防渗墙混凝土浇筑质量控制浅析.pdf

3 0 杨果， 朱敏 防渗墙混凝土浇筑质量控制浅析 文章编号 ： 1 0 0 6 -2 6 1 0 ( 2 0 1 1 ) O 5 ( ) ( 】 3 0 0 3 凝 黼 瞬 器 j 障黼l J U j j U L L 了j L 1 【 e j JL ! J 【 J 杨 粟 ， 朱 敏 ( 1 北京市京水建设 工程有限责任公司， 北京1 0 2 3 0 0 ； 2 三峡大学， 湖北省宜昌市4 4 3 0 0 2 ) 摘要： 结合南水北调配套大宁调蓄水库工程中堤防防渗墙施工实例， 从浇筑时间、 导管配置与布设、 浇筑过程等方 面阐述防渗墙混凝土浇筑的质量控制措施 。 关键词： 质量控制； 混凝土浇筑； 防渗墙； 南水北调 中图分类号 ： T V 5 4 3 8 2 文献标 识码 ： A Ana l y s i s o f qu al i t y c o nt r o l o f c ut o ff wa l l c o nc r e t e c a s t i n g YANG L i ， ZHU Mi n ( 1 B e i j i n g J i n g s h u i C o n s t r u c t i o n E n g i n e e r i n g C o ，I ,t d ， B e ij i n g 1 0 2 3 0 0， C h i n a ； 2 T h r e e G o r g e s U n i v e r s i t y ，Y i c h a n g 4 4 3 0 0 2 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：Ba s e d O F I t h e c o n s t r u c t i o n o f l e v e e c u t - o ff w a l l o t t h e Da n i n g r e g u l a t i n g r e s e r v o i r f o r t h e S o u t h - t o No r t h W a t e r r r a n s f e r ) r - j e c t ， t h e p a p e r p r e s e n t s t h e q u a l i t y c o n t r o l m e a s u r e s f o r t h e c u t o ff w a l l c o n c r e t e c a s t i n g i n t e r m s o f c o n c r e t e c a s t i n g t i m e ， C O I l t i g u r a t i o n a n d l a y o ut o f g ui d e pi p e s，a n d c o n c r e t e c a s t i n g p r o c e s s Ke y wor ds：q ua l i t y c o nt r o l ；c o n c r e t e c a s t i ng；c u t -o ff wa l l ；s o u t ht o no r t h wa t e r t r a ns I b r l 工程概况 大宁水库 防渗工程设计沿水库中堤 、 西堤 、 副坝 及库尾橡胶坝底部新建塑性混凝土防渗墙 。中堤防 渗墙布置在 中堤堤顶偏大 宁水库侧 ， 距离 中堤库 区 侧堤顶边线 4 5 m， 其地层上部为 中细砂层 ， 厚度 0 9 05 3 5 m， 下部 卵砾石 层 厚度 一 般 1 4 6 0 3 3 O 0 1 i l ， 防渗墙墙底进入基岩 2 m， 防渗墙轴线长 3 3 5 9 m， 墙厚 0 8 m， 平均深度约 2 8 m。中堤 防渗 墙施工采用“ 两钻一抓” 法， 接头采用接 头管连接工 艺。 