水工建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,基礎(chǔ)防滲透措施有多種,例如:砼防滲墻、高壓旋噴、擺噴砼防滲墻、土工膜防滲、砼防滲墻結(jié)合土工膜防滲等。重要的水工建筑物(如水電站)還設(shè)有深層防滲帷幕,有用鉆孔灌漿形成地下深層防滲墻的。
防滲墻的施工工法,在過去的文獻資料中提出過不少,但往往是針對大型水利水電工程,且對施工所應(yīng)具備的條件要求較高。山西省引黃工程總干三級泵站場區(qū)基巖面上均為砂礫石地層,在該項目防滲墻施工中,采用沖擊鉆孔泥漿正循 環(huán)法出碴施工,取得了較好的效果。本方法適用于場地狹小的中小型水工建筑物防滲墻施工。
一、工藝特點及適用范圍
1、工藝特點
①設(shè)備簡單,對場地條件要求低,使用靈活方便。
②泥漿可循環(huán)利用,減少粘土資源的浪費。
③成孔質(zhì)量較好,經(jīng)濟效益明顯。
2、適用范圍
適用在松散沖洪積地層、有液化或淤泥質(zhì)等復雜地層中的防滲墻施工,要求防滲墻深度≤50m、墻體寬度在0.6—1.Om范圍內(nèi)。
二、主要施工工藝
1、平整場地:根據(jù)現(xiàn)場已有資料特別是地下水位資料,確定最低施工平臺高程進行場地平整,形成完整的施工現(xiàn)場。
2、測量放線:根據(jù)設(shè)計圖紙測放出防滲墻施工軸線。
3、修筑砼導向槽:按施工方案修筑砼導向槽(關(guān)于槽的結(jié)構(gòu)有木制、鋼木混合式混凝土等形式,可根據(jù)實際條件合理確定)。
4、劃分施工槽段:根據(jù)砼澆筑強度,合理劃分施工槽段,選取施工方法。常用施工方法為二期槽段分期施工法,接頭處套接0.6倍墻寬。另外還有分槽段連續(xù)施工法,接頭處套接一鉆,形成連續(xù)墻。槽段長度均應(yīng)根據(jù)墻體深度、厚度,地質(zhì)水文情況,泥漿護壁能力,以及砼澆筑速度來確定。
5、進行槽段施工(一、二期)。
三、主要施工方法
1.根據(jù)劃分的槽段長度,確定主孔鉆孔數(shù)量、位置和副孔壁打長度(本方法一般不考慮采用孔內(nèi)接碴斗),按照先施工主孔、后劈打副孔的順序施工。主孔采用十字圓形鑄鋼鉆頭依次施工主孔,然后用鼓形鉆頭將剩余土體劈打修平。形成槽孔后,用鉆機上下拉動槽頭刷清理槽壁至合乎規(guī)范要求。成槽必須做到:槽形規(guī)范、槽寬合格、槽底和槽壁沒有探頭石和小墻。對于砂礫石地層,優(yōu)先利用當?shù)卣惩临Y源制作泥漿。泥漿可由粉碎的粘土加水攪拌后,放置在泥漿池中充分水化制成。也可邊鉆孔邊填粘土造漿。在鉆進過程中,鉆碴通過立軸離心式泥漿泵不斷送人孔底的循環(huán)泥漿帶出槽口外,并及時從沉淀池中撈取堆存,根據(jù)碴樣準確判斷地層變化以指導施工。堆放的鉆碴則可及時清運出場外,以保持施工現(xiàn)場通暢。按常規(guī)的施工方法,一般還應(yīng)配置掏碴桶,在必要時掏抽槽底鉆碴。使用鉆機型號為C30,由鉆頭、機架、卷揚機三部分組成,鉆頭由5T慢速卷揚機牽引提升,鋼絲繩自由懸掛,無動力下放,掘削的泥土混在泥漿中以正循環(huán)方式排出槽外。下鉆應(yīng)使吊索保持一定張力,引導鉆頭垂直成槽,下鉆速度應(yīng)取決于泥渣的排出能力及土質(zhì)的軟硬程度。
