液壓抓斗法混凝土防滲墻技術(shù)在水庫(kù)施工中的應(yīng)用

閆海旭

(遼寧省白石水庫(kù)管理局，遼寧 朝陽(yáng) 122000)

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液壓抓斗法混凝土防滲墻技術(shù)在水庫(kù)施工中的應(yīng)用

閆海旭

(遼寧省白石水庫(kù)管理局，遼寧 朝陽(yáng) 122000)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提高，社會(huì)大眾對(duì)于水利工程的質(zhì)量要求也越來(lái)越高。水庫(kù)施工的防滲墻是非常重要的設(shè)施，可能直接影響到工程質(zhì)量的高低，做好這一環(huán)節(jié)施工非常重要。近年來(lái)，混凝土防滲墻技術(shù)在水庫(kù)施工中得到廣泛的應(yīng)用，很大程度上提高了防滲的效果。文章就液壓抓斗法混凝土防滲墻施工技術(shù)在水庫(kù)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，探討施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)。

液壓抓斗法；混凝土防滲墻；水庫(kù)工程；施工

0　前　言

混凝土防滲墻技術(shù)在中國(guó)應(yīng)用于水庫(kù)工程興起于20世紀(jì)90年代，在質(zhì)地相對(duì)堅(jiān)硬的土壤中具有較高的應(yīng)用價(jià)值，能夠顯著降低工程成本、提高水庫(kù)工程的施工進(jìn)度。防滲墻施工技術(shù)中，液壓抓斗法屬于應(yīng)用相對(duì)廣泛的一種。具體所指的是通過(guò)高壓膠管將液壓壓力傳送至抓斗，從而更好地完成張合與開閉。

通過(guò)應(yīng)用液壓抓斗法，土和砂礫能夠更好的成槽，清孔換漿等工序也能夠更好的開展，同時(shí)能夠使工程達(dá)到施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)當(dāng)前在我國(guó)各個(gè)水庫(kù)的混凝土防滲墻建設(shè)中應(yīng)用廣泛，并取得良好的工程效益。文章結(jié)合某工程水庫(kù)工程的實(shí)際施工情況，探討液壓抓斗法混凝土防滲墻技術(shù)的應(yīng)用。

1　工程概況

該水利工程屬于長(zhǎng)江流域，是一座以灌溉和防洪為主的中性水庫(kù)，工程等級(jí)為3級(jí)。水庫(kù)中主要建筑物為三級(jí)建筑，壩長(zhǎng)302m、均為土壩、壩頂寬度為5m，設(shè)計(jì)使用300 mm后的混凝土防滲墻進(jìn)行防滲，防滲墻的頂高設(shè)定為54m，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的地理環(huán)境、風(fēng)化的程度、透水性的問(wèn)題，將墻面適當(dāng)嵌入基巖的風(fēng)化層中約1m，如果存在斷層破碎帶，則需適當(dāng)增加基巖深度?；炷练罎B墻的設(shè)計(jì)指標(biāo)：墻厚為300 mm、選擇C15塑性混凝土，抗壓強(qiáng)度R28≥15MPa，抗?jié)B標(biāo)號(hào)為W8。

2　液壓抓斗法混凝土防滲墻技術(shù)施工要點(diǎn)

2.1鑿孔開槽

2.1.1合理布置施工平臺(tái)

防滲墻施工平臺(tái)的布置應(yīng)當(dāng)保持堅(jiān)固與平整的原則，能夠滿足混凝土運(yùn)輸車以及造孔機(jī)械等多種大型設(shè)備的行走。在布置施工平臺(tái)之前，首先應(yīng)當(dāng)掌握水庫(kù)壩頂絕對(duì)基面之間的距離，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的施工情況將施工平臺(tái)布置得與水庫(kù)壩頂接近的高度。隨后使用挖掘機(jī)將水庫(kù)壩頂高程下降到施工平臺(tái)的位置，在壩頂?shù)膬蛇厡㈤_挖的土壤填入并壓實(shí)，這一工序能夠有效的增加壩頂?shù)膶挾取?/p>

