蘇志新，陳艷梅

（1.遼寧水利土木咨詢有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110055；2.寧城縣水利局，內(nèi)蒙古赤峰 024200）

前言

國(guó)內(nèi)混凝土防滲墻內(nèi)滲壓計(jì)安裝始于20世紀(jì)90年代末三峽工程二期圍堰基礎(chǔ)防滲墻施工[1]，防滲墻內(nèi)測(cè)斜管安裝在本世紀(jì)初才逐步興起[2]。目前混凝土防滲墻內(nèi)測(cè)斜管、滲壓計(jì)[3]安裝施工多采用鉆孔法[4-5]、繩索法[6]和直埋法[7]等方法，上述方法存在施工造價(jià)高、儀器安裝精度低、儀器完好率低、施工工期長(zhǎng)[8]等問(wèn)題。為解決上述施工過(guò)程中遇到的技術(shù)問(wèn)題，通過(guò)梳理已竣工工程中混凝土防滲墻內(nèi)測(cè)斜管、滲壓計(jì)安裝施工方法，提出測(cè)斜管和滲壓計(jì)一體化安裝施工工法，降低了施工成本、提高了儀器安裝施工準(zhǔn)確率和完好率、縮短了施工工期。

1 工藝原理

大壩基礎(chǔ)位于覆蓋層上時(shí)，通常在基礎(chǔ)內(nèi)施工防滲墻以增加滲徑。如何監(jiān)測(cè)防滲墻變形、應(yīng)力應(yīng)變，以及防滲墻后滲壓折減情況，規(guī)范要求在防滲墻內(nèi)布置變形、應(yīng)力應(yīng)變類監(jiān)測(cè)儀器、在防滲墻后緊貼防滲墻布置滲流類監(jiān)測(cè)儀器。很多工程在實(shí)施防滲墻后滲壓計(jì)時(shí)，采用鉆孔埋設(shè)的方法，但該方法對(duì)滲壓計(jì)鉆孔垂直度要求較高，且對(duì)防滲墻的垂直度要求也較高，否則滲壓計(jì)緊貼防滲墻鉆孔布置時(shí)，極易發(fā)生鉆孔破壞防滲墻的工程事故。為降低鉆孔破壞防滲墻的概率，工程施工時(shí)多將滲壓計(jì)布置在離防滲墻較遠(yuǎn)部位，這樣大大降低了防滲墻后滲壓監(jiān)測(cè)的效果。采用防滲墻內(nèi)測(cè)斜管和滲壓計(jì)一體化安裝方法，可較好地解決該難題。

對(duì)需安裝施工測(cè)斜管和滲壓計(jì)的槽段垂直度和深度進(jìn)行測(cè)量，在此基礎(chǔ)上加工、焊接儀器定位架（簡(jiǎn)稱定位架，以下同）；在定位架裝有儀器側(cè)（沿上下游方向）垂掛土工布，將大沙袋（體積大于0.04m3，即半徑為0.2m球體）包裹后的滲壓計(jì)置于土工布外側(cè)縫制口袋內(nèi)，在混凝土防滲墻澆筑過(guò)程中（混凝土由下向上頂送），土工布受流態(tài)混凝土側(cè)向推力作用將口袋內(nèi)滲壓計(jì)與槽壁緊密接觸，可防止?jié)B壓計(jì)埋設(shè)在混凝土內(nèi)失效，而后將定位架焊接在兩側(cè)鋼管設(shè)定位置形成成套設(shè)備；在吊裝成套設(shè)備入槽段過(guò)程中（入槽段樁號(hào)經(jīng)全站儀確定），分段連接、密封鋁合金（或ABS）測(cè)斜管，并將測(cè)斜管固定在卡扣內(nèi)（卡扣沿高程均勻焊接在兩側(cè)鋼管上），控制測(cè)斜管導(dǎo)槽扭轉(zhuǎn)在微小范圍內(nèi)；成套設(shè)備吊裝入槽段設(shè)定位置后，檢測(cè)滲壓計(jì)讀數(shù)與測(cè)斜管扭角，滿足相關(guān)規(guī)程要求后，完成測(cè)斜管和滲壓計(jì)安裝施工工作。

2 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

測(cè)斜管和滲壓計(jì)一體化安裝施工工法工藝主要由設(shè)備制安、監(jiān)測(cè)儀器安裝、完工檢測(cè)等環(huán)節(jié)組成，其工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 測(cè)斜管和滲壓計(jì)一體化安裝施工工法工藝流程圖

