崔 強(qiáng)

(哈爾濱市磨盤山水庫管理處，黑龍江五常150200)

1 防滲墻施工準(zhǔn)備

1.1 施工平臺(tái)的修筑

1.1.1 測量放線

利用液壓抓斗施工需要修建寬敞穩(wěn)定的施工平臺(tái)，便于主機(jī)移動(dòng)和傾倒廢料，施工平臺(tái)的總寬度為13 m，主要用于布置漿臺(tái)和液壓抓斗設(shè)備，以及沖擊鉆和運(yùn)輸路線。按照混凝土防滲墻施工平臺(tái)斷面圖標(biāo)注的尺寸，利用經(jīng)緯儀放線，將混凝土墻施工軸線、施工平臺(tái)界限、上下游坡角線用白灰標(biāo)定清楚，為平臺(tái)修筑施工劃定范圍和起始點(diǎn)。

1.1.2 平臺(tái)修筑

利用壩體拆除的土料填放在內(nèi)側(cè)，直至達(dá)到設(shè)計(jì)高度。不夠部分用雜填土填筑，在填筑雜填土的同時(shí)需分層夯實(shí)，避免過大的沉降。

1.2 導(dǎo)墻基坑開挖

1)施工導(dǎo)向槽修筑1.0 m×0.8 m的“L”形導(dǎo)墻，在平臺(tái)修筑完成后進(jìn)行導(dǎo)墻基坑的開挖，基坑開挖完成后由現(xiàn)場技術(shù)員驗(yàn)收。

2)驗(yàn)收合格后進(jìn)行基坑底部的夯實(shí)，施工嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求控制軸線、標(biāo)高以及坡度，采用人工清理至設(shè)計(jì)高程。

1.3 導(dǎo)墻施工

1.3.1 導(dǎo)墻混凝土澆筑

基坑開挖結(jié)束后，進(jìn)行導(dǎo)墻混凝土澆筑，具體方法如下:

1.3.1.1 測量放線

根據(jù)控制點(diǎn)，用測距儀進(jìn)行放樣。

1.3.1.2 扎筋立模

按照?qǐng)D紙和規(guī)范要求，綁扎鋼筋，并固定好位置，待鋼筋綁扎后，檢查鋼筋是否齊全，經(jīng)檢驗(yàn)后開始立模，鋼模立好后，用鋼管、對(duì)銷螺栓進(jìn)行固定，使模板保持足夠的剛度和強(qiáng)度，防止混凝土澆筑時(shí)發(fā)生變形。

1.3.1.3 混凝土澆筑

采用JS350滾筒式拌和機(jī)，按配合比拌和的混凝土通過手推車運(yùn)至澆筑平臺(tái)，在混凝土澆筑前，檢查鋼筋是否齊全，經(jīng)驗(yàn)收合格后進(jìn)行混凝土澆筑。澆筑時(shí)注意以下3點(diǎn):

1)混凝土澆筑時(shí)掛牌施工，對(duì)砂石料用量作好標(biāo)注。

2)導(dǎo)墻混凝土要求標(biāo)號(hào)為C20，在施工前要進(jìn)行配比試驗(yàn)，同時(shí)在施工中根據(jù)砂石料實(shí)際含水率對(duì)混凝土配合比進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)格控制混凝土配合比和水灰比。

3)混凝土振搗時(shí)應(yīng)用插入式振動(dòng)器振搗。

1.3.2 導(dǎo)墻應(yīng)滿足的質(zhì)量要求

1)導(dǎo)墻平行于防滲墻中心線，允許偏差為±1 cm。

2)導(dǎo)墻頂面高程(整體)允許偏差為±1 cm。

3)導(dǎo)墻頂面高程(單幅)允許偏差為±0.5 cm。

4)導(dǎo)墻間凈距允許偏差±0.5 cm。

5)混凝土質(zhì)量要求應(yīng)符合水工混凝土施工規(guī)范要求。

1.3.3 導(dǎo)墻基坑回填

回填黏土?xí)r要嚴(yán)格控制鋪土厚度≤0.3 m，嚴(yán)格按確定的夯打遍數(shù)夯實(shí)。后一排夯線要打壓前一排夯跡≥1/3，以確保橫向不漏夯。夯實(shí)中要嚴(yán)格控制夯的行進(jìn)速度，保證后夯打壓到前夯約1/4，確?？v向不漏夯。

