范思剛,孫 凱
(遼寧省海城市水利技術(shù)推廣中心,遼寧 海城114200)
混凝土防滲墻技術(shù)在砂基防滲中的應(yīng)用
范思剛,孫 凱
(遼寧省海城市水利技術(shù)推廣中心,遼寧 海城114200)
結(jié)合遼河下游渾河河道丁家段堤身砂基防滲工程實(shí)例,介紹了混凝土防滲墻技術(shù)的水力造孔方法、泥漿制備、混凝土澆筑等施工工藝和質(zhì)量控制。實(shí)踐證明,應(yīng)用混凝土防滲墻技術(shù)對砂層或砂礫層進(jìn)行防滲處理,技術(shù)方案先進(jìn),防滲效果顯著。
混凝土防滲墻;防滲工程;質(zhì)量控制
渾河楊家—丁家堤段位于遼寧省海城市溫香鎮(zhèn)境內(nèi),是渾河的重要險工之一,歷年洪水期該堤段背水坡堤腳及護(hù)堤地存在著不同程度的滲透破壞。為了徹底解決堤防存在的滲透破壞問題,消除該段險工,采用射水法造墻機(jī)建造混凝土連續(xù)防滲墻的方法,對堤基進(jìn)行防滲處理,斷面樁號HZ1O+771—HZ2O+721,全長 2 000 m,打孔深度為8.7 m,澆筑深度8.7 m(其中地面以上2 m,地面以下6.7 m)。從而形成一道長2 000 m,高8.7 m,厚0.22 m的混凝土防滲墻,混凝土標(biāo)號C15,抗?jié)B標(biāo)號S6。
這次混凝土連續(xù)防滲墻施工為水力造孔機(jī)成孔,采用觸變泥漿護(hù)壁,澆注機(jī)電動葫蘆吊運(yùn)混凝土成墻施工工藝。其主要施工工藝為:施工準(zhǔn)備→造孔→泥漿護(hù)壁→下設(shè)混凝土澆注導(dǎo)管→混凝土澆注。
1)成孔方法。成孔機(jī)具采用射水法造孔,并配備高揚(yáng)程離心水泵,產(chǎn)生水壓力進(jìn)行成孔。
孔分Ⅰ、Ⅱ期施工,Ⅰ、Ⅱ期孔均采用射水法成孔。順序一般為先做1,3,5,…孔,澆筑混凝土,達(dá)到初凝后,再做 2,4,6,…孔。
2)孔寬度及長度劃分??讓挾雀鶕?jù)設(shè)計為220 mm??组L度Ⅰ期為2 m,Ⅱ期為2.10 m。
3)成孔質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。防滲墻軸線上下方向的誤差不大于30 mm,孔偏斜率小于4%,Ⅰ、Ⅱ期孔段搭接部位的兩次孔位中心線,在任一深度的偏差值應(yīng)能保證搭接強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。造孔前先認(rèn)真校對孔位,利用該設(shè)備在固定的軌道上操作的優(yōu)良性能,確保水力造孔軸線與設(shè)計軸線結(jié)合,上下升降過程中保持平穩(wěn),避免左右擺動,主機(jī)行駛,發(fā)現(xiàn)偏斜,利用調(diào)節(jié)鈕自行糾偏的良好特性進(jìn)行及時糾正和控制。
4)孔深度。根據(jù)設(shè)計要求,防滲墻底部均達(dá)到設(shè)計底高程,從而形成一個封閉的防滲體。
泥漿為固壁泥漿,其作用是支撐孔壁,穩(wěn)定地層懸浮沉渣,對成孔的穩(wěn)定作用是非常重要的。
固壁泥漿材料選用優(yōu)質(zhì)紅粘土、膨潤土,摻和物主要有羥甲基纖維素和燒堿。
利用設(shè)備自身的正反循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行換漿清孔,滿足孔內(nèi)固壁泥漿性能指標(biāo),孔底淤積厚度,接縫面刷洗等質(zhì)量要求。對孔位、孔深、孔寬及偏斜等施工質(zhì)量進(jìn)行自檢,經(jīng)驗收合格后方可進(jìn)行下道工序的作業(yè)。
2.4.1 墻體材料及配合比
按照設(shè)計要求防滲墻體強(qiáng)度為C15,抗?jié)BS6的指標(biāo),坍落度 18~22 cm,擴(kuò)散度 34~40 cm。
2.4.2 混凝土拌和
