1 塑性砼防渗墙施工技术1.1 工艺流程施工准备→造孔成槽→清孔换浆→水下砼浇筑。
1.2 施工准备1.2.1 施工平台及导墙防渗墙施工平台应坚固、平整、适合于重型设备和运输车辆行走,宽度应以满足施工要求为宜,一般不小于8m。
防渗墙施工前应先修筑导墙,导墙的主要作用是为防渗墙施工机械导向和承受施工机械荷载、临时荷载。
导墙的结构形式、尺寸应根据防渗墙的厚度和深度、导墙下的土质情况及施工机械荷载综合确定。
导墙的中心线与防渗墙轴线重合,平面轴线与防渗墙轴线平行,允许偏差为±15㎜,导墙内墙面应竖直。
导墙墙顶应水平,高程允许偏差为±20㎜,以利施工机械在导墙上行走。
导墙结构采用钢筋砼导墙,具体尺寸1.0×0.4m,导墙内侧间距为0.7m。
在施工过程中,应加强对导墙的沉降、位移的观测。
1.2.2 制浆站制浆站的主要作用就是拌制防渗墙施工所需要的符合质量要求的泥浆。
泥浆应具有良好的物理性能、流变性能、稳定性以及抗水泥污染的能力。
拌制泥浆的土料可选择膨润土、黏土或两者的混和料,应根据施工条件、成槽工艺、经济技术指标等因素进行选择。
泥浆的性能指标和配合比,应根据地层特性、成槽方法、泥浆用途,通过试验加以选定。
在实际施工中,采用纯黏土拌制泥浆。
制浆站的大小应根据泥浆的需要量来确定,制浆站占地面积约为400m2,其中料仓占地约为80m2,泥浆池占地面积约为300m2。
修筑两个相同的容积为150 m3的泥浆池,每个池中安装1台3PN立式泥浆泵。
搅拌站安装2台ZJ—400型高速制浆机。
1.2.3 废浆废碴排放施工中倒出的泥浆沿倒浆平台外侧的排浆沟流向废浆池中,废碴由装载机铲运至指定地点。
为了减少废浆排放,在附近挖一容积为50m3左右的储浆池,把经过沉淀的好泥浆加以回收利用。
1.2.4 供水、供电及供浆供水直接从水库中抽取。
施工现场在钻机平台上游边沿铺设供水管,且在每个施工机组前20 m左右预留一个出水口,以供冲浆加水之用。
供电用2条70 mm2的主电缆到各段施工平台的分闸箱,再由分闸箱分到各个施工机组。
供浆采用集中供浆,用两台3PN立式泥浆泵从制浆站泥浆池中进行供浆,浆液用供浆管直接送到各个机台,在施工现场同样采用每隔20 m左右分设出浆管进行供浆。
1.2.5 材料堆放与储存施工用黏土存放于制浆站的料仓中,应做好防雨、防潮、防晒措施。
造浆用黏土在每个施工平台上分设一个堆料场地,用装载机运至各个施工的槽孔中。
1.3 造孔成槽1.3.1 槽段划分确定槽孔长度,应综合考虑工程地质及水文地质条件、施工部位、成槽方法、机具性能、成槽历时、墙体材料供应强度、浇筑导管布置原则及墙体平面形状等因素。
根据现场的具体情况,结合施工机械、浇筑工艺、混凝土供应强度等因素,把槽孔长度分为7.0m(可根据实际情况再进行调整),每个槽孔又分为11个孔(6个主孔、5个副孔),主孔长度为0.6m,每个副孔长度为0.8m。
1.3.2 造孔成槽造孔采用冲击钻成槽,每两台钻机为一个施工机组,共同完成一个槽孔的建造。
造孔采用先施工主孔,主孔造孔完毕后再劈打副孔,最后把槽孔中的小墙全部劈打干净。
造孔时孔内泥浆液面始终保持在导墙顶以下40㎝左右,液面较低时要及时补浆,特别是在捞碴和清孔换浆过程中,以免泥浆液面过低造成导向槽底部坍塌而影响施工。
另在施工过程中倒浆平台上准备了一定数量的红黏土,一是作造浆材料填入孔中造浆;二是作堵漏材料填入孔中进行堵漏。
造孔过程中为防止孔斜超标,每进尺1m左右要测量一次孔口偏差值,尤其在造主孔时,发现有孔斜倾向时及时采取措施或进行纠斜。