2.護壁泥漿制備工藝。
采用自成泥漿護壁作業(yè),只設(shè)沉淀池,泥漿池安泥漿泵一臺排泥渣,泥漿池采用臥式雙軸泥漿攪拌機,為滿足使用要求,泥漿池的容積一般應(yīng)為一個單元槽段挖掘量的1.5—2.0倍。泥漿應(yīng)調(diào)至均勻,一般新配泥漿密度應(yīng)控制在1.01—1.05t/m3,循環(huán)過程中泥漿控制在1.25—1.30t/m3之間,遇松散地層,泥漿密度可適當加大,澆筑混凝土時,槽內(nèi)泥漿控制在1.15—1.25t/m3之間。在成槽過程中,要不斷向槽內(nèi)補充新泥漿,使其充滿整個槽段。泥漿應(yīng)保持高出地下水位0.5m以上,亦不應(yīng)低于導墻頂面0.3m。在同一槽段鉆進,遇到不同地質(zhì)條件和土層,要注重調(diào)整泥漿的性能和配合比,以適應(yīng)不同土質(zhì)情況,防止塌方。
3.成槽驗收。
按設(shè)計要求的槽深施工完畢,申請驗收。一般的檢驗指標為槽寬、槽深、垂直度。
檢驗方法:除在水電工程施工組織設(shè)計中所提到的采用儀器測量方法外,比較簡單、而又適合現(xiàn)場使用的檢驗方法就是采用探籠法。根據(jù)槽段長度、槽寬尺寸用合適直徑的鋼筋焊制成矩形籠體。檢驗時,利用鉆機吊起探籠,下入槽內(nèi)至槽底,應(yīng)達到籠體上下自如不掛槽壁,且軸線偏差不超標,方可轉(zhuǎn)入下一道工序施工。
4.清孔掏渣。
清孔換漿,指的是在混凝土澆筑前,清除槽內(nèi)漿液中懸浮的鉆碴和槽底的沉碴。正規(guī)的方法是:利用新鮮合格漿液,逐步置換槽內(nèi)帶浮碴的漿液,在置換的同時即可清出浮碴。比較適合施工現(xiàn)場的換漿方式,則是直接利用泥漿泵來循環(huán)漿液,將槽內(nèi)浮碴和槽底沉碴帶出槽外清出,直至漿中已無明顯粒狀碎屑。換漿指標:密度1.15—1.25t/m3,粘度25S—30S,含砂率小于5—10%。比較適合現(xiàn)場控制的方法,一般是用比重計直接測量泥漿密度,既方便又簡單,故較常使用。相對于防滲墻的混凝土施工來說,最主要的是保證混凝土施工階段槽內(nèi)漿液的質(zhì)量參數(shù)不發(fā)生變化,以順利完成槽段澆筑。
5.每槽段內(nèi)下入二套導管,兩導管間距不宜大于3.Om,每根導管距離槽頭不宜大于1.5m。如果防滲墻設(shè)計中有鋼筋籠,則應(yīng)按規(guī)范加工做鋼筋籠,現(xiàn)場拼裝,下入設(shè)計要求的深度并加以固定。
導管的選用,應(yīng)與混凝土澆筑強度和混凝土面上升速度相匹配。
導管分節(jié)長度:底節(jié)宜為2500—4000mm,中間節(jié)1000—2000mm,漏斗下配管長度宜為1000mm。另外,還應(yīng)設(shè)置長度小于1000mm的調(diào)節(jié)管。制作的導管內(nèi)徑一致,內(nèi)壁光滑圓順。導管安裝應(yīng)豎直,接頭連接緊密不漏水。每根導管均應(yīng)置于槽寬的1/2處,下端高出槽底0.4m。
漏斗容量須滿足開澆混凝土封底并達到埋管1.Om以上的要求。漏斗容量不能滿足開澆量要求時,必須增設(shè)儲料斗。按以往的慣例,導管中應(yīng)設(shè)隔水球,但是近年來的施工經(jīng)驗,在不加隔水球的條件下,更能保證混凝土開澆順利。因此,本方法建議:一般可不考慮設(shè)置隔水球,而采用漏斗底部加裝活板的方法。此法在實踐中多次運用,從未出現(xiàn)過開澆不能順利下料的情況。
