爆堆體上造孔防滲墻工程施工方法的應用研究

開春

摘要：本文根據在爆堆體上造孔防滲墻施工的特點，闡述了機械設備、導墻施工、護壁泥漿施工、成槽施工、墻體澆筑及墻段連接等方法，在澆筑中改變傳統的鉆機提升導管法，研制了1.5t電動卷揚門架機提升導管，使導管能夠平穩升降，有效避免了導管提脫。對類似工程有參考價值。

Abstract： According to the characteristics of the construction of the seepage prevention wall on the explosive pile， this paper expounds the methods of mechanical equipment， guide wall construction， wall mud construction， slotting construction， wall pouring and wall section connection， etc. The rig has a lifting pipe method， and a 1.5t electric hoisting machine lifting pipe has been developed to enable the pipe to rise and fall smoothly， thereby effectively avoiding the pipe lifting. It has reference value for similar projects.

關鍵詞：開挖特點;導墻及成槽施工;護壁泥漿;墻體澆筑;機械設備

Key words： excavation characteristics;guide wall and groove construction;wall mud;wall pouring;mechanical equipment

中圖分類號：TV543+.8 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）13-0091-03

1 ?概述

防滲墻是在壩體內連續造孔成槽，以泥漿固壁，在泥漿下澆筑混凝土而建成的。在施工中依照規范標準下設導管，在澆筑期間為避免發生局部混凝土夾泥問題，應嚴格控制下料速度和各導管的下料量，確保槽段內混凝土高度和上升速度基本相符[1-3];同時為避免墻體混凝土出現骨料集中和斷樁現象及導管提脫，應控制導管拆卸速度和埋設深度[4-6]。在實際澆筑過程中通過采用1.5t電動卷揚門架機提升導管，不僅可有效避免導管提脫問題，還能夠使導管更加平穩升降。

2 ?防滲墻施工

2.1 土石方明挖

防滲墻施工平臺土石方開挖采用挖掘機挖裝或松土、裝載機裝車、自卸汽車運輸、人工配合修整邊坡、自上而下全斷面分層分段的開挖方式;開挖時先開挖排水溝及時排水，以利于土石方開挖。分為一般明挖和溝槽開挖。土石方開挖采用機械結合人工的方式進行，開挖料采用自卸汽車或翻斗車運輸至指定地點。

2.2 施工平臺與導墻施工

在上游側布置防滲墻施工平臺施工鉆機，在下游側布置倒渣平臺以及壩頂施工道路。先將施工平臺壓實后，再鋪上方木和輕軌;之后沿防滲墻軸線，設置排漿溝和倒渣平臺（寬3m）。防滲墻施工平臺剖面如圖1所示。

根據地質條件的復雜性和前期塌孔預防處理措施，合理確定導墻高度，適宜在1-3m之間，設置導墻時，選用直角梯形導墻結構，混凝土選用C15，其尺寸形式及結構配筋見圖2。

2.3 防滲墻施工設備和機具

參考相關規范流程及標準，再結合試驗自身實際情況，合理確定施工設備機具，即HBT80B型混凝土泵、CZ30型沖擊鉆機、DY-8液壓鉆機等。

2.4 預灌預爆工程

在防滲墻施工前先進行預爆再進行預灌，預爆是為了預裂地下的大孤石，預灌是為了堵住大的漏水通道。

鉆孔中遇崩（塊）石和硬巖時，鉆孔需在孔內下置定位器，待到一定位置時，將鉆具取出，設置爆破筒在崩（塊）石和硬巖部位下，將套管提起，之后引爆。爆破后漂（塊）石和硬巖被破碎。按巖石段長2～3kg/m設計爆破筒內裝藥量，必要的情況下需分段爆破。見圖3。

在孔鉆進入基巖后起出鉆桿后從套管內注入濃漿，一邊分段起拔，一邊持續灌注水泥粘土漿，其配比可采用水泥：粘土=1：3，水固比為1：1或0.7：1，若吸漿量過大，可適當加入速凝劑，同時輔以限流、降壓、間歇灌漿等措施。在一些漏失較為嚴重的地帶，應采取更為強硬的方法，比如選用灌注砂漿方法等。

2.5 護壁泥漿

優質泥漿不僅直接影響著孔壁穩定性，也直接關乎混凝土澆筑質量。根據地層條件，和現場天然建筑材料性質及儲量，將采用粘土泥漿護壁。配制泥漿時可結合實際情況適當加入羧甲基纖維素（簡稱CMC）、燒堿（Na2CO3）等泥漿處理劑，形成膠體。