为了保证孔壁稳定和较快的造孔速度,孔内泥浆性能指标是一个比较关键的环节,一般孔内泥浆黏度不大于30 Pa·s,比重不大于1.30g/㎝3,含砂量不大于10%,如数据过大会影响造孔速度,数据过小不利于槽壁稳定。
造孔到基岩面时要及时鉴定,确定基岩面后再向下进尺1m,每个主孔在基岩造孔过程中要取2个岩样以待备查,取样部位分别是基岩面、终孔前,所取岩样装入样袋并填写岩样标签。
槽孔建造质量应达到以下要求:①槽壁应平整垂直,不应有梅花孔、小墙等;②孔位允许偏差不大于±30㎜;③孔斜率不得大于4‰,遇含孤石地层及基岩陡坡等特殊情况,应控制在6‰以内;④槽孔深度(包括入岩深度)满足设计要求。
1.4 清孔换浆清孔换浆采用捞砂筒捞碴法,具体做法:第一步先进行粗捞,造孔完毕后两台钻机从槽孔一端和中部共同开始捞取沉碴,把槽孔中的大颗粒岩屑、泥块及黏稠的泥浆捞出,每次钻机移动距离不超过50㎝,并且边捞取沉碴边向槽孔中补充优质膨润土泥浆;第二步仔细捞碴,并把倒浆平台用黏土袋封闭,使倒出的上部好的泥浆回流到槽孔中,捞浆时每次钻机移动距离不超过30㎝,直到孔底沉碴和孔内泥浆指标达到规范和设计要求为止。
清孔换浆结束1h后,达到下列标准:(1)孔底沉渣厚度不大于10㎝;(2)泥浆参数为:槽内泥浆比重不大于1.30g/㎝3,马氏漏斗黏度不大于30s,泥浆含沙量<10%。
清孔换浆合格后,方可进行下道工序。
清孔检验合格后,应于4h内开浇混凝土。
1.5 水下砼浇筑1.5.1 塑性砼配合比的确定混凝土配合比的确定应遵循下列规定:①混凝土的配合比及配制方法应通过试验确定;②混凝土配合比的确定应考虑泥浆下混凝土浇筑条件对实际强度的不利影响;③混凝土的入孔坍落度应为180㎜-220㎜,坍落度保持150㎜以上的时间应不小于1h。
初凝时间不小于6h,终凝时间不宜大于24h。
混凝土的密度不宜小于2100kg/m3;④黏土混凝土的胶凝材料用量不宜低于350 kg/m3,水胶比不宜大于0.65,黏土掺量不宜大于水泥和黏土总量的25%,砂率不宜小于36%;⑤配制混凝土的骨料宜选用天然卵石、砾石和中粗砂。
通过试验,最后确定混凝土的配合比见表1:表1:混凝土配合比1.5.2 塑性砼拌制根据塑性砼施工配合比和最佳施工参数,在搅拌站将黏土加入专用水池中,进行充分搅拌并配制成一定浓度,然后加入砂石骨料和水泥进行拌和,这样黏土不出现结块现象,并且分散均匀,保证了塑性砼的拌和质量。
塑性砼中掺加的黏土提前经过晾晒、研磨、过筛、罐装,并及时检测塑性指标。
砼拌和采用电子秤计量的JS-500砼搅拌机2台(为避免在砼浇筑过程中出现机械故障,另需一台备用),生产能力50m3/h。
上料用装载机,进料由电子秤控制,保证砼拌和质量及连续性。
砼运输采用砼输送泵输送,确保塑性砼的坍落度和扩散度损失较小。
1.5.3 塑性砼浇筑槽孔清孔换浆结束并经过验收合格后,即开始进行砼浇筑。
砼浇筑前,必须拟定浇筑方案,其主要内容有:①绘制槽孔纵剖面图;②计划浇筑方量、供应强度、浇筑高程;③导管等浇筑机具及预埋件的布置和组合;④浇筑方法、开浇顺序、主要技术措施;⑤混凝土配合比、原材料品种及用量。
混凝土浇筑采用水下直升导管法。
导管直径约200mm,并用丝扣连接,每个连接处用密封圈进行密封,以防漏浆。
每套导管有几个不同长度的短管,以利于调整导管底口到孔底的距离,使其保持在15㎝~25 ㎝之间。
两套导管的中心距不宜大于4.0m。
开浇前先往导管中放入隔离球塞,如槽孔底部较平,可同时开浇,如槽孔底部高差较大,要开浇孔深较深的一侧导管,待砼面上升至另一根导管底口高度时,再开浇另一根导管。
