(深圳市寶安區(qū)松崗街道市政建設(shè)工程事務(wù)中心,廣東 深圳 518000)
五指耙水庫(kù)位于深圳市寶安區(qū)松崗街道東南向2.20km,庫(kù)址緊靠東方林果場(chǎng),水庫(kù)集雨面積2.22km2,該水庫(kù)由1座主壩、1座副壩、溢洪道和輸水涵管組成。主壩最大壩高11.30m,壩頂高程31.20m,防浪墻頂高程31.60m,壩長(zhǎng)310m,壩頂寬5m,為均勻土壩;副壩壩長(zhǎng)305m,最大壩高5.60m,壩頂寬5m,壩頂高程30.85m;輸水管內(nèi)徑0.7m,結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土涵,全長(zhǎng)50.40m??値?kù)容203.21萬(wàn)m2,正常庫(kù)容130.62萬(wàn)m3,為小(1)型水庫(kù)。1958年,五指耙水庫(kù)始建,1960年4月竣工,并開(kāi)始投入運(yùn)行。
在五指耙水庫(kù)除險(xiǎn)加固時(shí),為解決水庫(kù)一直存在的水量滲漏問(wèn)題,對(duì)水庫(kù)地質(zhì)條件、工期要求、防滲處理要求進(jìn)行了充分技術(shù)論證,經(jīng)詳細(xì)分析,最終決定采用液壓抓斗防滲墻方案,對(duì)該水庫(kù)水量滲漏問(wèn)題進(jìn)行防滲處理。
液壓抓斗防滲墻中的液壓抓斗技術(shù),其原理是將30MPa的液體防滲材料利用高壓輸送管輸送到深度達(dá)數(shù)十米的抓斗中,同時(shí),對(duì)抓斗的開(kāi)啟、關(guān)閉工作進(jìn)行控制。本次施工項(xiàng)目設(shè)備選型為CB-30地下連續(xù)墻液壓抓斗,CB-30液壓抓斗,配有MDSG機(jī)械卷管,CAP計(jì)算機(jī)輔助功率及電子測(cè)斜、糾偏系統(tǒng)等。
本次施工項(xiàng)目具備工期短的特點(diǎn),其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求高(詳見(jiàn)表1)。
表1 防滲墻項(xiàng)目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)
續(xù)表
首先,做好施工前的準(zhǔn)備工作,以設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù),對(duì)防滲墻軸線、標(biāo)高進(jìn)行確定,同時(shí)按照施工組織設(shè)計(jì)提出的設(shè)計(jì)要求,構(gòu)筑防滲墻的施工平臺(tái)和導(dǎo)墻,在構(gòu)筑導(dǎo)墻期間,明確標(biāo)出Ⅰ期和Ⅱ期的槽段方位,向Ⅰ期槽開(kāi)展泥漿灌漿,隨后,按照三抓完成一槽段施工,對(duì)該槽段開(kāi)展清孔、驗(yàn)槽、下設(shè)接頭管及預(yù)埋件的施工及角錐導(dǎo)管、澆筑混凝土,依據(jù)工程師發(fā)出的指令,完成接頭管、導(dǎo)管的拔起,判斷混凝上升面位置,確定混凝土澆筑完成后,結(jié)束澆筑作業(yè),開(kāi)展下個(gè)Ⅰ期槽段施工,在完成所有Ⅰ期槽段后,使用同樣的工藝順序?qū)Β蚱诓鄱芜M(jìn)行陸續(xù)施工,直到完成本次項(xiàng)目防滲墻所有槽段的施工。
針對(duì)本次防滲墻施工項(xiàng)目,采用先進(jìn)行兩端主孔抓挖,隨后再開(kāi)展中間副孔抓挖工序,最終直至成槽,即采用三抓成槽法。
在開(kāi)展Ⅰ期,Ⅱ期槽段墻體接頭施工期間,墻體接頭之間夾泥的厚度以及滲徑的長(zhǎng)度,會(huì)對(duì)接頭部位的防滲效果造成很大影響,Ⅰ期、Ⅱ期槽段之間墻體的有效連接,其關(guān)鍵就在于接頭處理的質(zhì)量。因此,在進(jìn)行接頭處理階段,首先要充分考慮接頭處理的方法,推薦采用接頭管法,在施工期間開(kāi)展Ⅱ期槽段混凝土澆筑前,需要先將Ⅰ期槽的端頭部位存在的泥皮進(jìn)行清理,隨后將接頭的管下到Ⅰ期槽段的兩邊,混凝土澆筑、初凝后,再將接頭管進(jìn)行拔出操作。
