韓利波
(華北水利水電工程集團(tuán)有限公司,天津 300170)
雙王城水庫(kù)防滲墻施工內(nèi)容為:圍壩樁號(hào)1+800-5+200處混凝土防滲墻,混凝土防滲墻軸線距圍壩軸線41.5 m,平均深度28 m,墻體采用塑性混凝土,以充分適應(yīng)壩體變形。墻體厚度30 cm。
雙王城水庫(kù)防滲墻施工于2010年11月開始,至2011年4月底完成,總長(zhǎng)度3 288.89 m(防滲墻軸線長(zhǎng)度),共劃分槽段470個(gè),平均每槽段長(zhǎng)度7m。施工采取“抓取法”成槽,泥漿下直升導(dǎo)管法澆筑等比較成熟施工工藝。施工期間,共投入液壓成槽機(jī)7臺(tái)套。由于受地質(zhì)條件差、地下水位埋深淺、地下水礦化度高等因素影響,施工困難大,墻體澆筑充盈系數(shù)大。
防滲墻施工是雙王城水庫(kù)工程重要隱蔽分部工程,施工質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到水庫(kù)建成后能否滿足滲漏要求,是水庫(kù)建設(shè)的重點(diǎn)工序。
設(shè)計(jì)地質(zhì)文件揭示該標(biāo)段防滲墻設(shè)計(jì)深度范圍內(nèi),土質(zhì)以砂壤土為主,呈層狀分布,中間夾有少量黏土、壤土層。地層上部為第四系全新統(tǒng)沖積堆積的砂壤土、壤土及裂隙黏土;第四系全新統(tǒng)海積堆積的砂壤土、黑色的富含有機(jī)質(zhì)的壤土;下部為第四系上更新統(tǒng)海積堆積的砂壤土、壤土、壤土火姜石,局部夾黏土透鏡體。
雙王城水庫(kù)工程防滲墻采用“抓取法”施工。“抓取法”施工防滲墻就是在地面上進(jìn)行造孔施工,在地基中以泥漿固壁,用液壓抓斗開挖成槽,回填塑性防滲材料,筑成具有塑性防滲性能的地下連續(xù)墻。雙王城水庫(kù)采用的工藝流程,如圖1所示。
圖1 雙王城水庫(kù)施工工藝流程
防滲墻的質(zhì)量控制是施工中比較難的部分,中間涉及的環(huán)節(jié)多,受施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響大,質(zhì)量控制不易掌控,結(jié)合本工程的施工對(duì)防滲墻施工期間的質(zhì)量控制要素進(jìn)行了匯總,如圖2所示。
圖2 防滲墻施工期間的質(zhì)量控制要素
防滲墻的質(zhì)量管理重點(diǎn)主要在兩個(gè)方面:一方面是墻體材料的質(zhì)量管理,即墻體本身的質(zhì)量管理,施工中要安排專人嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行配料稱量。雙王城水庫(kù)工程防滲墻為塑性防滲墻,此類墻體與我們常規(guī)認(rèn)識(shí)的混凝土注重強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)值有所不同,其要求墻體強(qiáng)度不高(設(shè)計(jì)值3~5 MPa),但對(duì)墻體的抗?jié)B、彈性模量要求嚴(yán)格。施工時(shí),要特別注意混凝土材料的膨潤(rùn)土(黏土)摻加量,摻加過少會(huì)造成墻體抗壓指標(biāo)提高,同時(shí)彈性模量直線上升,容易導(dǎo)致雙指標(biāo)(抗壓、彈模)超標(biāo)。另一方面是墻體的連續(xù)性(槽段間的連接)管理。防滲墻的連續(xù)性主要體現(xiàn)在1、2期槽段接觸面銜接上;1期槽施工時(shí)要控制好鎖扣管的起拔時(shí)間和起拔速率,保證鎖扣面的垂直齊整,避免出現(xiàn)倒角銜接面和鎖扣管拔出后由于混凝土強(qiáng)度不足形成局部連接面塌方的現(xiàn)象;2期槽施工時(shí)要控制好開挖后的接頭刷壁工序,嚴(yán)格按照規(guī)范、規(guī)程要求施工,待刷壁沉渣達(dá)到要求后再進(jìn)行下道施工工序。雙王城水庫(kù)施工時(shí)受到地下水水位高(地面下1.5 m)、水質(zhì)礦化嚴(yán)重、地質(zhì)條件差等影響,墻體連接處的處理沒能很好地控制住,造成部分地段出現(xiàn)槽段夾泥現(xiàn)象,形成質(zhì)量隱患。