1.3.4 平臺(tái)夯實(shí)及整平

用蛙式打夯機(jī)對(duì)整個(gè)平臺(tái)范圍進(jìn)行夯實(shí)，并用水準(zhǔn)儀找平，誤差≤10 cm。

2 泥漿池修建及固壁泥漿

根據(jù)工程地層特點(diǎn)，為保證混凝土防滲墻施工正常進(jìn)行，計(jì)劃選用低固相膨潤土泥漿和優(yōu)質(zhì)黏土泥漿固壁。固壁泥漿在施工中不僅直接影響施工進(jìn)度和槽壁穩(wěn)定，并且在施工中起到冷卻鉆頭、潤滑鉆具、懸浮巖屑及防止塌孔的作用［1］。

2.1 泥漿池的修建

泥漿池修建在施工平臺(tái)下游的邊坡上，泥漿站貯漿池的容積應(yīng)滿足施工高峰時(shí)1 d的耗漿量和最大槽孔換漿的需漿量。膨潤土庫房儲(chǔ)備可供15 d拌漿用土的需要。其下安裝ZJ—400高速制漿機(jī)1臺(tái);泥漿平臺(tái)一側(cè)設(shè)泥漿池，確定200 m3泥漿池1個(gè)，采用半埋式，地下1.5 m，地上0.5 m。泥漿池與四周的擋土墻由磚砌筑而成，并用1∶3水泥抹面。在泥漿池一側(cè)設(shè)供漿泵房，安裝1臺(tái)3 PN型臥式離心泥漿泵，接入集中供漿管路［2］。

2.2 制漿材料

1)膨潤土:選用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合《鉆井液用膨潤土》(SY 5060—85)標(biāo)準(zhǔn)，主要性能指標(biāo)為:

表面黏度:≥15 CP;造漿率:≥16 t/m3;AIP失水量:≤9.5m L;動(dòng)塑比:≤3;濕篩分析:≤4%;水份:≤10%。

2)黏土:選擇黏粒含量59%左右、塑性指數(shù)35.4左右、含沙量＜5%、二氧化硅與三氧化二鋁含量的比值為3～4的黏土。

3)水:選用水質(zhì)符合JGJ 63—89第3.0.4條的規(guī)定的水配制泥漿，使用前應(yīng)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)。

4)分散劑:選用工業(yè)用純堿。

5)增黏劑:選用中黏度酸甲基纖維素(CMC)，性能指標(biāo)符合表1要求。

表1 增黏劑性能指標(biāo)

6)絮凝劑:選用聚丙烯酰胺。其功能是對(duì)膨潤土護(hù)膠，同時(shí)提高抗剪切稀釋能力。

7)防漏劑:選用鋸末、水泥等。

2.3 固壁泥漿

工程用泥漿的性能指標(biāo)應(yīng)符合的基本要求:較小的失水量，適當(dāng)?shù)撵o切力，好的穩(wěn)定性，較低的含砂量。

一般在施工中固壁泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)的確定，必須根據(jù)施工地層的特性、部位、造孔方法進(jìn)行泥漿的配合比試驗(yàn)加以選定。根據(jù)水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范要求及本工程特點(diǎn)，計(jì)劃采用黏土漿或膨潤土漿做固壁泥漿。在壤土中造孔泥漿黏度可控制在18～20 s，而對(duì)砂層中泥漿黏度需加大。