防滲墻的施工工法,在過去的文獻資料中提出過不少,但往往是針對大型水利水電工程,且對施工所應(yīng)具備的條件要求較高。山西省引黃工程總干三級泵站場區(qū)基巖面上均為砂礫石地層,在該項目防滲墻施工中,采用沖擊鉆孔泥漿正循 環(huán)法出碴施工,取得了較好的效果。本方法適用于場地狹小的中小型水工建筑物防滲墻施工。
一、工藝特點及適用范圍
1、工藝特點
①設(shè)備簡單,對場地條件要求低,使用靈活方便。
②泥漿可循環(huán)利用,減少粘土資源的浪費。
③成孔質(zhì)量較好,經(jīng)濟效益明顯。
2、適用范圍
適用在松散沖洪積地層、有液化或淤泥質(zhì)等復雜地層中的防滲墻施工,要求防滲墻深度≤50m、墻體寬度在0.6—1.Om范圍內(nèi)。
二、主要施工工藝
1、平整場地:根據(jù)現(xiàn)場已有資料特別是地下水位資料,確定最低施工平臺高程進行場地平整,形成完整的施工現(xiàn)場。
2、測量放線:根據(jù)設(shè)計圖紙測放出防滲墻施工軸線。
3、修筑砼導向槽:按施工方案修筑砼導向槽(關(guān)于槽的結(jié)構(gòu)有木制、鋼木混合式混凝土等形式,可根據(jù)實際條件合理確定)。
4、劃分施工槽段:根據(jù)砼澆筑強度,合理劃分施工槽段,選取施工方法。常用施工方法為二期槽段分期施工法,接頭處套接0.6倍墻寬。另外還有分槽段連續(xù)施工法,接頭處套接一鉆,形成連續(xù)墻。槽段長度均應(yīng)根據(jù)墻體深度、厚度,地質(zhì)水文情況,泥漿護壁能力,以及砼澆筑速度來確定。
5、進行槽段施工(一、二期)。
三、主要施工方法
1.根據(jù)劃分的槽段長度,確定主孔鉆孔數(shù)量、位置和副孔壁打長度(本方法一般不考慮采用孔內(nèi)接碴斗),按照先施工主孔、后劈打副孔的順序施工。主孔采用十字圓形鑄鋼鉆頭依次施工主孔,然后用鼓形鉆頭將剩余土體劈打修平。形成槽孔后,用鉆機上下拉動槽頭刷清理槽壁至合乎規(guī)范要求。成槽必須做到:槽形規(guī)范、槽寬合格、槽底和槽壁沒有探頭石和小墻。對于砂礫石地層,優(yōu)先利用當?shù)卣惩临Y源制作泥漿。泥漿可由粉碎的粘土加水攪拌后,放置在泥漿池中充分水化制成。也可邊鉆孔邊填粘土造漿。在鉆進過程中,鉆碴通過立軸離心式泥漿泵不斷送人孔底的循環(huán)泥漿帶出槽口外,并及時從沉淀池中撈取堆存,根據(jù)碴樣準確判斷地層變化以指導施工。堆放的鉆碴則可及時清運出場外,以保持施工現(xiàn)場通暢。按常規(guī)的施工方法,一般還應(yīng)配置掏碴桶,在必要時掏抽槽底鉆碴。使用鉆機型號為C30,由鉆頭、機架、卷揚機三部分組成,鉆頭由5T慢速卷揚機牽引提升,鋼絲繩自由懸掛,無動力下放,掘削的泥土混在泥漿中以正循環(huán)方式排出槽外。下鉆應(yīng)使吊索保持一定張力,引導鉆頭垂直成槽,下鉆速度應(yīng)取決于泥渣的排出能力及土質(zhì)的軟硬程度。
2.護壁泥漿制備工藝。