雙王城水庫(kù)前期泥漿制備直接采用當(dāng)?shù)氐乇硭捎诘乇硭}量較大,膨潤(rùn)土在拌制后沒能有效的膨化,入槽后不能形成護(hù)壁效果,致使前期施工時(shí)出現(xiàn)大范圍的槽孔塌方現(xiàn)象。之后,采用了深井淡水配置泥漿,將泥漿充分膨化再使用,有效地減少了槽段塌孔現(xiàn)象。但是,含黏粒很少的沙壤土還是給施工帶來(lái)很大麻煩,施工中易形成流沙,導(dǎo)致施工進(jìn)度慢、質(zhì)量難以控制以及施工成槽后槽孔保持時(shí)間短、易變形,在2期槽刷壁時(shí)沒有充足時(shí)間進(jìn)行,給施工質(zhì)量留下隱患。
泥漿護(hù)壁的原理就是通過泥漿對(duì)槽壁的靜壓力和泥漿在槽壁上形成的泥皮有效地防止槽、孔壁坍塌。當(dāng)施工地段地下水水位較高時(shí),應(yīng)采取降水措施,降低槽段周邊水位,保證施工時(shí)有足夠的泥漿靜壓力,達(dá)到泥漿護(hù)壁目的。一般而言,泥漿的液面高度必須至少高出附近水位1.25 m以上,地下水比重較高的要適當(dāng)加大水位差。
鎖扣管起拔過早,混凝土面易開裂塌落,造成接觸面凹入,2期槽澆筑時(shí)就容易夾泥。起拔過晚,鎖扣管就容易被混凝土固結(jié)住,造成鎖扣管被鎖死現(xiàn)象影響施工。施工時(shí),應(yīng)隨時(shí)掌握澆筑后混凝土變化情況,在初凝后及時(shí)對(duì)鎖扣管進(jìn)行旋轉(zhuǎn),終凝前分段逐步地將鎖扣管拔出。
2期槽開槽時(shí),易在1期槽鎖扣管接觸面處形成泥皮,貼在1期槽壁上。2期槽開挖完成后,必須對(duì)接觸面進(jìn)行清潔,一般用鋼制毛刷,由起重機(jī)沿接觸面上下刷動(dòng),將泥皮刷落至槽底再清除。刷壁時(shí),要做到反復(fù)徹底,待槽底泥皮沉渣達(dá)到規(guī)范值時(shí)才能停止,進(jìn)入下道工序。泥皮刷不干凈,易在1、2期槽間形成泥皮夾層,使得1、2期槽不能良好接觸,在1、2期槽之間形成豎向滲水通道,影響防滲墻整體質(zhì)量。
施工時(shí),由于現(xiàn)場(chǎng)管理不到位,施工場(chǎng)面臟亂,雜物、開挖槽孔時(shí)跌落的泥塊隨處可見。在澆筑過程中,一旦有泥塊或雜物跌落槽內(nèi),就形成墻內(nèi)夾泥、雜物等,影響澆筑后的墻體質(zhì)量。施工澆筑前,一定要將施工場(chǎng)地周邊清理干凈。
施工時(shí),要及時(shí)測(cè)定混凝土澆筑頂面高程,達(dá)到設(shè)計(jì)高程后再停澆。防滲墻墻體澆筑過程實(shí)際是混凝土置換泥漿的過程,澆筑后期槽口頂面往往出現(xiàn)大量的混凝土和泥漿的混合物,往往是溢流出大量水泥漿還沒有發(fā)現(xiàn)粗骨料,施工時(shí)一定要以粗骨料為澆筑控制面來(lái)控制澆筑高程,避免出現(xiàn)一見水泥漿就以為澆筑到頂而停止?jié)仓那闆r,形成澆筑不到墻頂現(xiàn)象,影響澆筑質(zhì)量。
防滲墻屬于隱蔽工程,其施工不像地面建筑那樣能直觀地發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題。因此,施工中要嚴(yán)格按照施工程序,分步驟按程序嚴(yán)格過程質(zhì)量控制,只有這樣才能打造良好的工程。