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造孔混凝土防渗墙施工工艺在南水北调中线元氏Ⅰ标工程中的应用
摘要:根据工程地质条件的不同,再常规的施工工艺的基础上细化细节控制措施,完善工艺流程,施工规范有序进行,确保工程质量和安全。
  关键词:防渗墙;造孔工艺;满管浇筑;墙体检测
  abstract: according to the engineering geological conditions, construction technology and based on conventional refinement details of control measures, and improve the process, construction norms and orderly, ensure project quality and safety.
  key words: impervious wall;pore forming technology;full pipe pouring;wall detection
  中图分类号:tv543+.8文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2012)
  工程概况:
  南水北调中线元氏ⅰ段槐河(一)退水闸和排冰闸布置在槐河(一)渠道倒虹吸进口前约160m处,位于总干渠的右岸。退水闸、排冰闸各1孔,主要由进口段、闸室段、消能防冲段和退水渠四部分组成。退水闸和排冰闸闸室底板前端为造孔混凝土防渗墙,长30.679m,宽0.6m,高15m,造孔防渗墙等级为c20w6f50。防渗墙按照要求浇筑高出设计高程50cm,闸室底板施工前将这50cm全部凿除,凿至设计高程。www.11665.Com造孔防渗墙施工采用钻劈法进行槽孔造孔施工,采用泥浆下直升导管法进行混凝土浇筑施工。
  造孔防渗墙施工
  根据工程地质条件及防渗墙的结构型式,结合现场的施工条件,采用z-5型钻机进行施工。
  2.1造孔防渗墙施工工艺流程见图2-1:
  
  图2-1造孔防渗墙施工工艺流程
  2.2导墙施工
  ①沿防渗墙中心线两侧设导墙,以保证成槽的顺直,导墙采用c20混凝土浇筑,导墙内间距0.80m,其结构形式如图3-2所示。
  ②在导墙的一侧设置施工平台,供钻机施工;另一侧设置倒浆平台和排浆沟,用于回收泥浆。倒浆平台做成3%的坡度。施工平台与倒浆平台采用厚钢筋混凝土,设置纵横钢筋φ16@300。平台结构尺寸宽1.5m(宽)×0.2m(厚),其结构形式如图2-2所示。
  ③导墙施工采用土模。开挖施工前,用经纬仪放出防渗墙中心线,在中心线两侧用灰线撒出导槽的外边线,沿防渗墙开挖出1.3m(宽 )×1.2m(高)的槽,再回填粘土并夯实;采用人工配合机械,开挖至倒浆平台及施工平台的基面高程;依据设计尺寸人工开挖修整成型2个导墙的基槽1.0m(高)×0.25m(宽),然后布设平台钢筋,一次浇筑导墙及平台混凝土。待平台混凝土具有一定强度后,人工挖土成型中间导槽1.2m(高)×0.8m(宽)。其结构形式如图2-2所示。
  
  图2-2导墙结构示意图
  2.3槽段划分
  槽段划分:本工程采用两序槽施工,ⅰ序槽段长3.8m,ⅱ序槽段长3.8m。ⅰ、ⅱ期槽间隔布置,先施工ⅰ期槽段,再施工ⅱ期槽段。用油漆在导墙顶部做好标记槽段号及每一槽孔编号。
  墙段连接:ⅰ、ⅱ期槽孔间套接采用套打法,ⅰ期槽段混凝土浇筑完成后,在进行ⅱ期槽段造孔过程中使用钻机对接头部位的ⅰ期混凝土进行造孔,钻孔完成后使用带有钢刷的钻头对一期混凝土表面进行刷毛。
  
  
  
  图2-3槽孔分序平面示意图
  2.4槽段成槽
  每一槽段成槽采用钻劈法进行施工,在导墙上放样标识孔位,将钻机对正孔位后进行垂直造孔。钻劈法施工示意图如下,图中a、b、c为主孔,施工中先钻两端的槽孔,再钻中间的槽孔。1#、2#为副孔,施工过程中首先劈打1#副孔,然后劈打2#副孔,主副孔完成后在主副孔之间会留有“小墙”,该部位采用钻机削平。“小墙”处理完成后成槽施工即告完成。
  
  图2-4 钻劈法施工平面示意图
  (1)护壁泥浆:钻孔过程中采用泥浆用于稳定孔壁和槽壁、防止渗漏、悬浮和携带钻渣,清洗孔底、冷却钻具。本工程泥浆采用普通粘土泥浆,孔内泥浆的密度不大于1.3g/cm3,粘度不大于30s,含砂量不大于10%。
  (2)造孔:造孔时孔内泥浆面保持在导墙顶面以下30~50cm。钻孔过程中槽孔孔壁平整垂直,随时检测防止偏斜,槽孔孔位允许偏差不大于3cm,孔斜率不大于0.4%。ⅰ、ⅱ期槽孔两次孔位中心在任一深度的偏差值不大于设计墙厚的1/3(20cm)。
  (3)清孔:因孔深较浅,采用抽砂筒进行清孔。清孔时孔内泥浆低于槽口顶部30~50cm,清孔完成后孔底淤积厚度不大于10cm。
  (4)ⅱ期槽段清孔换浆结束