在開(kāi)展抓斗抓挖作業(yè)期間,為了確保施工質(zhì)量,應(yīng)該用膨潤(rùn)土泥漿進(jìn)行防滲墻固壁作業(yè)。首先,進(jìn)行泥漿配置試驗(yàn),確保泥漿具備較好的特性。在開(kāi)展防滲墻固壁施工期間,如果出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象,在漏漿部位,采取針對(duì)性的解決措施,例如:孔底部位出現(xiàn)漏漿,就需要填入黏土;如果漏漿部位位于孔口,則使用鋸末或黏土進(jìn)行填充,等到泥漿面穩(wěn)定之后,才可進(jìn)行抓挖作業(yè)。倘若在施工期間出現(xiàn)嚴(yán)重漏漿現(xiàn)象,需要迅速撤離抓斗于漏漿位置,當(dāng)漏漿面積處于較大情況下,需要立預(yù)灌濃漿堵漏操作。
在混凝土灌注階段,推薦采用導(dǎo)管方法。在混凝土處于水下灌注施工階段期間,不存在混漿問(wèn)題。在開(kāi)展第一次灌注期間,應(yīng)該先從最深的導(dǎo)管開(kāi)始,依據(jù)‘先深后淺’順序灌注,一直到槽底的混凝土面被澆平,再進(jìn)行全槽均衡上升。在灌注混凝土期間,要求操作快速、均勻、有序,確保混凝土在短時(shí)期之內(nèi)就可以充滿漏斗,隨后用塞子塞住關(guān)口。下一步是混凝土滿管下落,推出管內(nèi)的泥漿,一直到孔底充滿。為了確保不會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)管外側(cè)的泥水進(jìn)入到導(dǎo)管中,造成斷樁施工事故,要求在第一次灌注期間,導(dǎo)管深入到混凝土里必須>0.40m長(zhǎng)度。在開(kāi)展正常灌注期間,需要嚴(yán)格控制混凝土提升速度,確保勻速上升,要求上升的速度<2m/h,控制相鄰導(dǎo)管混凝土面高差小于0.50m。此外,在孔口出現(xiàn)溢出混凝土泥漿情況時(shí),需要立即停止灌注,拔出澆筑導(dǎo)管,及時(shí)清洗機(jī)具,隨后進(jìn)行下個(gè)槽孔灌注施工。
槽壁坍塌,屬于在混凝土灌注施工階段十分常見(jiàn)的一種施工問(wèn)題。對(duì)槽壁坍塌進(jìn)行處理,應(yīng)采取‘具體問(wèn)題具體解決’的措施,充分考慮到實(shí)際情況。一般情況下,槽壁坍塌多數(shù)出現(xiàn)在兩個(gè)部位,第一是在關(guān)注剛開(kāi)始期間就出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象,在這種情況下,通常都是處于灌注量較小階段,需馬上停止灌注,等到槽壁穩(wěn)定之后,再使用抓斗重新抓挖、清孔,并重新開(kāi)始灌注。第二是在混凝土灌注即將結(jié)束期間出現(xiàn)槽壁坍塌問(wèn)題,在這一就二段,首先也是需要立即停止灌注作業(yè),并對(duì)槽壁坍塌的位置進(jìn)行記錄,對(duì)坍塌面利用抓斗進(jìn)行抽渣、清孔,一直到孔力的泥漿性能指標(biāo)達(dá)到清空要求,隨后再繼續(xù)灌注到設(shè)計(jì)標(biāo)高。等到墻體的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,使用取芯機(jī),在墻頂鉆孔,對(duì)坍塌部位進(jìn)行灌漿補(bǔ)強(qiáng)操作。
4.1.1 孔深
在施工完成后,對(duì)其深度進(jìn)行測(cè)試。通常,槽孔的深度必須大于等于設(shè)計(jì)孔深,對(duì)槽孔深的測(cè)量,需要在清孔換漿作業(yè)后的1小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。
4.1.2 孔斜率