2.2 主要設(shè)備材料

測(cè)斜管和滲壓計(jì)一體化安裝施工工法涉及的主要材料、設(shè)備匯總見(jiàn)表1。

表1工法涉及的主要材料、設(shè)備匯總表

2.3 操作要點(diǎn)

2.3.1 定位架加工及滲壓計(jì)安裝

按照防滲墻后預(yù)測(cè)滲流過(guò)程線，需對(duì)滲壓計(jì)安裝位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位?，F(xiàn)場(chǎng)根據(jù)防滲墻后滲壓計(jì)布置高程，按圖2中樣式進(jìn)行定位架加工，即根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果及滲壓計(jì)安裝高程，將定位架焊接在兩側(cè)鋼管指定位置，形成成套設(shè)備（見(jiàn)圖3）。在定位架裝有滲壓計(jì)側(cè)（沿上下游方向）垂掛土工布，將大沙袋（體積大于0.04m3，即半徑為0.2m球體，增大滲壓計(jì)與槽壁接觸面積）包裹后的滲壓計(jì)置于土工布外側(cè)縫制口袋內(nèi)。

圖2 定位架樣式圖

圖3 成套設(shè)備示意圖

2.3.2 成套設(shè)備吊裝及測(cè)斜管安裝

滲壓計(jì)已固定在定位架上隨成套設(shè)備一同吊裝入槽段，鋁合金（或ABS）測(cè)斜管在成套設(shè)備吊裝中安裝。

（1）根據(jù)測(cè)量的槽段深度提前備好相應(yīng)長(zhǎng)度鋁合金（或ABS）測(cè)斜管（管長(zhǎng)一般為3m），在測(cè)斜管兩端打好鉚釘孔（孔直徑2.5—2.6mm），準(zhǔn)備好橡皮泥（工業(yè)類硅膠泥）、防水膠帶等施工材料。在成套設(shè)備底部（吊裝放置于槽段底部）預(yù)裝1—2根鋁合金（或ABS）測(cè)斜管；

（2）成套設(shè)備吊入槽段、緩慢下降過(guò)程中，當(dāng)鋁合金（或ABS）測(cè)斜管管口高于導(dǎo)向槽頂部約1.2m時(shí)停止成套設(shè)備下降，接長(zhǎng)鋁合金（或ABS）測(cè)斜管，利用之前打好的鉚釘孔，將兩根測(cè)斜管鉚接（采用抽芯鉚釘、鉚釘長(zhǎng)7.6mm），并在測(cè)斜管與管接頭搭接部位按壓入橡皮泥，使橡皮泥充分填充搭接部位空隙，在橡皮泥外部及兩側(cè)測(cè)斜管與管接頭處纏繞防水膠帶。將測(cè)斜管分段固定在成套設(shè)備預(yù)先焊接的卡扣內(nèi)；

（3）在鋁合金（或ABS）測(cè)斜管下沉過(guò)程中，通過(guò)管內(nèi)注清水的方法使鋁合金（或ABS）測(cè)斜管順利下沉；

（4）在成套設(shè)備及鋁合金（或ABS）測(cè)斜管沉入槽段設(shè)定深度后，在鋼管吊耳處穿入φ25鋼筋固定，待本槽段混凝土初凝后撤出。

（5）本槽段混凝土初凝后、上部帽梁施工前，在鋁合金（或ABS）測(cè)斜管內(nèi)安裝固定式測(cè)斜儀。

3 質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 定位架加工及滲壓計(jì)安裝質(zhì)量保障措施

滲壓計(jì)沙袋用干凈的細(xì)沙填充，沙袋需為不小于半徑為0.2m的球體。滲壓計(jì)安裝時(shí)需注意，滲壓計(jì)端部透水石需在沸水中煮泡30分鐘以上，使透水石可以無(wú)障礙進(jìn)出水，透水石煮泡完成后，待其溫度降至常溫后，安裝回滲壓計(jì)端部。包裹滲壓計(jì)的細(xì)沙需用清水沖洗干凈，將沙中攜帶的泥土等可能影響透水效果的物質(zhì)清洗掉。

確定定位架在兩側(cè)鋼管（導(dǎo)向管）的焊接位置時(shí)，采用物探檢測(cè)手段對(duì)槽段垂直度和深度進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果計(jì)算并在導(dǎo)向管上做標(biāo)記，使定位架準(zhǔn)確焊接在設(shè)定位置處。鋼管焊接按照《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》（GB50236-2011）執(zhí)行，為保障焊接接長(zhǎng)后的導(dǎo)向管具備足夠剛度和整體性，兩根平行的導(dǎo)向管間按0.5m間隔焊接橫支撐和斜支撐。