采用自成泥漿護壁作業(yè),只設(shè)沉淀池,泥漿池安泥漿泵一臺排泥渣,泥漿池采用臥式雙軸泥漿攪拌機,為滿足使用要求,泥漿池的容積一般應(yīng)為一個單元槽段挖掘量的1.5—2.0倍。泥漿應(yīng)調(diào)至均勻,一般新配泥漿密度應(yīng)控制在1.01—1.05t/m3,循環(huán)過程中泥漿控制在1.25—1.30t/m3之間,遇松散地層,泥漿密度可適當加大,澆筑混凝土時,槽內(nèi)泥漿控制在1.15—1.25t/m3之間。在成槽過程中,要不斷向槽內(nèi)補充新泥漿,使其充滿整個槽段。泥漿應(yīng)保持高出地下水位0.5m以上,亦不應(yīng)低于導墻頂面0.3m。在同一槽段鉆進,遇到不同地質(zhì)條件和土層,要注重調(diào)整泥漿的性能和配合比,以適應(yīng)不同土質(zhì)情況,防止塌方。
3.成槽驗收。
按設(shè)計要求的槽深施工完畢,申請驗收。一般的檢驗指標為槽寬、槽深、垂直度。
檢驗方法:除在水電工程施工組織設(shè)計中所提到的采用儀器測量方法外,比較簡單、而又適合現(xiàn)場使用的檢驗方法就是采用探籠法。根據(jù)槽段長度、槽寬尺寸用合適直徑的鋼筋焊制成矩形籠體。檢驗時,利用鉆機吊起探籠,下入槽內(nèi)至槽底,應(yīng)達到籠體上下自如不掛槽壁,且軸線偏差不超標,方可轉(zhuǎn)入下一道工序施工。
4.清孔掏渣。
清孔換漿,指的是在混凝土澆筑前,清除槽內(nèi)漿液中懸浮的鉆碴和槽底的沉碴。正規(guī)的方法是:利用新鮮合格漿液,逐步置換槽內(nèi)帶浮碴的漿液,在置換的同時即可清出浮碴。比較適合施工現(xiàn)場的換漿方式,則是直接利用泥漿泵來循環(huán)漿液,將槽內(nèi)浮碴和槽底沉碴帶出槽外清出,直至漿中已無明顯粒狀碎屑。換漿指標:密度1.15—1.25t/m3,粘度25S—30S,含砂率小于5—10%。比較適合現(xiàn)場控制的方法,一般是用比重計直接測量泥漿密度,既方便又簡單,故較常使用。相對于防滲墻的混凝土施工來說,最主要的是保證混凝土施工階段槽內(nèi)漿液的質(zhì)量參數(shù)不發(fā)生變化,以順利完成槽段澆筑。
5.每槽段內(nèi)下入二套導管,兩導管間距不宜大于3.Om,每根導管距離槽頭不宜大于1.5m。如果防滲墻設(shè)計中有鋼筋籠,則應(yīng)按規(guī)范加工做鋼筋籠,現(xiàn)場拼裝,下入設(shè)計要求的深度并加以固定。
導管的選用,應(yīng)與混凝土澆筑強度和混凝土面上升速度相匹配。
導管分節(jié)長度:底節(jié)宜為2500—4000mm,中間節(jié)1000—2000mm,漏斗下配管長度宜為1000mm。另外,還應(yīng)設(shè)置長度小于1000mm的調(diào)節(jié)管。制作的導管內(nèi)徑一致,內(nèi)壁光滑圓順。導管安裝應(yīng)豎直,接頭連接緊密不漏水。每根導管均應(yīng)置于槽寬的1/2處,下端高出槽底0.4m。
漏斗容量須滿足開澆混凝土封底并達到埋管1.Om以上的要求。漏斗容量不能滿足開澆量要求時,必須增設(shè)儲料斗。按以往的慣例,導管中應(yīng)設(shè)隔水球,但是近年來的施工經(jīng)驗,在不加隔水球的條件下,更能保證混凝土開澆順利。因此,本方法建議:一般可不考慮設(shè)置隔水球,而采用漏斗底部加裝活板的方法。此法在實踐中多次運用,從未出現(xiàn)過開澆不能順利下料的情況。