前,将接头混凝土孔壁上的泥皮清理干净,采用钢丝刷子钻头进行分段刷洗,直至刷子钻头上基本不带泥屑,孔底淤积不再增加为止。
  2.5混凝土浇筑
  (1)导管设计:防渗墙混凝土浇筑采用泥浆下直升导管法浇筑,自下而上置换孔内泥浆。导管内径25cm。混凝土的终浇顶面高于设计高程50cm,高程为72.602m。
  
  图2-5 槽段导管布设平面示意图
  导管采用钢丝绳柔性键连接,底节导管为专用导管,长3.0m,下端不带法兰盘或其它形式的连接件。最上面一节导管采用长50cm的短管,以便开浇后及时拆除该管节,使管底能尽早离开孔底部位,中间部位的管节采用1.5m和2.0m长度的管配合使用。导管由汽车吊先送至孔底,然后再提升15~25cm。
  
  图2-6 混凝土浇筑导管示意图
  (2)混凝土拌制、运输:防渗墙混凝土标号为c20w6f50,入孔混凝土的坍落度控制在18~22cm,配合比由试验室确定,并且经监理工程师认可。混凝土的拌制由槐河(一)营区内的拌和站拌制,原材料称量的误差不超过规定范围,允许误差范围如下表所示。
  表3-1 混凝土原材料称量允许偏差表
  
  
  混凝土的运输包括水平运输和垂直运输,水平运输由混凝土罐车运送;因运送至施工现场的混凝土需要先放进具有一定高度的分料斗中,而不能与单根导管对口浇筑,故需进行垂直运输,垂直运输采用混凝土泵车泵送至分料斗中。混凝土运输时间限定表如下:
  表3-2 混凝土运输时间限定表
  
  
  (3)混凝土浇筑:浇筑前导管上内放入一层塑料薄膜,用来将最初进入导管的混凝土和管内的泥浆隔离开。首批混凝土浇筑需将导管下口埋住至少30cm,所以首批混凝土浇筑的深度至少应达到55cm(埋管处与孔底的距离)。经计算首批浇筑的混凝土应达到2.0m3左右。
  开浇阶段:在混凝土浇筑之前先对导管进行润滑,对每根导管内注入少量的砂浆,砂浆的水灰比根据经验定为0.6:1,施工过程中根据现场情况适当修改。
  
  图2-7 首批混凝土浇筑示意图
  浇筑过程中各个导管同时开浇,因为导管底部距槽底距离较近,故开浇时采用满管法进行施工,即待混凝土充满导管后稍提导管,混凝土逸出的方法。提管时注意不能提得太高,管内的混凝土开始下降后即刻将导管放回原位。
  中间阶段:中间阶段导管埋深控制在2.0m,为保证导管的埋深每隔30min测一次混凝土面的深度,及时提升和抓卸导管并做好记录。混凝土面上升的速度不小于2m/h。混凝土浇筑面各处的高差控制在50cm以内,根据监测的混凝土面的高度调整各导管的混凝土注入量。
  终浇阶段:当混凝土面上升至距孔口剩5m左右时为终浇阶段,因导管内外压力差变小,导管内混凝土面变高,浇筑时会发生下料不畅的情况,此时采取加大混凝土坍落度的方法,不使用小于20cm坍落度的混凝土,同时采取及时拆卸导管,减少导管的埋深,经常活动导管的方法保证混凝土的浇筑。
  2.6墙体检测
  在成墙后对墙身进行质量检测,内容包括钻孔取芯和压(注)水试验,钻孔采用内径10cm的金刚石薄壁钻头钻取,芯样在试验室中做物理力学性能试验,防渗墙物理力学强度值与渗透系数符合设计要求。检查完毕后,检查孔采用机械压浆封孔法进行封孔,封孔材料为0.5:1(重量比)水泥浆。
  4、结语
  混凝土防渗墙在水利工程应用已经非常普遍,但对于工程的不同特性,应在常规的工艺流程上结合工程地质的实际情况和工程规模、工程要求等进行补充和完善,在具体流程的各个环节进行细化,编制细节控制措施,降低施工过程中不可预知的施工隐患,确保施工安全和施工质量。
  参考文献
  [1]南水北调中线元氏ⅰ段工程相关设计图纸、合同文件。
  [2]工程所在地地形、地质、水文、气象、河流的自然条件等相关资料。
  [3]《第hbztj9-8标段建筑物工程开挖施工技术要求》(hbztj9-8水工技字第1、2、3号)
  [4]《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》(sl174-96)
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  •  作者:佚名 [标签: 防渗墙 元氏 中线 元氏县 中线 ]
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