3.2 成套設(shè)備吊裝及測(cè)斜管安裝質(zhì)量保障措施

成套設(shè)備吊裝過(guò)程中進(jìn)行測(cè)斜管接長(zhǎng)安裝，需用橡皮泥、防水膠帶做好測(cè)斜管與管接頭之間密封，防止泥漿進(jìn)入測(cè)斜管。測(cè)斜管接長(zhǎng)時(shí)，需按預(yù)先標(biāo)記的導(dǎo)槽方向進(jìn)行測(cè)斜管安裝，防止鉚釘孔不齊影響測(cè)斜管方向角及安裝進(jìn)度。在測(cè)斜管安裝過(guò)程中，由于管接頭做了密封處理，會(huì)出現(xiàn)測(cè)斜管受浮力影響不宜沉管或位置偏移等情形，可在測(cè)斜管內(nèi)注入清水解決上述問(wèn)題。

3.3 安全與環(huán)保保障措施

在成套設(shè)備吊裝過(guò)程中，要嚴(yán)格執(zhí)行“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的安全生產(chǎn)方針和堅(jiān)持“管生產(chǎn)必須管安全”的原則，建立、健全施工安全保障體系，制定應(yīng)急預(yù)案；進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)人員必須經(jīng)過(guò)上崗培訓(xùn)，持證上崗，必須按規(guī)定佩戴安全防護(hù)用品，遵章守紀(jì)，聽從指揮；對(duì)起重工具如索具、夾具等進(jìn)行全面檢查和計(jì)算，驗(yàn)算合格后方可投入使用；吊裝車輛運(yùn)行前進(jìn)行安全檢查，杜絕機(jī)械車輛帶病作業(yè)；盡量避免雨天實(shí)施吊裝作業(yè)；現(xiàn)場(chǎng)安裝施工人員必須穿戴防滑鞋，防止滑落槽段。

在做好安全保障措施的基礎(chǔ)上，還應(yīng)注意做好環(huán)保措施，加強(qiáng)宣傳教育，提高施工人員的環(huán)保意識(shí)，強(qiáng)化環(huán)保管理力度，落實(shí)環(huán)保措施；定位裝置加工過(guò)程中，材料及時(shí)回收，及時(shí)處理，做到工完料清，達(dá)到文明工地的要求；施工過(guò)程中科學(xué)管理、合理安排、高效配合，減少各工序間等待時(shí)間，減少燃油等浪費(fèi)。

4 質(zhì)量驗(yàn)證

該工法在內(nèi)蒙古某水利樞紐工程進(jìn)行了應(yīng)用，該水庫(kù)總庫(kù)容0.9億m3，是一座以防洪、森林防火、供水為主，兼顧發(fā)電等綜合效益的中型水庫(kù)，主要擋水建筑物為瀝青混凝土心墻砂礫石壩，工程混凝土防滲墻開工日期為2015年7月，完工日期為2016年10月。大壩壩基覆蓋層較厚，采用混凝土防滲墻防滲，防滲墻最大深度為26m。測(cè)斜管和滲壓計(jì)一體化安裝完成后，安裝成功與否的重點(diǎn)是滲壓計(jì)是否自動(dòng)安裝在了混凝土防滲墻外側(cè)，而未被混凝土包裹致失效。持續(xù)觀測(cè)混凝土防滲墻后滲壓計(jì)的測(cè)值變化，發(fā)現(xiàn)混凝土防滲墻后滲壓計(jì)隨埋設(shè)深度不同，反映出不同的滲壓（見(jiàn)圖4），表明該工法應(yīng)用成功。

圖4 混凝土防滲墻后不同高程滲壓計(jì)滲壓水位過(guò)程線

5 結(jié)語(yǔ)

深覆蓋層混凝土心墻測(cè)斜管和滲壓計(jì)一體化安裝施工工法已在多個(gè)項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了工程應(yīng)用，提高了混凝土心墻內(nèi)監(jiān)測(cè)儀器安裝的效率、定位準(zhǔn)確率和完好率，獲得了各方的一致好評(píng)，該工法經(jīng)濟(jì)使用、可操作性強(qiáng)，在深覆蓋層心墻監(jiān)測(cè)儀器安裝方面有適用性，值得推廣。