工平台和导向槽
2.2地质复勘
在防渗墙施工轴线上布设3个地质复勘孔,复勘孔与设计勘探孔相间布置,间距根据监理人指示布设。复勘孔主要探明相对不透水层顶面高程、覆盖层砾砂成份组成情况、地层透水性等。
4.防渗墙施工
4.3造孔
(1)造孔采用液压抓斗抓挖,先抓端孔,后抓中间孔;槽孔施工时采用合格的泥浆固壁,浆面高程控制在槽口以下30~50cm,防止漏浆、塌孔。
(2)端孔施工时由现场质量和技术管理人员经常检查孔位、孔斜、孔径,发现超偏及时纠正。
(3)接头孔在塑性混凝土终浇24h后才能开孔,以孔壁稳定且不流淌为宜。
(4)墙体深度:槽孔施工时以现场地质监理工程师地质鉴定终孔深度为准,以确保防渗墙入岩深度。
4.4槽孔清孔换浆
(1)槽孔的清孔换浆采用抓斗清槽,斗体闭合后将槽内的稠状物抓出,清孔时及时补充新浆,直至孔底沉渣厚度满足设计要求为止。
(2)对于二期槽,在清孔换浆结束前或清孔工程中用钢丝刷子钻头刷洗两侧槽段接头混凝土壁的泥皮,至刷子钻头不带泥屑、孔底淤积不再增加为止。
4.5槽孔验收
(1)验收方法
采用悬锤法配合钢卷尺测量孔位,孔斜率和槽孔深度,检查槽孔槽壁是否垂直平整,槽孔内是否有梅花孔和小墙等;采用钢丝刷子刷洗接头孔泥皮的方法,检查二期槽两端混凝土壁上的泥皮是否刷洗干净;用测饼测量孔底淤积厚度,采用泥浆“三件套”即测量泥浆含砂量、比重和黏度。
(2)槽形验收标准
槽壁平整垂直,无梅花孔、小墙等;孔位允许偏差不大于3cm;孔斜率不得大于4‰,遇含孤石地层及基岩陡坡等特殊情况,控制在6‰以内。以现场地质监理工程师鉴定的基岩面确定是否可以终孔及终孔深度。
(3)清孔换浆验收标准
4.6水下混凝土浇筑
(3)水下混凝土浇筑采用球塞式隔水栓,球塞直径180mm,导管距孔底的距离不大于球塞的直径。待混凝土料充满导管和分料斗后上提适当距离让混凝土一举封住导管底。
(4)塑性混凝土从混凝土拌和站通过混凝土泵泵送至槽口旁的储料罐,再经溜槽分流进入到各根导管。在混凝土浇筑中,控制各导管均匀下料,使槽内混凝土面高差小于0.5m,根据混凝土上升速度和导管埋深及时起拔导管,槽孔内混凝土面上升速度控制在2~7m/h之间,导管埋深控制在1~6m之间。
4.7防渗墙槽段连接
防渗墙槽段连接采用接头管法。一期槽清孔换浆结束后,在槽段两端孔位置下设钢制接头管,接头管直径φ350mm,孔口固定。根据混凝土初凝时间适时起拔接头管,以孔壁稳定且不流淌为宜,接头孔一般在塑型砼终浇24h后才能开孔。混凝土浇筑后接头管部位形成二期槽端孔,待二期槽成槽后连接成墙。接头管分节制作,插销连接,采用汽车吊起拔。
4.8施工难点
(1)造孔漏浆处理
施工发生漏浆可采用回填粘土、草末、稻壳、石灰、或孔底灌注纯水泥浆加速凝剂处理或灌注低标号混凝土等堵塞架空层。
根据以往施工经验,槽段的副孔施工时,易引起塌孔漏浆;挖槽时,须注意观察槽孔浆面的变化,发现浆面迅速下降时,尽快提起抓斗,以防埋斗事故发生。
(2)塌孔处理
施工中遇塌孔,采用渣土、粘土混合料回填槽孔至塌孔位置以上1.5m;再用重锤夯实,挤密孔壁。若塌孔较严重,可采用直升导管法回填灌筑低标号混凝土填平,重新造孔。
(3)浇筑事故处理
混凝土浇筑中如果出现浇筑质量事故,则优先选用清除孔内混凝土重新浇筑的方法。无论采用何种处理措施,均需要经监理工程师批准,确保墙体质量。
5、施工成果及质量分析
5.1在防渗墙浇筑混凝土时,由实验人员在每个槽孔入口处进行槽口随机取样,留作室内物力学性能实验。本工程共检测混凝土抗压强度61组,混凝土抗渗性能24组,弹性模量检测7组,全部满足设计要求。其中:砼抗压强度最大值4.6MPa,最小值3.2MPa,平均强度标mfcu=3.67MPa,准差Sfcu=0.3,离差系数为0.083<0.18,概率度系数为2.21,保证率97.7>85,评定结果为优良。砼抗渗试件组24组,其中最大值6.1×10-8cm/s,最小值为7.1×10-9cm/s,均小于设计值1×10-7cm/s,评定结果为合格。弹模试件7组,其中最大值为1520MPa,最小值790MPa,评定结果为合格。
5.2防渗墙经江苏兴水工程质量检测有限公司第三方检测成果如下:共计对防渗墙取芯检测,强度9组,渗透系数4组,抗压弹性模量1组,均符合设计要求。
6、结语
江苏宜兴黄墅水库除险加固工程主坝基础地质情况复杂,地下水位高、坝体部分填土质量差,有潜蚀土洞,导致施工难度大,在施工过程中通过科学管理、精心组织,确保了防渗墙质量与进度。终孔验收、清孔验收、预埋管下设、混凝土浇筑均符合设计及规范要求;原材料经过检验满足相关规范要求;第三方检查结果满足设计及规范要求。