例如燕子灣水庫(kù)建設(shè)過(guò)程中，原來(lái)的壩頂高程為58.2m，寬度為4.5m，但是防滲墻頂?shù)母叱虨?7m，這樣的情況下，需要將壩頂高程由58.2m下降到57m，并增加平臺(tái)的寬度到8m左右，才能夠更好的滿足車輛的行走。

在布置施工平臺(tái)的過(guò)程中，碎石土處理期間，如果由于密度差異無(wú)法滿足實(shí)際的需求，應(yīng)當(dāng)采取水摻黏土的方式進(jìn)行置換，從而將碎石土轉(zhuǎn)變成為相對(duì)穩(wěn)定的土體，然后鋪30cm的碎石，便于液壓抓斗機(jī)器的應(yīng)用。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況，確保壩頂?shù)膶挾饶軌驖M足液壓抓斗機(jī)器的安全行走，并在水庫(kù)下游方向布置液壓抓斗設(shè)備。平臺(tái)布置過(guò)程中，為了減少對(duì)周邊環(huán)境造成的污染，應(yīng)當(dāng)將排水溝設(shè)置在水庫(kù)下游，保持和防滲墻的的平行關(guān)系。將排水溝設(shè)置在軸線上，從而確保施工廢渣、廢水等排出。

2.1.2導(dǎo)槽

稻草是混凝土防滲墻建設(shè)工作中的基礎(chǔ)，其主要作用在于穩(wěn)定泥漿液、固定混凝土防滲墻以及承載接頭管的重力等。水庫(kù)施工現(xiàn)場(chǎng)的導(dǎo)槽斷面具體形狀應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程實(shí)際，選擇合適型號(hào)的鋼筋混凝土作為導(dǎo)槽墻面，其底部深度為1.1m、寬度0.6m；頂部的厚度及寬度分別為0.4m和1.1m。

2.1.3成槽

施工現(xiàn)場(chǎng)選擇進(jìn)口液壓轉(zhuǎn)斗，通過(guò)抓取法進(jìn)行施工，將槽孔分為一期和二期，先對(duì)一期進(jìn)行施工、隨后施工二期。將槽孔的寬度控制在8m左右，分為2個(gè)主孔和1個(gè)副孔，寬度和抓斗的開度相同，先對(duì)中間的副孔進(jìn)行抓取，隨后抓取主孔。

在進(jìn)行正常施工之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)槽段中心部位與導(dǎo)墻頂面之間的關(guān)系進(jìn)行標(biāo)記，與槽段的邊界位置使用石灰劃出控制線。在實(shí)際開展成槽工作之前，務(wù)必對(duì)現(xiàn)有的液壓抓斗等設(shè)備進(jìn)行全面的檢查，尤其是設(shè)備的油泵機(jī)械鋼絲繩是都完好及正常使用，在保證每一個(gè)構(gòu)件都能夠可靠連接的基礎(chǔ)上才能夠使用設(shè)備。此外，液壓抓斗設(shè)備在完成2 000 m2的成槽工作之后需立刻鋼絲繩進(jìn)行保養(yǎng)。

開槽施工過(guò)程中，首先需要注意的是保持液壓抓斗平面位置及垂直度，通過(guò)檢查確定其在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)。如果出現(xiàn)橫軸或者縱軸上的偏差應(yīng)立刻進(jìn)行糾正，確保其操控平穩(wěn)。當(dāng)液壓抓斗入槽的位置在側(cè)導(dǎo)墻周圍，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)降低速度，以免由于過(guò)快造成導(dǎo)槽和抓斗之間的接觸甚至是碰撞。

每對(duì)一段槽孔進(jìn)行開挖結(jié)束并驗(yàn)收合格之后都應(yīng)當(dāng)進(jìn)行清孔處理，這一過(guò)程中先使用液壓抓斗對(duì)槽底的殘留土以及沉渣進(jìn)行抓取，隨后使用排污泵將孔底部的淤泥抽吸出來(lái)，及時(shí)補(bǔ)充新鮮的泥漿。當(dāng)孔底的淤泥厚度在00 mm以下、且槽內(nèi)的泥漿比重在1.1g/cm以下、黏度在35s以下的、含沙量在3%以下且不含有粒徑超過(guò)0.5cm的鉆渣之后可以結(jié)束清孔工作，進(jìn)行下一工序。