2.4 泥漿拌制方法及質(zhì)量控制

1)泥漿拌制選用高效、低噪音的高速回轉(zhuǎn)攪拌機(jī)(ZL400型)1臺(tái)，制漿能力200 m3/d，可滿足現(xiàn)場使用。

2)每罐泥漿的攪拌時(shí)間滿足要求。

3)按照規(guī)定的配合比配制泥漿，各種材料的加量誤差≤5%。

4)泥漿處理劑如純堿、CMC和聚丙烯酰胺，使用前宜配制成一定濃度的水溶液，以提高其效果。純堿水溶液濃度為20%，CMC和聚丙烯酰胺水溶液濃度為1.5%。

5)新制膨潤土漿需存放24 h，經(jīng)充分水溶脹后方能使用。

6)儲(chǔ)漿池內(nèi)泥漿應(yīng)經(jīng)常攪拌，保持指標(biāo)均一，避免沉淀或離析。

7)漿檢測和控制要求:在主孔正常施工時(shí)，對(duì)循環(huán)漿進(jìn)行的檢測項(xiàng)目有比重、漏斗黏度和含砂量。

2.5 泥漿輸送及排放

施工中泥漿輸送設(shè)備選用22 kW3PN離心泥漿泵配4寸鋼管或膠管，由泥漿池將新鮮泥漿輸送到開槽現(xiàn)場。

3 混凝土防滲墻施工

混凝土防滲墻施工過程見圖1，施工工藝流程見圖2。關(guān)鍵工序施工技術(shù)要求如下:

3.1 槽段劃分與槽段接頭的施工

3.1.1 槽段劃分

槽段的長度宜盡量加長，以減少槽段之間接頭數(shù)目，提高墻體的整體性。但槽段過長會(huì)引起施工周期增加，造成孔壁不穩(wěn)定，同時(shí)為混凝土澆筑帶來難度。工程施工深度較大，從地層組成來看，槽孔的下部覆蓋層穩(wěn)定性較差。結(jié)合以往施工經(jīng)驗(yàn)及槽壁穩(wěn)定性驗(yàn)算，綜合考慮地層特性、施工工期、造孔方法、混凝土澆筑強(qiáng)度等各種因素，將本工程混凝土防滲墻段劃分為一、二期槽，其槽長定為一期槽8 m，二期槽7.4 m，槽段劃分見圖3。一、二期槽孔間隔布置，先施工一期槽孔，后施工一期槽孔之間的二期槽孔，從而接成地下連續(xù)墻［3］。

3.1.2 槽段連接方式

二期槽段成槽除墻段連接外，其余施工方法與一期槽段成槽相同。根據(jù)目前的施工工藝及施工深度情況，墻段連接采用接頭管方法，采用Φ399 mm的接頭管，利用16 t吊車或拔管機(jī)提出接頭管。

圖1 槽段劃分圖

圖2 防滲墻施工工藝流程圖

圖3 槽段劃分圖

3.2 造槽

3.2.1 設(shè)備選擇

根據(jù)地質(zhì)資料，以及施工經(jīng)驗(yàn)和設(shè)備狀況，擬選用QUY—50B液壓抓斗2臺(tái)。

3.2.2 設(shè)備布置

根據(jù)現(xiàn)場工作面條件及業(yè)主要求，將液壓抓斗布置在導(dǎo)槽的上游側(cè)，抓出的土倒在上游壩面上。主要設(shè)備旁安置配電盤和鋪設(shè)動(dòng)力電纜，排漿溝邊鋪設(shè)供水管、供漿管，照明線路布置在鉆機(jī)旁邊的排漿溝外側(cè)。

3.2.3 施工方法

開工前進(jìn)行測量放線，用油漆在導(dǎo)槽施工平臺(tái)側(cè)標(biāo)記槽段主孔、副孔位置及編號(hào)。槽段內(nèi)首先抓取1、3號(hào)主孔，再抓取2號(hào)孔。至此，一期槽孔完成成槽施工，下一個(gè)一期槽孔按以上作業(yè)循環(huán)完成。二期采用同樣的方法施工。

