覃海東
(新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院勘測(cè)總隊(duì),新疆 昌吉 831100)
混凝土截滲墻[1]作為水利工程的新技術(shù),以其特有的抗?jié)B效果和穩(wěn)定性被廣泛應(yīng)用于各種防洪、供水工程,但由于施工工藝復(fù)雜、技術(shù)要求較高,施工中容易出現(xiàn)多種問(wèn)題。取水工程(混凝土截滲墻)是阿圖什工業(yè)園區(qū)供水工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),與工程的順利實(shí)施密切相關(guān)?;诖耍疚膶?duì)阿圖什工業(yè)園區(qū)供水工程混凝土防滲墻施工展開(kāi)分析。
阿圖什工業(yè)園區(qū)供水工程行政區(qū)劃屬于新疆克孜勒蘇柯?tīng)柨俗巫灾沃菥硟?nèi),工程由取水工程(混凝土截滲墻)、輸水工程、麻扎爾塔格水庫(kù)(已建)及末端調(diào)節(jié)水池四部分組成。取水口位于烏瑞克河出山口上游6 km處,一期從烏瑞克河引水規(guī)模為866萬(wàn)m3/a,通過(guò)麻扎爾塔格水庫(kù)調(diào)節(jié)后向工業(yè)園區(qū)凈供水量為779萬(wàn)m3/a,二期從烏瑞克河上引水1602萬(wàn)m3/a,通過(guò)麻扎爾塔格水庫(kù)調(diào)節(jié)后向工業(yè)園區(qū)凈供水量為1441.8萬(wàn)m3/a。
截滲墻施工采用旋挖鉆機(jī)造孔、液壓抓斗抓取成槽施工工藝,工藝流程見(jiàn)圖1。
圖1 砼截滲墻施工流程圖
砼截滲墻施工程序:施工準(zhǔn)備→現(xiàn)場(chǎng)施工測(cè)量→導(dǎo)向槽及倒渣平臺(tái)→砼截滲墻→工作面清理。導(dǎo)向槽采用“L”形鋼筋砼擋土墻[2]形式,修筑在穩(wěn)固的砂礫石基礎(chǔ)上,底寬2.0 m,高1.5 m,槽內(nèi)凈寬0.8 m。
為加快砼截滲墻施工進(jìn)度,采用2臺(tái)旋挖鉆機(jī)造孔,孔距1.4 m或2.8 m,孔徑60 cm,與墻體厚度一致。成槽機(jī)具采用上海金泰液壓抓斗[3]兩臺(tái),最大挖深70.0 m。截滲墻施工分兩期成槽,利用旋挖鉆機(jī)配合液壓抓斗進(jìn)行清槽換漿,清槽時(shí)采用泥漿泵注入新鮮泥漿,清槽換漿后槽內(nèi)含砂量≤10%,槽底淤積厚度≤10 cm,泥漿各項(xiàng)指標(biāo)及清孔質(zhì)量經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)合驗(yàn)收,均符合要求。清槽換漿結(jié)束后,經(jīng)驗(yàn)收合格后進(jìn)行下一道工序的作業(yè)。
(1)墻體材料指標(biāo)
按照設(shè)計(jì)要求截滲墻強(qiáng)度C20、抗凍F50、抗?jié)BW8、坍落度為18 cm~22 cm,擴(kuò)散度為34 cm~40 cm。
(2)混凝土運(yùn)輸及澆筑
截滲墻體采用C20砼,砼罐車運(yùn)輸,泥漿下直升導(dǎo)管法[4]澆筑。
沿槽段軸線布置澆筑導(dǎo)管,相鄰導(dǎo)管中心距小于等于4.0 m,導(dǎo)管中心至槽孔端部或接頭管壁面的距離為1.0 m~1.5 m,導(dǎo)管底部出口距槽底距離不大于25 cm。定期進(jìn)行密封承壓試驗(yàn),防止漏漿夾泥事故發(fā)生。砼澆筑要連續(xù)進(jìn)行,槽段內(nèi)砼面上升速度不小于2 m/h,現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員至少每30 min量1次槽段砼面。
左岸截滲墻在施工0+162.4-0+172.4段時(shí),鄰近施工開(kāi)挖排水溝排水,排水溝上口寬10 m,下口寬為3.7 m,深8.0 m左右,破壞了原狀地層,給后續(xù)截滲墻的施工造成了很大困難,為了不影響施工進(jìn)度,施工此段截滲墻時(shí),應(yīng)注意克服地基基礎(chǔ)的不穩(wěn)定因素影響,上下游各澆筑三層“L”型鋼筋混凝土導(dǎo)向槽,每層底板厚25 cm,長(zhǎng)2.5 m,邊墻厚25 cm,高2.5 m,導(dǎo)向槽澆筑完成后,上下游回填30 m的排水溝,以確保該段截滲墻的施工順利完成。
左岸截滲墻在施工0+213.6-0+223段時(shí),鄰近施工開(kāi)挖的排水廊道對(duì)截滲墻施工的地基造成嚴(yán)重?cái)_動(dòng)[5],溝深水急,面對(duì)這種情況,工程采用砂礫料進(jìn)行回填至設(shè)計(jì)墻頂高程,為了避免機(jī)械失穩(wěn)造成安全質(zhì)量事故,截滲墻下游側(cè)“L”型導(dǎo)向槽采用加寬加厚的鋼筋混凝土進(jìn)行澆筑,底板厚0.5 m,長(zhǎng)1.5 m,邊墻厚1.0 m,高1.5 m,澆筑完成后,在導(dǎo)向槽下游澆筑0.5 m厚的施工平臺(tái),長(zhǎng)9.4 m,寬3.0 m,以確保截滲墻施工按期完工。