2 防渗墙混凝土质量控制的意义 工程质量控制是在质量计划 的基础上 ， 致力于 收稿 日期 ： 2 0 1 1 - 0 8 1 2 作者简介 ： 杨栗 ( 1 9 8 5 一 ) ， 男， 内蒙 古赤 峰市人 ， 助理 T程师 ， 从 事 水利 水电丁程施T工作 满足_丁程项 目质量要求的一系列落实 、 检查 、 纠偏等 活动。工程项 目质量控制 的核心思想是预防为 ， 要求充分运用作业技术 ， 并在质量环节 L开展各项 活动 ， 及时发现并排除工程项 目各个阶段存 的质 量问题及原因， 使每个过程及环节始终处 于受控状 态 。防渗墙工程属地下 隐蔽 T 程 ， 所 以对施 _ l 过程 中严格控制工序验收是必要的。防渗墙混凝土浇筑 采用“ 泥浆下直升导管法” ， 通过 力的作用 ， 卜 而上置换孔内泥浆 ， 浇筑成墙。它是防渗墙施 巾 最后一道 、 也是关键的一道工序 ， 它关系防渗墙成墙 质量和工程的成败。同时混凝土浇筑过程又是 一 个 多种工序相互配合 、 相：互协调共 同完成的系统过程 ， 混凝土浇筑时的混凝土质量 、 运输系统 、 浇筑 系统 ， 不论哪一个环节出现问题 ， 或是机具突发性的损坏 ， 指挥调度失误 ， 就 s I I 影响防渗墙质量和二 r 程进度， 也可能造成经济损失。所以要求施下单位在施一 r过 程中要科学地控制施工 中的各个 一 I 序 ， 加强管理 ， 认 真做好各项准备T作 ， 确保防渗墙成墙质 、 西 北水 电 2 0 1 1年 第 5期 3 1 3开浇时问的控制 开浇时间是指混凝土开始浇筑人槽孔的时间。 对于浇筑时间 水利水 电工程混凝土 防渗墙施 工技 术规范 s L l 7 4 -9 6 是这样规定 的 ： 清孔合格 后 应于 4 h内开浇混凝土 ， 如因下设钢筋 笼或其 他预 埋件 ， 不能按时浇注 ， 则 由监理或设计单位与承包单 位协商， 另行提出补充规定。在防渗墙清孑 L 验收合 格到混凝土开始浇筑 的这一阶段 中 ， 时间紧 、 任 务 重 ， 越早浇筑对 防渗墙成墙质量越有利 。若防渗墙 混凝土的开浇时间越晚 ， 悬 浮在泥浆 中的废渣沉淀 得越多 ， 导致孔底淤积增大 ， 在混凝土浇筑时越容易 产生混浆现象 。如果槽孔底 的淤积过大 ， 在混凝 土 浇筑时将不容易将淤积置换 出， 使基岩表面有淤积 覆盖 ， 影响防渗墙与基岩的防渗能力， 并且被置换出 的沉渣也会 随着浇筑 的进行 ， 不断地沉降在混凝 土 表面影响浇筑速度 ， 甚至会因表面淤积太大 ， 使混凝 土面的深度测量产生偏差 ， 导致提脱 、 断墙等事故的 发 生 。 开浇时间的控制措施 ： ( 1 )导管 、 接头管 、 起拔器 、 吊车等要放置在合 适 的位置 ， 确保在清孔结束后能够立 即下设。 ( 2 )根据终孔验收深度和槽段长度制定准确 的 浇筑计划 、 配管记录。 ( 3 )保证道路 的畅通无阻 ， 大 型机械 ( 如抓斗 、 推土机等 ) 要停 在合适 的位置 ， 确保混凝土罐 车进 出顺 畅 。 ( 4 )组织召开开浇前准备会议 ， 保证各工种之 间密切配合 ， 做到下道工序及时准确进行 。 4 导管配置与布设 4 1 导管配置 根据文献 1 ： 导管底 口距孔底应控制在 1 5 2 5 c m范围内， 当槽底高差大于 2 5 c m时 ， 导管应布 置在其控制范围的最低处。中堤防渗墙混凝土浇筑 用 的导管长度分为 2 0 ， 1 9 9， 0 5 ， 0 4 ， 0 3 m五种 ， 直径为 2 5 0 e m， 采用丝扣连接。导管配置时采用倒 序法( 即先配置 的后拔 ， 后 配置的先拔 ) ， 结合终孔 验收深度 ， 准确填写下管记录并在浇筑图上绘制 ， 防 止配错导管 ， 在浇筑 时发生提脱 、 断墙 等质量事故。 在配置导管时 ， 每套导管 的顶部和底部都设置几节 长度 0 3 0 5 m之间的短管 ， 保证在拆卸完上部导 管后能使各套导管底部在 同一平 面上或高差较小。 