防滲墻槽孔的組成,包括多個(gè)主孔和副孔相互連通,孔斜指某一主孔或副孔孔底或某一深度的中心位置,相對(duì)空口中心位置水平偏斜距離同孔深的比值??昭?,是對(duì)槽孔開(kāi)展質(zhì)量控制的主要內(nèi)容,同時(shí)孔斜率也決定著墻段連接的可靠性。在進(jìn)行孔斜率測(cè)量期間,使用測(cè)量懸吊鉆抓鋼絲繩偏斜值重錘法對(duì)孔斜率進(jìn)行測(cè)量,其測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不得大于0.4%。式1為孔斜率計(jì)算公式:
K=(X/h1+X/h2)/100
(1)
式中K——孔斜率;
X——鋼絲繩垂直到鄉(xiāng)愁在線放線的偏移值;
h1——桅桿頂端到導(dǎo)向槽混凝土面的高差,通常情況下為16m·h2則表示鉆頭自導(dǎo)向槽滬寧凸面,深入槽孔的具體深度。
4.1.3 孔位中心偏差
孔位,即孔口的中心位置,其測(cè)量方法是把鉆具自由垂吊在孔口,檢測(cè)吊掛鋼絲繩或者鉆具中心的位置以及防滲墻軸線位置。
4.1.4 孔槽的寬度
因?yàn)榭撞鄣膶挾?,是由造孔鉆具決定的,所以,需要嚴(yán)格控制鉆具的規(guī)格尺寸,需要滿足防滲墻項(xiàng)目工程中設(shè)計(jì)的具體要求。
4.2.1 接頭刷洗
在Ⅱ期槽孔成槽之后,需要對(duì)兩端Ⅱ期墻段上黏附的土層、泥皮清晰干凈,同時(shí),開(kāi)展檢查,一直到使用鋼絲刷進(jìn)行刷洗之后,不存在任何泥渣,孔底不再增加淤積,便可判斷為刷洗質(zhì)量合格。
4.2.2 孔底淤積
淤積,指的是孔底沉積的厚度,要求厚度≤10cm,在開(kāi)展測(cè)量期間,先對(duì)孔深H1利用測(cè)針進(jìn)行測(cè)量,隨后,使用測(cè)餅測(cè)量孔深H2,計(jì)算淤積厚度公式為:
ΔH=H1-H2
(2)
4.2.3 孔內(nèi)泥漿密度、黏土、含沙量
因?yàn)樵炜啄酀{具有較高的含沙量、黏度,十分不利于開(kāi)展混凝土水下澆筑,因此,需要在澆筑前開(kāi)展清孔換漿作業(yè)(表2為清孔換漿漿液指標(biāo))。
表2 清孔換漿后的漿漿液指標(biāo)
4.3.1 導(dǎo)管埋深
在開(kāi)展水下混凝土澆筑期間,不論導(dǎo)管埋入的過(guò)淺或是太深都容易發(fā)生事故。式3為導(dǎo)管埋深深度的計(jì)算方式:
H3=H-H1-H2
(3)
式中H3——導(dǎo)管的埋入深度;
H——導(dǎo)管墻面以下,到混凝土以上導(dǎo)管的具體長(zhǎng)度。
4.3.2 混凝土上升
在開(kāi)展水下混凝退澆筑期間,槽孔中混凝土面的上升速度,需要通過(guò)一段時(shí)間內(nèi)的測(cè)量數(shù)據(jù)得出,本次項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求為混凝土上升速度≥2m/h。
4.3.3 布置導(dǎo)管
在施工現(xiàn)場(chǎng)布置導(dǎo)管,需要嚴(yán)格遵循《水利水電工程混凝土防滲墻施工技術(shù)規(guī)范》(SL 174—96)5.4.2規(guī)定,在槽孔內(nèi)布置、使用2套以上導(dǎo)管的情況下,導(dǎo)管之間的間距必須≤3.5m,Ⅰ期槽端導(dǎo)管,據(jù)孔段或是接頭的最佳距離為1~1.5cm,Ⅱ期槽端導(dǎo)管距離控端的最佳位置為1m,一旦槽底高差>25cm,即表示著導(dǎo)管應(yīng)布置在控制范圍的最低處。
在水庫(kù)工程的除險(xiǎn)加固工程防滲施工技術(shù)中,液壓抓斗成槽混凝土防滲墻施工技術(shù)具有良好的防滲效果,其耐久性較好。因此,工程技術(shù)人員應(yīng)在明確其施工技術(shù)要求、方法的前提下,對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)質(zhì)量嚴(yán)格控制,確保墻體防滲性達(dá)到設(shè)計(jì)要求。