(深圳市寶安區(qū)松崗街道市政建設(shè)工程事務(wù)中心,廣東 深圳 518000)
五指耙水庫位于深圳市寶安區(qū)松崗街道東南向2.20km,庫址緊靠東方林果場,水庫集雨面積2.22km2,該水庫由1座主壩、1座副壩、溢洪道和輸水涵管組成。主壩最大壩高11.30m,壩頂高程31.20m,防浪墻頂高程31.60m,壩長310m,壩頂寬5m,為均勻土壩;副壩壩長305m,最大壩高5.60m,壩頂寬5m,壩頂高程30.85m;輸水管內(nèi)徑0.7m,結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土涵,全長50.40m??値烊?03.21萬m2,正常庫容130.62萬m3,為小(1)型水庫。1958年,五指耙水庫始建,1960年4月竣工,并開始投入運行。
在五指耙水庫除險加固時,為解決水庫一直存在的水量滲漏問題,對水庫地質(zhì)條件、工期要求、防滲處理要求進(jìn)行了充分技術(shù)論證,經(jīng)詳細(xì)分析,最終決定采用液壓抓斗防滲墻方案,對該水庫水量滲漏問題進(jìn)行防滲處理。
液壓抓斗防滲墻中的液壓抓斗技術(shù),其原理是將30MPa的液體防滲材料利用高壓輸送管輸送到深度達(dá)數(shù)十米的抓斗中,同時,對抓斗的開啟、關(guān)閉工作進(jìn)行控制。本次施工項目設(shè)備選型為CB-30地下連續(xù)墻液壓抓斗,CB-30液壓抓斗,配有MDSG機械卷管,CAP計算機輔助功率及電子測斜、糾偏系統(tǒng)等。
本次施工項目具備工期短的特點,其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求高(詳見表1)。
表1 防滲墻項目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)
續(xù)表
首先,做好施工前的準(zhǔn)備工作,以設(shè)計圖紙為依據(jù),對防滲墻軸線、標(biāo)高進(jìn)行確定,同時按照施工組織設(shè)計提出的設(shè)計要求,構(gòu)筑防滲墻的施工平臺和導(dǎo)墻,在構(gòu)筑導(dǎo)墻期間,明確標(biāo)出Ⅰ期和Ⅱ期的槽段方位,向Ⅰ期槽開展泥漿灌漿,隨后,按照三抓完成一槽段施工,對該槽段開展清孔、驗槽、下設(shè)接頭管及預(yù)埋件的施工及角錐導(dǎo)管、澆筑混凝土,依據(jù)工程師發(fā)出的指令,完成接頭管、導(dǎo)管的拔起,判斷混凝上升面位置,確定混凝土澆筑完成后,結(jié)束澆筑作業(yè),開展下個Ⅰ期槽段施工,在完成所有Ⅰ期槽段后,使用同樣的工藝順序?qū)Β蚱诓鄱芜M(jìn)行陸續(xù)施工,直到完成本次項目防滲墻所有槽段的施工。
針對本次防滲墻施工項目,采用先進(jìn)行兩端主孔抓挖,隨后再開展中間副孔抓挖工序,最終直至成槽,即采用三抓成槽法。
在開展Ⅰ期,Ⅱ期槽段墻體接頭施工期間,墻體接頭之間夾泥的厚度以及滲徑的長度,會對接頭部位的防滲效果造成很大影響,Ⅰ期、Ⅱ期槽段之間墻體的有效連接,其關(guān)鍵就在于接頭處理的質(zhì)量。因此,在進(jìn)行接頭處理階段,首先要充分考慮接頭處理的方法,推薦采用接頭管法,在施工期間開展Ⅱ期槽段混凝土澆筑前,需要先將Ⅰ期槽的端頭部位存在的泥皮進(jìn)行清理,隨后將接頭的管下到Ⅰ期槽段的兩邊,混凝土澆筑、初凝后,再將接頭管進(jìn)行拔出操作。