采用人工推車運(yùn)料入拌合機(jī)料斗,采用在軌道上行走的JS-500混凝土攪拌機(jī)拌制混凝土,保證混凝土拌和質(zhì)量。利用澆筑機(jī)電動葫蘆下導(dǎo)管、固定在澆筑平臺上,再吊運(yùn)混凝土澆筑成墻,施工方法基本同常規(guī)直升導(dǎo)管法水下混凝土澆筑。對混凝土原材料質(zhì)量、拌合和澆筑工序質(zhì)量都要嚴(yán)格控制,務(wù)必按施工要求嚴(yán)格操作,對澆筑過程中的任何異常現(xiàn)象都要密切注視,果斷采取措施,防止發(fā)生質(zhì)量事故。
2.4.3 混凝土澆筑
成孔后采用直升導(dǎo)管法澆筑混凝土。
1)安裝導(dǎo)管時,導(dǎo)管底部出口于孔底板距離小于25 cm,澆注導(dǎo)管內(nèi)徑為200 mm,采用密封快速卡扣接頭,其密封承壓性好,防止漏漿事故發(fā)生。
2)開始澆筑前,備好混凝土,將管內(nèi)泥漿擠出管外,保證后續(xù)澆筑的混凝土不與泥漿摻混。澆筑過程中,保持導(dǎo)管埋入混凝土的深度為2~4 m,但不小于0.5 m,保持全孔混凝土面均衡上升,控制其高差在0.2 m范圍內(nèi)。
3)混凝土澆筑連續(xù)進(jìn)行,孔內(nèi)混凝土面上升速度大于2 m/h,每10 min量測一次孔段混凝土上升面。
4)在混凝土澆筑時,按要求在出機(jī)口及孔口入口處隨機(jī)取樣,檢驗混凝土的物理力學(xué)性能指標(biāo),不合格混凝土嚴(yán)禁入孔。
2.4.4 混凝土防滲墻連接
防滲墻Ⅰ期孔澆注結(jié)束達(dá)到初凝后,射水造墻機(jī)在Ⅱ期造孔過程中打開成型器上的側(cè)向噴咀、安裝上鋼絲刷,對Ⅰ期墻端面進(jìn)行沖洗、刷洗,并且事先控制好Ⅰ、Ⅱ期槽間的施工預(yù)留縫寬度,確保接縫刷洗有效,檢驗合格后進(jìn)行混凝土澆筑,將Ⅰ、Ⅱ期墻體良好連接。
1)材料質(zhì)量控制。在施工前對原材料按有關(guān)規(guī)定的規(guī)定進(jìn)行材料的抽樣送檢,確認(rèn)合格后,方能投入使用,以確保工程質(zhì)量。
2)固壁泥漿質(zhì)量控制。通過試驗確定拌制泥漿的方法及攪拌時間,并按批準(zhǔn)的配合比配制泥漿。在施工作業(yè)的不同階段,按要求對泥漿性能進(jìn)行檢驗和控制。停止挖孔時的孔內(nèi)泥漿、儲漿池內(nèi)的泥漿仍要不斷攪拌。
3)成孔質(zhì)量控制。由專職技術(shù)人員抽驗與相關(guān)機(jī)組自檢結(jié)合進(jìn)行日常檢查與驗收。主要檢查項目為孔位、孔寬、孔斜、孔深、孔形等,使之符合設(shè)計及規(guī)范要求。
4)混凝土澆筑質(zhì)量控制。在澆筑過程中隨機(jī)檢查坍落度及擴(kuò)散度保證混凝土質(zhì)量。在導(dǎo)管下設(shè)、混凝土澆筑過程中,應(yīng)旁站監(jiān)督,確?;炷翝仓|(zhì)量,同時隨機(jī)取樣制作試塊,作為最終混凝土質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)。
施工過程中及完成后,建設(shè)、監(jiān)理、施工及設(shè)計單位,隨機(jī)在防滲墻段指定25處位置進(jìn)行開挖檢查(平均80 m一處),開挖深度4 m,長度5 m以上,并進(jìn)行取芯。經(jīng)檢查,墻體外觀輪廓規(guī)整清晰,表面附著粘灰沙粒,清掃后墻體密實(shí)堅硬,搭接良好,墻體最小厚度22 cm,軸線偏差±1 cm,垂直度偏差小于0.2%。
墻體達(dá)到凝固期后,在墻后做了封閉式抽水試驗和水力計算。結(jié)果表明,防滲墻的滲透系數(shù)小于0.419×10-8cm/s,完全達(dá)到設(shè)計要求。
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2011-03-08