上部短管在开浇完后需及时拆 除， 保证导管管底能 尽早离开孑 L 底部位 ， 使混凝 土顺利流 出。在混凝土 终浇阶段 ， 由于管内外压力差变小 ， 管内混凝土流通 不流畅， 经常满管 ， 导致混凝土面上升过慢 ， 在这一 阶段 ， 导管的埋深就不易过大 ， 及时拆卸下部短管能 够较好地保证防渗墙质量 。 配管控制措施 ： ( 1 )实际下设导管的在顺序 、 编号 、 长度要与下 管记录保持一致。 ( 2 )每根导管在其外部较 明显 的部位标 明编 号 、 长度。 ( 3 )导管上部的高度要保证下料方便 。 4 2导管的布设 根据文献 1 ： 槽孔 内使用 2套 以上导管时， 间 距不得大 于3 5 1T I ， 一期槽端 的导管距孔端或接头 管宜为 1 01 5 m， 二期槽 端 的导 管距 孔端宜为 1 0 1 T I 。中堤防渗墙槽段长为 6 46 8 m， 导管布 置时严格保证在防渗墙 中心线上 ， 不得倾斜。一期 槽孔下设 2根导管 ， 中心距为 2 6 m， 距接头管 1 0 1 3 m； 二期槽孑 L 下设 3根 ， 中心距为 2 4 m， 距孔 端为 0 81 0 m。导管间距 的合理布置 ， 能够有效 地防止孔底的淤积裹到混凝土里 ， 保证浇筑质量。 导管布置的控制措施 ： ( 1 )为保 证下设速度 和浇筑过程 中的提升能 力 ， 选用吊车作为下设和起拔导管的机械设备 ， 能有 效地避免埋管事故的发生。 ( 2 )预先按各套导管的配置计划将各节分段连 接 ， 在起吊设备提升能力和现场操作可行的前提下 ， 保证每段导管尽可能 的长些 ， 如各套导管能够同时 下设最好同时下设 ， 缩短浇筑时间。 ( 3 )导管下设应与下管记录保持一致 ， 还要在 各套导管下设完成后先将其下放到孔底 ， 再提起 1 5 2 5 c m， 避免下设错误。 ( 4 )导管下放到孔底时动作要慢 ， 防止冲击力 过大导致导管底部破裂 ， 产生爆管事故 。 ( 5 )导管下设有专人在现场负责指挥 ， 保证导 管下设作业紧张有序进行 ， 并保证施工安全。 ( 6 )导管布设完成后 ， 用盖板将槽段盖住 ， 防止 浇筑过程中的混凝土落人槽孔 内与泥浆发生反应 ， 使混凝土面的测量深度出现偏差。 ( 7 )导管在下设前检查丝扣连接情况和橡胶垫 3 2 杨果， 朱敏 防渗墙混凝 土浇筑质量控制浅析 的密封性 ， 防止在浇筑的过程中发生漏浆 。 5 混凝土浇筑过程的控制 5 1 开浇阶段的控制 开始浇筑混凝土前 ， 为了保证浇筑质量避免开 浇事故的发生 ， 事先在导管 内放 入 1个直径 比导管 内径略小的 、 能被泥浆浮起 的球胆 ， 作为导管 塞， 以 便将最初进入导管 的混凝 土和管 内的泥浆 隔离 开 来。在混凝土放入导管前 ， 先检查混凝土的坍落度 和扩散度是否符合设计及规范要求 ， 不合格的混凝 土坚决不许浇筑到槽孔内 。 开浇阶段 的控制措施 ： ( 1 )首批混凝土作为一个控制重点 ， 在混凝土 罐车到达现场后 ， 先将进料漏斗 、 分料漏斗装满混凝 土后再打开进料漏斗 阀门， 使混凝土不 间断的流人 槽孑 L 内， 保证能完全排出导管 内的泥浆 ， 使导管埋人 定的深度 ， 防止泥浆混入混凝土 中。 ( 2 )在开浇时， 根据终孔验收的深度 ， 确定 2根 导管的浇筑顺序 ， 即： 当槽孔为平底 时， 各根导管同 时开浇 ； 当槽孑 L 底部有坡度或台阶时 ， 开浇的顺序为 先深后浅。 ( 3 )首批混凝 土浇筑完毕后 ， 要立即测量 导管 内的混凝土面位置， 以判断开浇是否正常。 5 2中间阶段 的控 制 最上面的短管拆 除后 ， 混凝土浇筑进入中间阶 段 。此阶段 的特点是导管 内外 的压力差较大 ， 下料 顺畅 ， 混凝土面上升速 度快。中问阶段 主要有 以下 控制点。 5 2 1 导管埋深 为 r防止导管被提出混凝土面造成断墙事故和 混凝土埋深过浅 出现混浆 的情况 ， 要求导管埋深控 制在 1 6 I l l 之间。 