開抓前，導(dǎo)墻內(nèi)注入泥漿至導(dǎo)墻頂以下0.3～0.5 m，并在整個(gè)成槽過程中保持漿液面不得低于導(dǎo)墻頂以下0.3～0.5 m。成槽過程中，在礫質(zhì)粗砂中開挖時(shí)應(yīng)注意泥漿是否出現(xiàn)漏漿，槽壁是否出現(xiàn)坍塌，是否碰到較大孤石，是否開挖到基巖面等。機(jī)械手操作時(shí)應(yīng)注意抓斗測斜裝置顯示的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)采取糾偏措施，以使槽孔垂直度在規(guī)定范圍內(nèi)。根據(jù)圖紙，即將入巖時(shí)，利用抓斗抓取巖樣，確定基巖面高程。

3.2.4 硬巖處理

遇有硬巖，抓斗抓取不到位的的地方，采用CZ22型沖擊鉆鉆鑿到設(shè)計(jì)高程。

3.3 清孔換漿及驗(yàn)收

待槽孔施工結(jié)束后，須進(jìn)行終孔驗(yàn)收，合格以后，方能進(jìn)行清孔換漿工作。清孔換漿結(jié)束后1 h，應(yīng)達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn):

1)孔底淤積厚度≤10 cm。

2)含砂量≤10%，黏度≤30 s。

3)孔內(nèi)泥漿的密度≤1.25 g/cm3。

4)Ⅱ期接頭孔孔壁刷洗至鋼絲刷上泥屑、孔底淤積厚度不再增加，經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后，在4 h內(nèi)澆混凝土。

3.4 混凝土澆筑

混凝土澆筑采用混凝土罐車輸送至導(dǎo)管小料斗，當(dāng)澆筑至一定高度時(shí)移動(dòng)罐車進(jìn)行下一個(gè)導(dǎo)管的澆筑，泥漿下澆筑混凝土采用直升導(dǎo)管法。導(dǎo)管直徑230 cm，長度根據(jù)鉆孔實(shí)際深度而定。

混凝土澆筑應(yīng)嚴(yán)格遵循先深后淺連續(xù)作業(yè)，均衡上升的原則，槽孔內(nèi)相鄰導(dǎo)管間距應(yīng)≤3.0 m，一期槽段的導(dǎo)管距孔端為1.0～1.5 m，二期槽端的導(dǎo)管距孔端為1.0 m;每槽段澆注時(shí)采用3組導(dǎo)管，混凝土上升速度應(yīng)≥2 m，其高差控制在0.5 m以內(nèi)，導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)深度應(yīng)控制在1～6 m范圍內(nèi)，每30 min測量一次孔內(nèi)混凝土面，每2 h測量一次導(dǎo)管內(nèi)混凝土面，在開澆和結(jié)尾階段應(yīng)適當(dāng)增加測量次數(shù)。在澆筑過程中，如發(fā)現(xiàn)不合格的混凝土不得澆入槽內(nèi)。在冬雨季施工應(yīng)嚴(yán)格遵守《水工混凝土施工規(guī)范SDJ 207—82》中的有關(guān)規(guī)定，混凝土終澆頂面應(yīng)高于設(shè)計(jì)高程0.5 m。一期槽孔混凝土澆筑見圖4。

圖4 混凝土澆筑示意圖

3.5 注意事項(xiàng)

1)槽孔內(nèi)應(yīng)設(shè)置蓋板，避免混凝土散落在槽孔內(nèi)。

2)不符合質(zhì)量要求的混凝土禁止?jié)踩氩劭變?nèi)。3)施工記錄、圖表做到齊全、準(zhǔn)確、清晰。

［1］中國水利水電基礎(chǔ)工程局.SL174—96水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范［S］.北京:中國水利水電出版社，1996.

［2］鄭秀培.土石壩地基混凝土防滲墻設(shè)計(jì)與計(jì)算［M］.北京:水利電力出版社，1979:211-227.

［3］王清友，孫萬功，熊歡.塑性混凝土防滲墻［M］.北京:水利水電出版社，2008:151-162.