浅谈混凝土防渗墙施工技术.pdf

施工技术 浅 谈 混 凝 土 防 渗 墙 施 工 技 术 , ( 内蒙古辽河工程局股份有限公司， 内蒙古 赤峰 024000) 摘 要,. 关键词 : 中图分类号: TV43文章标识码:B文章编号:1 009-0088( 201 3) 03 - 01 1 4 -03 1施工总体布置 1 . 1防渗墙导墙及施工平台 防渗墙导墙及施工平台的施工设计，考虑防渗墙施工深 度,施工工艺,单槽孔施工周期等多方面因素.导墙采用混凝 土结构， 钻机平台布置在防渗轴线的上游.导墙位置单面开 挖， 高程不足者采取支模措施， C20 混凝土水下浇筑.导墙宽 度0. 5m ，高度1 . 5m.钻机工作平台应高于整体地面，防止施 工废水和雨水浸泡. 1 . 2防渗墙场地平整 设备进场后进行场地平整，平整范围:宽度为防渗墙轴线 上游1 0 m至防渗墙轴线下游1 0 m，长度为防渗墙轴线长度. 高程较高的台地部分用反铲降低， 河槽地带用碎石土料回填， 并分层碾压， 场地平整后满足导墙稳定， 钻机施工要求. 2混凝土防渗墙施工 2. 1施工设备的选择 结合地层因素， 造孔考虑使用冲击钻.冲击钻不受地层限 制，施工端孔,主孔导向.考虑短工期内的浇筑强度，布设1套 混凝土拌和站，用3 m 3 混凝土搅拌车运输，满足混凝土施工需 求. 2. 2施工工艺流程与施工方法 防渗方案: 本工程设计为 上墙下幕 的综合防渗方案.即 上部覆盖层和强风化基岩采用混凝土防渗墙， 墙体与基岩结合 处，下部中等风化基岩采用帷幕灌浆处理，帷幕灌浆应深入风 化岩石一定深度， 防渗帷幕( 墙) 厚度应满足防渗要求. ( 1 ) 施工方法: 本工程采用钻进法进行成槽施工， 由冲 击钻机完成直至设计要求的终孔深度，深入岩石80 c m.混 凝土搅拌站集中拌合混凝土，泵送混凝土至槽口，泥浆下直升 导管法浇筑混凝土.采用复打法进行槽段连接.成槽质 量标准不低于如下设计要求: 孔位偏差不大于 3 c m; 孔斜率不 大于4，遇有含孤岩漂石的地层及基岩面倾斜度大等特殊情 况时，孔斜率应控制在6 以内，孔深符合设计要求.成槽 施工是本工程的关键工序之一， 需在该工序过程中加强控制. 导墙施工时已经准确定位， 保证成槽施工时槽口位置的准 确.成槽施工前，采用仪器在导墙上测量放线，进行槽孔位置 校核，并留有明显的标记. 冲击钻机开孔时， 在值班工程师的监督下， 由机组负责人 指挥， 严格按照设计槽孔偏差控制钻头下放位置， 将钻头中心 线对正槽孔中心线，以次保证槽位正确. 钻机钻进端孔时特别要求孔位准确， 垂直度符合规范要求 ( 4以内) ， 因为槽孔的两端端孔的垂直度将影响与 期槽段 最大粒径不超过 1 5c m ， 压实度 96 % 以上， 机械压实不到的小 面积或干垒挡土墙后 1m 范围内回填土采用人工夯实， 压实度 不低于90% ，挡墙顶可以采用混凝土压顶或者帽石压顶;对于 道路砌块挡土墙，考虑到车辆动荷载的影响，一般在砌块间拉 设土工格栅， 以满足承载力要求.需要特别指出的是， 砌块挡 土墙由于其结构的松散性， 整体性能不如一般的浆砌石或混凝 土重力式挡墙，过大的墙高将会导致挡墙整体性能和经济性能 的下降， 天津干线中应用的砌块性挡土墙墙高一般在 2 m 以 下， 根据相关资料， 砌块挡土墙的高度应控制在 4 5m 以下. 4展望 砌块挡土墙施工速度快, 生态环保, 造型美观， 并且砌块石 挡墙独有的吸震设计以及承载性能使其在唐山环城水系治理, 四川水利工程中发挥了重大作用; 并且其具有高强抗冻的性 能，在北方寒冷地区挡墙与碎石层自动调节释放冻荷载，同时 使土体的冻胀得到控制，减轻冻害.