對(duì)截滲墻0-006.7-0+223段墻體進(jìn)行檢測(cè),共計(jì)完成40個(gè)槽段的測(cè)試,本次工作在截滲墻頂部進(jìn)行淺層垂直反射測(cè)試[6],測(cè)試時(shí)沿截滲墻軸線布置測(cè)線,在每一槽段布置1個(gè)測(cè)點(diǎn),每個(gè)測(cè)點(diǎn)連續(xù)采集5次,使用38Hz檢波器,錘擊激發(fā),單道激發(fā),單道接受。
本次物探無(wú)損檢測(cè)結(jié)論:截滲墻墻體均勻連續(xù),截滲墻墻體無(wú)質(zhì)量缺陷。
同一標(biāo)號(hào)混凝土試塊28天齡期抗壓強(qiáng)度的組數(shù)30>n≥5時(shí),混凝土試塊強(qiáng)度應(yīng)同時(shí)滿足Rn-0.7Sn>R標(biāo),Rn-1.60Sn≥0.83R標(biāo)的要求[7]。
計(jì)算結(jié)果:n=20,按《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》(SL176-2007)附錄C的方法計(jì)算。強(qiáng)度平均值:
標(biāo)準(zhǔn)差:
當(dāng)統(tǒng)計(jì)得到的Sn<2.0(或1.5)MPa時(shí),應(yīng)取Sn=2.0 MPa(R標(biāo)≥20 MPa)。
(1)B1 部分:Rn=24.28 MPa,Sn=0.70 MPa(取 2.0 MPa)
①Rn-0.7Sn>R標(biāo),24.28-0.7×0.7=23.79 MPa>20 MPa;②Rn-1.60Sn≥0.83 R標(biāo),24.28-1.6×0.7=23.16 MPa≥16.6 MPa;③離差系數(shù)CV=Sn/Rn=0.08。
按混凝土抗壓強(qiáng)度離差系數(shù)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)該分部工程抗壓試件評(píng)定為:優(yōu)良。
本分部工程共分20個(gè)單元工程,合格20個(gè)單元,單元工程合格率100%,優(yōu)良20個(gè)單元,優(yōu)良率100%,單元工程質(zhì)量全部?jī)?yōu)良,抗壓試件共20組,抗?jié)B試件6組,抗凍19組,且未發(fā)生過(guò)質(zhì)量事故。
(2)B2 部分:Rn=24.08 MPa,Sn=0.94 MPa(取 2.0 MPa)。
①Rn-0.7Sn>R標(biāo),24.08-0.7×0.94=23.42 MPa>20 MPa;②Rn-1.60Sn≥0.83R標(biāo),24.08-1.6×0.94=22.58 MPa≥16.6 MPa;③離差系數(shù)CV=Sn/Rn=0.08。
按混凝土抗壓強(qiáng)度離差系數(shù)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)該分部工程抗壓試件評(píng)定為:優(yōu)良。
本分部工程共分20個(gè)單元工程,合格20個(gè)單元,單元工程合格率100%,優(yōu)良20個(gè)單元,優(yōu)良率100%,單元工程質(zhì)量全部?jī)?yōu)良,抗壓試件共20組,抗?jié)B試件7組,抗凍19組,且未發(fā)生過(guò)質(zhì)量事故。
通過(guò)原材料檢測(cè),工序質(zhì)量、單元工程質(zhì)量檢查和評(píng)定結(jié)果表明:截滲墻工程B1分部和截滲墻工程B2分部工程施工質(zhì)量?jī)?yōu)良。
新疆阿圖什市工業(yè)園區(qū)供水工程截滲墻設(shè)計(jì)樁號(hào)截0-006.7~0+223.0,總長(zhǎng)229.7 m,截滲墻厚 600 mm,最大墻深45.0 m,設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)C20F50W8,下游側(cè)采用0.8 m厚。施工過(guò)程中,采用砼罐車輸送澆筑混凝土,用“接頭管法”工藝處理槽段接頭,具有效率高、質(zhì)量好的特點(diǎn)。同時(shí),通過(guò)不斷改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備,加快了供水工程的施工進(jìn)度,不僅降低了成本,還提高了砼的澆筑質(zhì)量。