开浇时先往导管中注入一定量的砂浆,然后连续向导管中注入砼,注入量要保证埋住导管底口。
浇筑过程中,要每隔30 min左右测量一次砼面深度,发现砼面高差大于50 ㎝时要及时采取措施进行调整,以防槽孔中砼产生横向流动;要及时填写混凝土浇筑指示图,核对浇筑方量是否有偏差,发现问题及时解决并指导拆卸导管。
导管埋入混凝土中的深度不得小于1m,不宜大于5m。
孔口设置盖板,以防混凝土散落孔中。
浇筑过程中要不定时抽查混凝土的坍落度、扩散度及和易性,不合格的混凝土不要浇入槽孔中。
终浇时砼面要高于设计砼面0.5 m,导管要多上下提动,以利于控制终浇砼面不至高差过大。
浇筑完成的防渗墙墙体应均匀完整,不得有混浆、夹泥、断墙、孔洞等。
1.6 槽段连接槽段连接采用钻凿法。
即Ⅰ期槽孔浇筑完毕24h后,即可进行接头孔的施工,在进行Ⅱ期槽段造孔时,将Ⅰ期槽段砼套抓30㎝,以保证接头质量。
在终孔后清孔换浆时,接头孔要进行涮洗,涮洗质量要符合规范要求。
采用钻凿法施工接头孔是,应遵守下列规定:①在已浇混凝土终凝后方可开始钻凿接头孔;②尽量减少接头套接孔两次孔位中心的偏差值;③二期槽孔混凝土浇筑前,接头孔端面得刷洗质量应达到要求。
1.7 施工过程严把“四关”1.7.1 严把图纸关首先,组织技术人员对图纸进行认真复核,让所有技术人员彻底了解设计意图;其次,严格按照图纸和规范要求组织实施,并层层组织技术交底。
1.7.2 严把测量关对整个工程的设计控制点、断面量进行复核,对项目部工程技术部施工测量组织复核成果进行测量控制,负责施工测量放线。
1.7.3 严把材料检验关对施工中需采购的材料与设备型号规格、卖方信誉及检测试验的资料等进行明确,并严格按质量标准订货、采购、包装运输,按照ISO9001《采购程序文件》中的有关规定进行检验和控制,选用合格的供方,把好材料关。
对工程上使用的所有材料按规范要求进行质量检查,由取得国内CMA认证的试验室提供混凝土的配合比,并按ISO9001质量保证体系进行管理,杜绝不合格的材料及半成品使用到工程中。
1.7.4 严把工序质量关施工中严格把好造孔成槽、清孔换浆、水下混凝土浇筑等关键工序,实行施工全过程的自控检查,做到工前有技术交底,工中有检查指导,工后有总结,开展自检、互检、交接检,每道工序完工自检合格后报请监理工程师复检。
上道工序不合格不准下道工序施工,施工现场做到有人施工就有人管理、有人监督,使各项工程的施工质量始终处于受控状态。
任何一项工程的施工做到使监理工程师满意,业主满意。
2 特殊情况的处理2.1 导墙严重变形或导墙底部坍塌的处理导墙严重变形或导墙底部坍塌,影响成槽施工时,可采取以下方法处理:①改善导墙地基条件或槽内固壁泥浆性能;②在变形破坏部位补贴一段导墙或重新修筑导墙;③回填槽孔,处理塌坑或采取其他安全技术修筑。
2.2 在防渗墙造孔成槽过程中,遇到孤石、大漂石的处理在防渗墙造孔成槽过程中,遇到孤石、大漂石等,采用正常成槽手段难以成槽时,在考虑孔壁安全的前提下,首先采用重锤法处理,其次采用小钻孔爆破或定向聚能爆破的方法处理,并报监理单位批准后实施。
2.3 在成槽过程中,漏浆的处理在成槽过程中, 对固壁泥浆漏失量作详细测试和记录, 以便及时发现问题, 作好堵漏和补浆准备, 并查明原因, 采取措施进行处理。
根据实际施工情况, 在固壁泥浆性能指标基本满足要求的前提下, 适当调整泥浆配比,并适当放缓挖槽速度, 待固壁泥浆漏失量正常后再恢复下沉抓槽。