粘土選用時，應保證其含砂量小于5%，塑性指數大于20，粘粒含量大于50%，SiO2與Al2O3含量的比值為3～4。

制造泥漿用的水須達到鈣離子濃度不超過100mg/L、鈉離子濃度不超過500mg/L、pH值為中性等要求。

對粘土進行取樣、顆粒分析、物理性質和化學成分試驗，對新制粘土泥漿進行9項性能指標試驗，以確定粘土泥漿的配合比。

2.6 成槽施工

本工程成槽施工選用的是“鉆劈法”：Ⅰ期槽段，先使用沖擊鉆機鉆進主孔至設計孔深，之后劈打副孔。為了減少重復劈打破碎，劈打Ⅱ期槽孔時，在兩側主孔內下設接渣斗。

①造孔期間為避免出現坍孔問題，應保證孔內泥漿面在導墻頂面以下30～50cm。

②設置排水溝在施工現場，如此可及時將槽孔周圍的異物消除掉。

③應保證槽孔壁平整垂直，孔斜率不大于4%，孔位中心允許偏差不大于3cm;遇到異常情況，比如含孤石等特殊情況時，可適當調整孔斜率，將其控制在6%之內即可;針對一、二期槽孔接頭套接孔時可能出現的偏差，可嚴格依照相關規范標準采取必要的應對措施，確保設計厚度符合標準。

④可適當設置端孔孔斜率低于上述設計值，如此下設和起拔接頭管使將更為順利。

⑤采用“鉆劈法”成槽施工：Ⅰ期槽段，先使用沖擊鉆機鉆進主孔至設計孔深，之后劈打副孔。槽孔進入基巖面的嵌入深度1.0m。

2.7 墻體澆筑

2.7.1 混凝土拌制、輸送

在拌制混凝土過程中，首先應利用電子秤準確稱量大宗的原材料，然后再依規定加入，同時加入適當外加劑。在此整個過程中，從材料的計量到攪拌過程均實現了程控化和自動化，如此不僅避免由于人為因素造成的誤差，還能夠確保結果更加科學精準。通過觀察熟料的各項參數，包括易性、均勻性等，待符合標準后將其放入儲料斗。

砼供應強度，應能滿足兩個槽段同時澆筑，砼面應均勻上升，其高差控制在0.5m以內。每30min測量一次砼面，每2h測定一次導管內砼面，在開澆和結束時造當增加測量次數。

采用混凝土泵將拌制好的熟料輸送至澆筑槽口，之后經分料斗和溜槽，將混凝土輸送至澆筑漏斗，為確?；炷撩婢鶆蛏仙?，澆筑導管應均勻放料。

2.7.2 混凝土澆筑

①采用泥漿下直升導管法進行砼澆筑，選用內徑為mm的導管。

②根據槽段長度，合理設置槽孔內導管數量，最好保證導管之間的距離不超過4.0m，孔端或接頭管壁面1.0～1.5m處應是導管中心。在槽底高差超過25cm的情況下，應在最低處設置導管。

③用法蘭連接導管，在正式投入使用前應先在地面進行試裝及壓力測試，只有在確保測試結果無異常的情況下才能投入使用。

④先在導管內置隔離塞球，然后再開始澆筑操作。如此一來按照先注入水泥砂漿，后注入足夠的砼步驟，可將塞球擠出，并埋住導管底端，有效避免了絮凝反應。

2.8 墻段連接

墻段連接，有“鉆鑿法”和“接頭管”法兩種方法，根據現場地質情況來看，采用“鉆鑿法”比較適合本工程的施工，更能保證工程質量和進度。

如圖4所示，當一期槽孔混凝土澆筑完成并符合一定標準后，在槽孔兩端的接頭孔處套打一鉆，形成接頭孔。二期槽孔澆筑混凝土時，接頭孔靠近一期槽孔的側壁，形成圓弧形接頭，有效連接墻段。通常要求接頭處的墻厚超過設計墻厚。

鉆鑿法的優勢是造價較低、適應性強、施工便捷、結構簡單。結合過往案例發現，采用該方法的施工工程項目基本均取得了良好的防滲效果，防滲墻的防滲效率一般都在95%以上。

3 ?應用效果

完成施工一段時間后，用有效的檢測手段檢查混凝土防滲墻質量，發現并無異常情況，各項參數均符合標準，并且通過了注水試驗檢查。由此表明，對于混凝土防滲施工質量控制而言，上述施工方法具有良好的應用效果，是可行的。

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