2.2護(hù)壁泥漿施工

水庫(kù)混凝土防滲墻施工過(guò)程中，護(hù)壁泥漿直接影響到槽壁的穩(wěn)定性以及施工進(jìn)度?？茖W(xué)的護(hù)壁泥漿施工在成槽中能夠起到潤(rùn)滑、預(yù)防崩塌、冷卻等作用，防滲墻構(gòu)造成功之后還能夠提高其防滲作用。護(hù)壁泥漿施工首先要求對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)特征進(jìn)行了解，結(jié)合實(shí)際情況優(yōu)質(zhì)的膨潤(rùn)土，其密度<1.0g/cm2、含沙量應(yīng)≤6%。護(hù)壁泥漿施工過(guò)程中，首先要求制作泥漿，在充分?jǐn)嚢柚箪o置24h后水分溶脹后使用。通過(guò)泥漿專門的運(yùn)輸管道將其輸送到槽孔中應(yīng)用。成槽期間應(yīng)當(dāng)保證槽孔泥漿位于槽面的35～55cm，從而保證工序的穩(wěn)定。對(duì)于澆筑與成槽中可以反復(fù)使用的泥漿采取合理的回收和凈化措施，以節(jié)省工程成本。

2.3混凝土防滲墻與槽段澆筑

選擇泥漿下混凝土防滲墻澆筑，選擇剛性的導(dǎo)管，其中的混凝土?xí)柚陨淼闹亓肯蛳聰D壓，在已經(jīng)進(jìn)行澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)中快速流動(dòng)上升，從而將泥漿置轉(zhuǎn)換，確保結(jié)構(gòu)性能。槽段的澆筑選擇導(dǎo)管直升式進(jìn)行，這一方式進(jìn)行施工能夠使混凝土順著導(dǎo)管向下，隔離泥漿和混凝土。導(dǎo)管之間的距離約為3.6m，在施工過(guò)程中共設(shè)置3種導(dǎo)管，盡量減少漏漿的發(fā)生。槽底與導(dǎo)管底孔之間的差距盡量不超過(guò)20～27cm，可以采用長(zhǎng)短導(dǎo)管結(jié)合的方式進(jìn)行組裝，以便在澆筑完成之后能夠拆除。

此外，在混凝土澆筑施工進(jìn)行一段時(shí)間之后，澆筑的速度逐漸變慢、其產(chǎn)生的沖擊力較小，導(dǎo)管堵塞的現(xiàn)象非常常見。

因此在施工過(guò)程中一定要選擇合適管徑以及質(zhì)量合格的導(dǎo)管，確保其規(guī)格滿足工程設(shè)計(jì)圖紙的需求，保證能夠正常維持混凝土澆筑工作的開展。澆筑期間，每間隔半小時(shí)對(duì)混凝土面的高度進(jìn)行測(cè)量、每間隔2h對(duì)導(dǎo)管中混凝土面的高度進(jìn)行測(cè)量，混凝土樁導(dǎo)管埋進(jìn)的深度在1.1～6.1 m，混凝土面在槽孔中上升速度勻速>3m/h。

在確保足夠的買身前提下，隨著混凝土面逐漸上升，使用吊車將導(dǎo)管提升、并將頂部導(dǎo)管部分拆除，直到混凝土地面超出設(shè)計(jì)墻頂標(biāo)高度50cm即可以停止?jié)仓?，將?dǎo)管拔出。在空口的位置設(shè)置專用的蓋板，以免施工期間雜物進(jìn)入到槽口中。施工工作嚴(yán)格按照循序漸進(jìn)的原則開展，勻速進(jìn)行。在初期選擇長(zhǎng)導(dǎo)管、后期則可以更換較短的導(dǎo)管進(jìn)行澆筑，提高工作效率。