在開展抓斗抓挖作業(yè)期間,為了確保施工質(zhì)量,應(yīng)該用膨潤土泥漿進(jìn)行防滲墻固壁作業(yè)。首先,進(jìn)行泥漿配置試驗,確保泥漿具備較好的特性。在開展防滲墻固壁施工期間,如果出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象,在漏漿部位,采取針對性的解決措施,例如:孔底部位出現(xiàn)漏漿,就需要填入黏土;如果漏漿部位位于孔口,則使用鋸末或黏土進(jìn)行填充,等到泥漿面穩(wěn)定之后,才可進(jìn)行抓挖作業(yè)。倘若在施工期間出現(xiàn)嚴(yán)重漏漿現(xiàn)象,需要迅速撤離抓斗于漏漿位置,當(dāng)漏漿面積處于較大情況下,需要立預(yù)灌濃漿堵漏操作。
在混凝土灌注階段,推薦采用導(dǎo)管方法。在混凝土處于水下灌注施工階段期間,不存在混漿問題。在開展第一次灌注期間,應(yīng)該先從最深的導(dǎo)管開始,依據(jù)‘先深后淺’順序灌注,一直到槽底的混凝土面被澆平,再進(jìn)行全槽均衡上升。在灌注混凝土期間,要求操作快速、均勻、有序,確保混凝土在短時期之內(nèi)就可以充滿漏斗,隨后用塞子塞住關(guān)口。下一步是混凝土滿管下落,推出管內(nèi)的泥漿,一直到孔底充滿。為了確保不會出現(xiàn)導(dǎo)管外側(cè)的泥水進(jìn)入到導(dǎo)管中,造成斷樁施工事故,要求在第一次灌注期間,導(dǎo)管深入到混凝土里必須>0.40m長度。在開展正常灌注期間,需要嚴(yán)格控制混凝土提升速度,確保勻速上升,要求上升的速度<2m/h,控制相鄰導(dǎo)管混凝土面高差小于0.50m。此外,在孔口出現(xiàn)溢出混凝土泥漿情況時,需要立即停止灌注,拔出澆筑導(dǎo)管,及時清洗機具,隨后進(jìn)行下個槽孔灌注施工。
槽壁坍塌,屬于在混凝土灌注施工階段十分常見的一種施工問題。對槽壁坍塌進(jìn)行處理,應(yīng)采取‘具體問題具體解決’的措施,充分考慮到實際情況。一般情況下,槽壁坍塌多數(shù)出現(xiàn)在兩個部位,第一是在關(guān)注剛開始期間就出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象,在這種情況下,通常都是處于灌注量較小階段,需馬上停止灌注,等到槽壁穩(wěn)定之后,再使用抓斗重新抓挖、清孔,并重新開始灌注。第二是在混凝土灌注即將結(jié)束期間出現(xiàn)槽壁坍塌問題,在這一就二段,首先也是需要立即停止灌注作業(yè),并對槽壁坍塌的位置進(jìn)行記錄,對坍塌面利用抓斗進(jìn)行抽渣、清孔,一直到孔力的泥漿性能指標(biāo)達(dá)到清空要求,隨后再繼續(xù)灌注到設(shè)計標(biāo)高。等到墻體的混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度后,使用取芯機,在墻頂鉆孔,對坍塌部位進(jìn)行灌漿補強操作。
4.1.1 孔深
在施工完成后,對其深度進(jìn)行測試。通常,槽孔的深度必須大于等于設(shè)計孔深,對槽孔深的測量,需要在清孔換漿作業(yè)后的1小時之內(nèi)進(jìn)行測量。
4.1.2 孔斜率