基于以上性能，砌块式挡 土墙必将在水利工程建设中发挥更大的作用. ( 编校: 郭宝丽) 收稿日期:201 3 - 04 -1 1 作者简介:( 1 979- ) , . 411内 蒙 古 水 利201 3 年第 3 期( 总第 1 45期) 的连接，影响整个防渗墙工程的连续性.成槽过程中，接近预 计基岩面时开始取样， 并由现场地质工程师会同监理工程师和 设计工程师进行鉴定，经监理工程师批准终孔. ( 2) 槽段划分: 根据设计文件， 考虑地下水位, 槽孔深度, 导 管布置和浇筑能力等，在保证槽孔稳定的前提下，一期槽孔长 度为 6 . 0 m， 二期槽孔为6 . 0 m . 2. 3固壁泥浆 保证槽孔孔壁的稳定性是本工程钻劈成槽的关键因素之 一.采用优质泥浆护壁， 保证孔壁稳定. 2. 3. 1 采用膨润土泥浆护壁， 其性能指标， 见表 1 . 表1固壁泥浆性能指标 密度 ( g/c m3) 漏斗粘度 ( ) 含沙量 ( % ) 胶体率 ( % ) 稳定性 失水量 ( m l /0.5h) 1 m i n 静切力 ( n /m2) 泥皮厚 ( mm ) PH 值 1 . 05 1 .21 8 255960. 0320 302 537 9 2. 3. 2 ( 1 )膨润土:在合格的经销商处购置级膨润土，膨润土符 合 钻井液用膨润土 S Y5 060 -85标准. ( 2) 分散剂: 采用 N a2C O 3. ( 3)增粘剂:当浆液粘度达不到施工要求时，可适当掺加 CM C 增粘剂. 原材料进场时，必须出示出厂合格证，必要时，自检或委托 单位复检. 2. 3. 3 , ( 1 ) 泥浆配合比: 新制泥浆配合比， 见表 2. 表2浆液配合比 项目膨润土N a 2C O3水 数量(kg)6 1 20. 2 0. 41 00 这里根据经验提供参考配合比， 具体施工时应依据膨润土 品种及所做的试验情况，对泥浆配合比及时作出调整.膨润土 每 1 00 为一批次， 检验造浆滤, 滤失率和细度指标.泥浆性能 指标主要考虑比重, 1 006型漏斗粘度,含沙量等指标，泥浆试验 频率为每天至少 2 次. ( 2)泥浆检验及重复利用:泥浆性能控制指标，见表3. 表3泥浆性能控制指标 项 目 密 度 ( g/ c m3) 马氏漏 斗粘度( ) 失水量 ( ml/30 mi n) 泥皮厚 ( mm) PH值 含砂量 ( % ) 新制泥浆 1. 1 03 0 90 201 . 5 9. 5 1 2- 施工中 1. 253 0 90 5 06 7 1 2- 对新拌制的泥浆每天做一次粘度,比重,含沙量测试，根据 造孔需求随时调整泥浆配合比.在造孔过程中， 因出渣产生的 浆液流失， 通过回浆沟集中汇流到回浆坑 ， 经泥浆净化机净化 后，返回沉淀池;清孔换浆及混凝土浇筑时，经污水泵抽出的泥 浆返回沉淀池， 经过净化处理后， 在造孔中重复利用.混凝土 浇筑过程中，随时注意泥浆回收质量，混凝土浊蚀的浆液应予 以废弃. 2. 4 终孔及清孔验收 2. 4. 1 槽孔终孔深度应以地质详勘报告和先导孔资料为基础， 由 监理与施工单位的地质工程师结合槽孔造孔现场取样综合判 断后确定.若地质情况与设计图纸出入较大时， 由监理, 设计 和防渗墙施工单位以及业主等单位的有关人员进行现场鉴定 后确定最终深度.成槽过程中，接近弱风化层或砾质壤土时开 始采取地层样品， 并由现场地质工程师会同监理工程师和设计 工程师进行鉴定，经监理工程师批准终孔. 2. 4. 2 槽孔终孔后， 由现场质检工程师报告现场监理工程师对孔 位,孔深及孔形进行全面检查验收，合格后进行清孔换浆.