导管埋深的控制措施 ： ( 1 )浇筑过程 中， 根据混凝土的浇筑方量计算 混凝土面的上升高度 ， 用测饼及时测量混凝土面的 深度并记录 ， 根据混凝土面深度 、 导管埋深要求和管 节长度确定拆管长度和拆管时间。 ( 2 )及时拆卸导管并填写拆管记录， 拆管时 ， 所 拆管节的长度 和编号应该 与导管下设记 录保 持 一 致 。拆下的管节都分开堆放并用水 及时冲洗干净 ， 为下次施丁做好准备。 ( 3 )在混凝土浇筑指示图中标明不同时间的混 凝土面位置和浇筑方量， 直观了解 导管埋深 ， ， ( 4 )将混凝 土面的实测深度与根据浇筑方 汁 算的理论深度进行对 比， 判断浇筑是否正常。 ( 5 )经常观察 导管 内混凝土 面的位旨是 J 卜 常 ， 若管内混凝土面过低 ， 则应马 畲明原 ， 并 J J I l 大导 管埋 深 。 5 2 2混 凝土质 量 防渗墙 的浇筑事故由于混凝土质量问题引起的 占大多数 ， 所以在浇筑过程中必须严格控制混凝 上 的质量。本工程所用的混凝土 为商品混凝 十， 埘混 凝土的控制按设计要求为人仓混凝土的坍落度要 2 0 2 4 c m、 扩散度要求 3 4 4 0 c m的范罔内， l_ I _ 小 得存在严重离析现象 ； 和易性 不好 的混凝 t绝埘小 能使用。 混凝 土质量的控制措施 ： ( 1 )每一车商品混凝 土在 人孔前都检 奁坍 落 度 、 扩散度是否符合要求。 ( 2 )在混凝土罐车到达现场后 ， 需开动油 搅 拌均匀后才放入分料漏 斗。 ( 3 )认真核对 开盘鉴定 f 1 各项材料 的技术指标 足否符合要求 。 ( 4 )切记不要在拆卸一 一 根 导管的川时另- 根 管继续浇筑混凝土 ( 5 )加快浇筑速度， 避免浇筑 I f 1 断 ( 6 )根据天气情况适当增加浇筑过程 f l 导管 的 活动次数， 防止混凝土初凝时间过早产乍筑管 敝 5 2 3混凝 土 面高差控 制 在防渗墙混凝上浇筑过程中， 混凝土面的高笠 相差过大时， 极容易出现混浆 、 导管偏斜等情 。为 保证浇筑质量 ， 1 堤防渗墙 l r 程根据槽段长度 ， 一 期槽设置 3个测点 二期槽设置 4个测点 ， 浇筑过 中 ， 严格控制各个测点的混凝 t面深度 ， 保证混凝 面平均上升。 混凝土面高差控制措施 ： ( 1 )保证混凝土面均匀 上升 ， 严格控制各处混 凝土面的高差在 5 0 c n l 内， 防止高差过大使导管发 生偏斜 ， 进 导致导管间距增大 ， 产生混浆现象 ( 2 )尽量保证注人各 根导管的混凝= 卡 一 致 。 ( 3 )准确测量各点 的混凝土面深度 ， 根据混凝 土面上升情况及时调整各导管的混凝土注入最 ( 下转 第 3 9页 ) 西北水 电 2 0 1 1年 第 5期 3 9 7 结语 ( 1 )高喷灌浆具有施工速度快 、 固结体强度大 、 水泥灌浆不会造成环 境和地下水污染 ， 且耐久性较 好 ， 施 工噪音较小等优点。 ( 2 )为确保高喷防渗墙施工质量 ， 必须根据不 同土层 ， 合理确定高喷施工参数 ， 针对性 的采用不 同 的施工工艺， 才能保证高喷施工质量， 使墙体均匀， 连续性好 ， 连接可靠 。在这方面还有待于进一步积 累经验 ， 总结提高， 以便于高压喷射灌浆技术推广应 用 。 参考文献： 1 张飚高 喷灌浆 在水库 除险加 固 中的应用 J 科 学与财 富 ， 2 0 1 1 ， ( 5) ： 1 9 2 孙士安 小峰水库主坝高喷灌浆施 工 J 广西水利水 电， 2 0 1 1 ， ( 2 ) ： 4 9 - 5 2 3 李锦清 温泉水库 利用高 压喷射灌浆 法加 固大坝坝基 J 西 北水 电， 2 0 0 6 ， ( 1 ) ： 1 3 1 4 4 彭琦 高喷灌浆在 布见水库 除险加 固工程 中的应用 J 水利 科技与经济 ， 2 0 1 1 ， ( 3 ) ： 9 1 9 3 5 倪友 常 高喷 灌浆 