防滲墻槽孔的組成,包括多個主孔和副孔相互連通,孔斜指某一主孔或副孔孔底或某一深度的中心位置,相對空口中心位置水平偏斜距離同孔深的比值。空穴率,是對槽孔開展質(zhì)量控制的主要內(nèi)容,同時孔斜率也決定著墻段連接的可靠性。在進(jìn)行孔斜率測量期間,使用測量懸吊鉆抓鋼絲繩偏斜值重錘法對孔斜率進(jìn)行測量,其測量的標(biāo)準(zhǔn)不得大于0.4%。式1為孔斜率計算公式:
K=(X/h1+X/h2)/100
(1)
式中K——孔斜率;
X——鋼絲繩垂直到鄉(xiāng)愁在線放線的偏移值;
h1——桅桿頂端到導(dǎo)向槽混凝土面的高差,通常情況下為16m·h2則表示鉆頭自導(dǎo)向槽滬寧凸面,深入槽孔的具體深度。
4.1.3 孔位中心偏差
孔位,即孔口的中心位置,其測量方法是把鉆具自由垂吊在孔口,檢測吊掛鋼絲繩或者鉆具中心的位置以及防滲墻軸線位置。
4.1.4 孔槽的寬度
因為孔槽的寬度,是由造孔鉆具決定的,所以,需要嚴(yán)格控制鉆具的規(guī)格尺寸,需要滿足防滲墻項目工程中設(shè)計的具體要求。
4.2.1 接頭刷洗
在Ⅱ期槽孔成槽之后,需要對兩端Ⅱ期墻段上黏附的土層、泥皮清晰干凈,同時,開展檢查,一直到使用鋼絲刷進(jìn)行刷洗之后,不存在任何泥渣,孔底不再增加淤積,便可判斷為刷洗質(zhì)量合格。
4.2.2 孔底淤積
淤積,指的是孔底沉積的厚度,要求厚度≤10cm,在開展測量期間,先對孔深H1利用測針進(jìn)行測量,隨后,使用測餅測量孔深H2,計算淤積厚度公式為:
ΔH=H1-H2
(2)
4.2.3 孔內(nèi)泥漿密度、黏土、含沙量
因為造孔泥漿具有較高的含沙量、黏度,十分不利于開展混凝土水下澆筑,因此,需要在澆筑前開展清孔換漿作業(yè)(表2為清孔換漿漿液指標(biāo))。
表2 清孔換漿后的漿漿液指標(biāo)
4.3.1 導(dǎo)管埋深
在開展水下混凝土澆筑期間,不論導(dǎo)管埋入的過淺或是太深都容易發(fā)生事故。式3為導(dǎo)管埋深深度的計算方式:
H3=H-H1-H2
(3)
式中H3——導(dǎo)管的埋入深度;
H——導(dǎo)管墻面以下,到混凝土以上導(dǎo)管的具體長度。
4.3.2 混凝土上升
在開展水下混凝退澆筑期間,槽孔中混凝土面的上升速度,需要通過一段時間內(nèi)的測量數(shù)據(jù)得出,本次項目設(shè)計要求為混凝土上升速度≥2m/h。
4.3.3 布置導(dǎo)管
在施工現(xiàn)場布置導(dǎo)管,需要嚴(yán)格遵循《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范》(SL 174—96)5.4.2規(guī)定,在槽孔內(nèi)布置、使用2套以上導(dǎo)管的情況下,導(dǎo)管之間的間距必須≤3.5m,Ⅰ期槽端導(dǎo)管,據(jù)孔段或是接頭的最佳距離為1~1.5cm,Ⅱ期槽端導(dǎo)管距離控端的最佳位置為1m,一旦槽底高差>25cm,即表示著導(dǎo)管應(yīng)布置在控制范圍的最低處。
在水庫工程的除險加固工程防滲施工技術(shù)中,液壓抓斗成槽混凝土防滲墻施工技術(shù)具有良好的防滲效果,其耐久性較好。因此,工程技術(shù)人員應(yīng)在明確其施工技術(shù)要求、方法的前提下,對各個施工環(huán)節(jié)質(zhì)量嚴(yán)格控制,確保墻體防滲性達(dá)到設(shè)計要求。