孔 斜采用测绳下挂重物使测绳垂直于井壁， 再在用钢板尺量测的 方法进行，孔深采用测绳下挂重物使测绳垂直到井底的方法量 测.孔位采用测量工具测放出孔口中心位置画入导墙两壁，钻 孔时由左右两壁向中心位置量取数据以调整孔口中心位置. 2. 5清孔换浆 槽孔验收合格后， 应进行清孔换浆工作.使槽内泥浆比重 及含砂量达到规定标准， 所换泥浆采用泥浆三件套进行检测， 检测合格后方可开始浇筑混凝土. 二期槽孔换浆结束前， 用接头刷子分段刷洗一期槽孔端头 的泥皮和地层残留物，以刷子上基本不带泥屑，孔底淤积不再 增加为标准. 2. 6墙体材料 2. 6 . 1 水泥: 采用普通硅酸盐水泥， 水泥标号应不低于 425 #， 强度 等级32. 5M Pa，品质满足G B1 75- 1 999要求. 细骨料:选用细度模数2. 4 3. 0的中细砂，含泥量不大于 3% ， 泥块含量为零. 粗骨料:优先选用人工碎石，最大粒径小于40 mm ，含泥量 不大于 1 % ， 泥块含量为零. 外加剂: 引气减水剂的质量必须合格且必须有出厂合格 证，其掺量由有资质的试验室经试验确定，并按D L/ T5 1 00 - 1 999的有关规定执行. 水:满足施工用水要求. 2. 6 . 2 墙体材料设计采用 C 20 刚性混凝土， 配合比试验和现场试 验的混凝土性能指标应满足下列要求:入槽坍落度1 8 22 c m.扩散度34 40 c m.坍落度保持1 5c m 以上， 时间应不小于 1h.初凝时间应不小于6 h.终凝时间不大于24 h.混 凝土密度不小于2.1 /m 3.胶凝材料用量不小于 35 0 kg/ m3.水胶比小于 0. 65 . 2. 7 槽内预埋帷幕灌浆管 ( 1 ) 预埋管制作: 预埋灌浆管采用桁架固定， 桁架制作以确 保注浆管稳定， 材料采用由 1 8 mm 二级钢筋， 桁架高度根据槽 孔孔深分段制作.桁架与预埋管安装必须可靠，防止在混凝土 浇筑时抬动和倾斜， 埋管底端应封堵可靠， 下段距离防渗墙底 部1 0 c m，上端超出坝顶面5c m. 511浅谈混凝土防渗墙施工技术张晓东等 预埋管间距为2 m，分别下在2, 4, 6号孔位. ( 2) 预埋灌浆管的孔口对接: 预埋管桁架孔口焊接， 分节下 设.灌浆管桁架底段先期入槽， 并稳妥地架立于孔口， 其余段 利用吊车起吊，与底段进行逐段对接.灌浆管接口处的钢筋利 用电焊机牢靠地进行焊接连接.钢桁架每段接头处钢筋采用 搭接焊. ( 3)预埋灌浆管得起吊,安装:预埋管钢桁架采用吊车起 吊.为避免起吊时桁架变形，一方面要选好起吊位置，另一方 面， 可考虑在灌浆管部位加设槽钢, 钢管等刚性体， 以增加灌浆 管桁架的整体起吊刚度. 下设时要安全,平稳，遇到阻力时不得强行下放，以免桁架 变形，造成管位移位，影响下设精度. 预埋灌浆管在槽口固定在导墙上.灌浆管间采用焊接， 底 口缠过滤网， 防止混凝土进入管内. 预埋管施工完毕后，管口需封闭，防止异物落入管内. 2. 8 混凝土浇筑 混凝土浇筑采用泥浆下直升 导管法， 导管的管径选择 25 0 mm， 导管下设严格按设计要求进行， 导管间距不大于 4 m ，导管距孔端为1 . 0 1 . 5m，导管底口距孔底控制在1 5 25 c m 范围内， 当槽底高差大于 25c m 时， 导管应布置在其控制范 围的最低处.导管用吊车起拔, 下设. 浇筑过程中， 应随时对混凝土的和易性, 坍落度进行检验 测试，及时调整. 混凝土采用混凝土泵输送， 通过分料斗分料至槽孔的每套 导管浇筑.混凝土浇筑必须连续进行， 间断时间不得超过 40 mi n，槽孔混凝土上升速度不得低于2 m /h，导管埋深原则上控 制在1 6 m ，混凝土面高差不大于0. 