结 合黏 土井 柱 在土 坝 防渗 加 固 中的应 用 J 甘肃水利水电技术 ， 2 0 0 9， ( 7) ： 2 9 3 1 6 范光 华 高压 旋 喷试 验技 术在 沙 湾 电站尾 水 渠 工程 的 应用 J 西北水电 ， 2 0 0 8 ， ( 1 ) ： 4 2 - 4 5， 5 5 7 杨柳 武都水库 土石 围堰高喷灌浆 试验研 究 J 东北 水利水 电， 2 0 1 0， ( 8 ) ： 5 1 - 5 2 8 甘玉华 ， 郭振 明 ， 崔双立 新型 防渗 墙在水 库坝 基防渗 中的应 用 J 东北水利水电， 2 0 1 1 ， ( 6 ) ： l 2 1 3 9 王风安 ， 罗林 ， 刘 周岐 乌金峡水 电站下游 围堰 防渗优 化设计 J 西北水 电， 2 0 0 8 ， ( 4 ) ： 3 O 一 3 3 1 O 司建强， 张淙皎， 燕辉， 张世宝 老观寨水库除险加固高喷灌 浆 质量控 制 J 华北水利水 电学院学报 ， 2 0 1 1 ， ( 1 ) ： 3 4 3 6 ( 上接 第3 2页) ( 4 )缩短提升 、 拆卸导管的时间。 ( 5 )拆卸导管 时要保证导管垂直升降， 防止产 生导管倾斜 的现象。 6 终浇阶段的控制 在混凝土面上升至距孔 口5 m左右时 ， 称混凝 土浇筑进入了终浇阶段。终浇阶段的主要施工要求 是全面浇到预定 高程 ， 避免产 生墙顶欠 浇 、 高差 过 大、 混凝土混浆过多 、 墙段接缝夹泥过厚等缺陷， 要 求混凝 土终浇高程高出设计高程 0 5 i n 。 终浇阶段特点是导管 内外压力差变小 ， 混凝土 浇筑不顺畅 ， 经常满管并且槽孔 内的泥浆越来越稠 ， 孑 L 底被置换上来的废渣堆积在混凝土表面 ， 混凝土 面很难分辨 ， 在混凝土面测量时， 使用测饼已很难测 准混凝土面。由于导管 内外 的压力差越来越小 ， 导 管内的混凝土面越来越高 ， 经常出现满管 ， 下料不畅 的情况 ， 这时需要不断地上下活动导管 ， 保证浇筑速 度 。 终浇阶段 的控制措施 ： ( 1 )准确控制混凝 土的坍落度 ， 避免坍落度小 于 2 0 c m的混凝土进入导管 。 ( 2 )经常活动导管 ， 并且做到及时拆卸导管 ， 减 少导管埋深。 ( 3 )采用带有取样盒的 自制木尺测量混凝土面 的深度 ， 并增加测量频次。 ( 4 )用泥浆泵及时抽走槽孔内的废浆 ， 以减少 浇筑压力。 7 结语 防渗墙混凝土浇筑是防渗墙施工过程控制 的关 键工序 ， 是保证防渗墙质量的重要环节 ， 所 以在浇筑 过程中要做好充分的准备， 使各工序问密切配合， 严 格控制质量。 参考文献 ： s L 1 7 4 9 6， 水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范 s 北 京 ： 中周水利水 电出版社 ， 1 9 9 6 D L T 5 l 9 9 2 0 0 4， 水利水 电工程混 凝土防渗 墙施工规 范 s 北京 ： 中国电力 出版社 ， 2 0 0 5 高钟璞 大坝基础防渗墙 M 北京 ： 中国电力出版社 ， 2 0 0 5 胡志 国 桥梁桩基 水下混凝 土浇筑 常见事故处 理 J 水利水 电施工 ， 2 0 1 0， ( 3 ) ： 5 7 5 8 黄福忠 ， 余 清斌 钻 孔灌 注桩水 下混 凝土 浇筑 技术 质量控 制 J 浙江水利科技 ， 2 0 0 1 ， ( 5 )： 5 7 5 9 刘志文水布垭水电站左岸防淘墙 竖井法施1： 关 键技 术 J 西北水 电， 2 0 0 9 ， ( 5 ) ： 3 2 3 8 吕广 ， 牛志喜 ， 张强 英 直升导 管浇筑 水下 混凝土 方法 的应用 及特点分析 J 河 北建筑工程学 院学报 ， 2 0 0 2， ( 3 )： 1 2 田稳军 水下混凝 土浇筑常 见事故分 析及预 防处理措 施 J 内蒙古水利 ， 2 0 1 0， ( 4) ： 1 6 1 1 6 2