3　施工過(guò)程中需要注意的問(wèn)題

3.1導(dǎo)墻漏漿及變形等問(wèn)題

液壓抓斗機(jī)卸載重裝施工過(guò)程中由于操作不當(dāng)可能會(huì)引發(fā)大面積的導(dǎo)墻崩塌或者部分崩塌等現(xiàn)象，很大程度上影響到工程進(jìn)度。為了防止這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，施工前應(yīng)當(dāng)對(duì)槽內(nèi)的泥漿性能與地質(zhì)條件進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)于可能出現(xiàn)崩塌的位置使用合適的黏土回填或者適當(dāng)增加泥漿的密度，待結(jié)構(gòu)緊密之后才能夠開展下一步工序，并且同時(shí)要注意合理減少開挖槽段的長(zhǎng)度。

3.2槽段漏漿

為了防止槽段漏漿的發(fā)生，工程施工過(guò)程中一定要嚴(yán)格按照施工進(jìn)度進(jìn)行開挖，以質(zhì)量作為第一要求；嚴(yán)格控制泥漿的質(zhì)量，確保其滿足強(qiáng)度要求。出現(xiàn)漏漿情況應(yīng)及時(shí)停止施工并糾正，在漏漿現(xiàn)象較為嚴(yán)重的情況下立刻使用堵漏材料，例如黏土和水泥等進(jìn)行填充。

3.3導(dǎo)管問(wèn)題

混凝土澆筑過(guò)程中導(dǎo)管堵塞是常見的現(xiàn)象，這種情況下通過(guò)振搗等方式能夠較好的解決，隨后將導(dǎo)管拔出并沖洗，將其中的堵塞物清理干凈之后才能夠重新澆筑。在澆筑之前再次對(duì)導(dǎo)管長(zhǎng)度進(jìn)行核實(shí)，了解混凝土的高程，以免引發(fā)質(zhì)量問(wèn)題。此外還需要注意的是，混凝土導(dǎo)管下設(shè)過(guò)程中應(yīng)密切注意螺絲的緊固程度，確保導(dǎo)管與導(dǎo)管之間的連接堅(jiān)固、可靠。由于混凝土澆筑過(guò)程具有很高的連續(xù)性，中斷超過(guò)40 min則可能影響到工程質(zhì)量，需嚴(yán)格控制其中的變量。此外，還要采取合適的措施保證槽內(nèi)混凝土的勻速上升的速度，在各個(gè)澆注導(dǎo)管中均勻放料，確?；炷谅访娴母卟睢?0 cm。澆筑過(guò)程中在槽口設(shè)置蓋板，防止雜物或者垃圾掉入其中。

3.4吊裝設(shè)備的保養(yǎng)

吊裝設(shè)備在混凝土防滲墻的施工中起到至關(guān)重要的作用，某水庫(kù)的防滲墻施工中選擇2臺(tái)8m3的混凝土罐車進(jìn)行運(yùn)輸,同時(shí)有1臺(tái)12t的吊車進(jìn)行吊裝。由于吊車的配置較差，一旦設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題沒(méi)有富余的設(shè)備進(jìn)行補(bǔ)足，則可能直接影響到工程施工的進(jìn)度。如果在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法修好，還可能延誤工程進(jìn)度造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此在日常工作中，加強(qiáng)對(duì)吊裝設(shè)備的保養(yǎng)，每次施工工作結(jié)束之后檢查其運(yùn)行情況，需要更換的配件及時(shí)更換，確保工程質(zhì)量和進(jìn)度。

4　結(jié)　論

隨著社會(huì)對(duì)于水庫(kù)混凝土防滲墻的質(zhì)量要求越來(lái)越高，液壓抓斗法混凝土防滲墻技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，與其他技術(shù)相比，具有更靈活、可靠和速度上的施工優(yōu)勢(shì)。但是在實(shí)際工作中，面臨的問(wèn)題仍然較多，水庫(kù)施工過(guò)程中應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，確保液壓抓斗法混凝土防滲技術(shù)在水庫(kù)建設(shè)中得到更好的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)更大的工程與社會(huì)效益。

[1]劉德祥,汪秋明.液壓抓斗法混凝土防滲墻技術(shù)在豐源水庫(kù)施工中的應(yīng)用[J].科技廣場(chǎng),2011(04):200-202.

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2016-05-18

閆海旭(1983-)，男，遼寧本溪人，工程師，從事水利工程管理工作。

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