5m. 2. 9特殊技术及预防措施 2. 9. 1 混凝土拌和与浇筑是防渗墙施工的关键工序，见表4. 表4混凝土拌和与浇筑的参数控制要求 序号过程参数参数要求直接控制人监督控制人控制频次要求 1拌和材料用量按配合比进行操作手质检员每盘 2拌和时间拌和均匀操作手质检员每盘 3导管间距 导管间3. 5m ;一 期槽孔距接头1 1 . 5m ， 二期槽距端 头1 . 0 m 吊车或钻机操 作手 质检员下设全过程 4导管下设深度 底口距槽底 1 5 25c m 吊车或钻机操 作手 质检员下设全过程 5 开浇按规范进行浇筑班长质检员开浇全过程 6扩散度和坍落度符合设计要求试验员质检员 第一盘， 以后每两小时 一次 7混凝土上升速度不小于2 m /h 技术员或其指 定人 质检员 每 30 m i n 测一次， 开浇 和终浇加密 8 导管埋深 1 . 0 6 . 0 m 技术员或其指 定人 质检员 每 30 m i n 测一次， 开浇 和终浇加密 9终浇高程按设计要求执行 技术员或其指 定人 质检员终浇过程 1 0浇筑方量 校核实际和理论方 量 技术员质检员每 30 min 或需要时 1 1接头管起拔混凝土初凝技术员质检员每 1 0 min 试块检测 2. 9. 2 本工程覆盖层主要为砂卵砾石，不利于成槽过程中的孔壁 稳定.成槽过程中，首先应使用优质膨润土配合优质红粘土泥 浆护壁， 根据先导孔揭示的地层情况， 在大漏失量地层成槽时， 适当加大泥浆比重， 并向槽内加入粘土， 然后利用钻头或重凿 冲击挤密地层，每挤密一层后，再正常钻进.如此循环，直至穿 过漏失地层.这样施工既可以保证槽孔安全， 又有利于提高成 槽工效. 2. 9. 3 冲击钻钻进，应随时进行孔斜测量，发现孔斜后，首先采取 轻打勤放措施， 用钻头自重修正偏斜孔壁; 或在偏斜部位预填 石块， 轻打纠偏; 2. 9. 4 ( 1 )严格控制新拌混凝土质量，防止配料错误,流动性不满 足要求, 严重离析及含超径大卵石的混凝土进入导管. ( 2) 混凝土的拌制和运输能力应满足混凝土面上升速度的要 求，并留有余地，避免由于浇筑速度过慢，使混凝土丧失流动性. ( 3)开始浇筑前应做好各项准备工作，确保混凝土浇筑连 续进行， 避免长时间中断浇筑. ( 4) 导管内径应上下一致， 采用二级配混凝土时， 导管内径 应不小于230 mm.向导管内浇入混凝土时速度不能太快，以 防止压入过多空气造成堵管. ( 5 ) 发生埋管时， 暂停浇筑或降低浇筑速度， 避免继续增 加导管埋深， 同时改换吊车或以千斤顶配合等措施增加起拔 力，必要时可在导管口上垫厚木板，用钻头往下轻击导管，从反 方向活动导管. ( 6 ) 上述处理方法无效， 应尽快在其旁重新下一根备用导 管重新开浇. 3主要施工设备配备计划 主要施工设备配备计划， 见表 5 . 表5主要施工机械设备 设备名称型号及规格数量单击容量(kW)总容量( k W ) 冲击钻机CZ -3024451 3 5 0 液压拔管机YJB-1 00011 02 0 泥浆泵3PN4228 8 回浆泵3PN22244 泥浆搅拌机 ZJ-1 5 0031 85 4 混凝土搅拌机J S-5 0025 05 0 配料机PL6 00288 混凝土泵H BT6025 55 5 排污泵2PN21 02 0 装载机 ZL- 3 0, ZL-5 02 吊车 25 3 离心泵4单级22040 电焊机30KVA20306 00 ( 编校: 郭宝丽) 收稿日期:201 3 - 04 -25 作者简介:,. 611内 蒙 古 水 利201 3 年第 3 期( 总第 1 45期)