塑性混凝土防滲墻施工

淺談塑性混凝土防滲墻施工一、工程概況長(zhǎng)潭水庫壩體為粘土斜墻砂礫石壩，壩址處河床覆蓋層為第四系全新統(tǒng)洪積砂卵石（滲透系數(shù)K=4.3*10-3~0.35cm/s，屬中等~強(qiáng)透水性）及上更新統(tǒng)沖洪積含泥砂卵石（滲透系數(shù)K=8.7*10-5~2.8*10-3cm/s，屬弱~中等透水性）。壩體斜墻粘土滲透系數(shù)K=2.12*10-6~2.35*10-4cm/s，屬微~中等透水性，土質(zhì)均勻性較差，局部物理力學(xué)指標(biāo)如干密度、滲透系數(shù)不能滿足規(guī)范要求。大壩除險(xiǎn)加固防滲設(shè)計(jì)采用80cm厚塑性混凝土防滲墻，最大深度67.25m，總長(zhǎng)421m，截水面積18300m2（布置形式見下圖）。二、造孔機(jī)械本工程采用鋼繩沖擊式鉆機(jī)，這種機(jī)械不僅適用于一般的軟弱地層，亦可適用于礫石、卵石和基巖，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，易于維護(hù)，因此盡管效率較低，在防滲墻施工中仍被廣泛采用。長(zhǎng)潭水庫除險(xiǎn)加固工程由于工期緊、工程量大，為了滿足進(jìn)度要求，高峰期投入40臺(tái)鉆機(jī)，主要是CZ-22型和CZ-30型。鉆頭大都采用十字鉆頭，這種鉆頭適用于砂卵石層、風(fēng)化巖層及基巖，鉆頭磨損后可補(bǔ)焊修理。少量采用空心鉆頭，為厚壁大直徑無縫鋼管，頭部堆焊切割刃角，前端1/3處焊成翼翅。抽排沉渣采用抽砂筒。三、施工臨時(shí)設(shè)施1、導(dǎo)向槽及施工平臺(tái)導(dǎo)向槽是防滲墻施工之前修建的臨時(shí)構(gòu)筑物，主要作用是保護(hù)孔口的土體，防止坍塌。綜合考慮地質(zhì)條件、施工方法、槽孔深度等因素，導(dǎo)向槽深度取1.2m，槽口寬度0.9m，底部和頂部均設(shè)置縱向受力鋼筋，一旦導(dǎo)向槽下的土體坍塌，可形成連續(xù)或簡(jiǎn)支梁，確保鉆機(jī)安全。2、泥漿系統(tǒng)由于當(dāng)?shù)卣惩亮蟽?chǔ)量豐富，且粘粒含量高，適于制備泥漿，所以采用當(dāng)?shù)卣惩林茲{。在右壩頭布置制漿站，采用2m3臥式泥漿攪拌機(jī)制漿，并設(shè)沉漿池和儲(chǔ)漿池。3、混凝土系統(tǒng)本工程防滲墻混凝土量大，為提高澆筑速度，改善混凝土澆筑質(zhì)量，采用兩套自動(dòng)化攪拌站，型號(hào)*，混凝土運(yùn)輸采用兩臺(tái)混凝土泵，型號(hào)分別為HB-60和HB-80。對(duì)深度在40m以上的槽段，采用兩套系統(tǒng)供料，提高澆筑速度。四、固壁泥漿泥漿的作用是在槽孔施工過程中，保持孔壁的穩(wěn)定、懸浮和攜帶鉆渣、冷卻鉆頭。設(shè)計(jì)指標(biāo)如下表：密度

漏斗粘度

含砂量

膠體率

穩(wěn)定性

失水量

泥餅厚

1分鐘靜切力1.1~1.2g/cm3

18~25S

≤5%

≥96%

≤0.03

<30ml/30min

2~4mm

2.0~5.0N/m2固壁泥漿由泥漿泵沿固定輸漿管送至各槽段，廢漿經(jīng)回收處理后重新使用。在砂卵石層鉆進(jìn)過程中也采取直接投入粘土進(jìn)行制漿的方式。五、墻體材料長(zhǎng)潭防滲墻墻體材料采用塑性混凝土，這是用膨潤(rùn)土取代普通混凝土中的部分水泥而形成的一種柔性墻體材料，它比普通混凝土的彈性模量小很多，與周圍的土體的變形模量相近，因而能很好地適應(yīng)地基變形，大大地減小了墻體內(nèi)的應(yīng)力，避免了開裂。塑性混凝土的設(shè)計(jì)指標(biāo)如下表所列?？箟簭?qiáng)度28d(mpa)

抗拉強(qiáng)度28d(mpa)

彈性模量（mpa）

極限水力坡降

滲透系數(shù)60d(cm/s)

摻入土料≥5.0

≥≥0.45

≤1250

≥250

≤1*10-7

鈉基膨潤(rùn)土塑性混凝土配合比委托省水利河口設(shè)計(jì)研究院試驗(yàn)室試驗(yàn)，經(jīng)幾個(gè)階段的反復(fù)選擇、論證，最后的施工配合比如下表所列：編號(hào)

水膠比

膨潤(rùn)土（%）

外加劑摻量（%）

砂率（%）

每方混凝土材料用量（kg/m3）

抗壓強(qiáng)度28d（mpa）

彈性模量（mpa）水

水泥

砂

石子

膨潤(rùn)土

外加劑

CT3-1

0.65

40

1.9

50

265

245

810

810

163

7.75

7.7

1270CT3-2

0.70

40

1.9

50

265

227

907

742

151

7.19

6.5

1105六、造孔護(hù)防滲敲墻造孔按坊照按照預(yù)扛先劃分好盡的槽段進(jìn)積行，采用商間隔分序餐法施工，族即先施工授單數(shù)的一雕期槽段，鳴再施工雙廟數(shù)的二期協(xié)槽段。綜疑合考慮工走程地質(zhì)與拍水文地質(zhì)雞條件、造冊(cè)孔歷時(shí)、肺混凝土供鳥應(yīng)強(qiáng)度及素設(shè)備布置傘，將槽長(zhǎng)仙定粗為適9瘦m龜和桌7侵m暫，共劃濾分雙5沈2拼個(gè)槽段。透采用鉆劈嗽法造孔成必槽，先鉆惕進(jìn)主孔，底后劈打副燥孔，劈打罪副孔時(shí)在獎(jiǎng)相鄰的兩誼個(gè)主孔中疑放置接砂儀斗出渣。全副孔長(zhǎng)仆度幻L=1.約5谷d移（亭d弊為主孔直隸徑，即墻冤厚），由祝于鉆頭是當(dāng)圓形的，芳因此在主撒、副孔鉆個(gè)完后，其脫間會(huì)留下塌一些殘余釘部分，俗具稱碧“茶小絞墻雜”翻，需要變誕換鉆機(jī)和栗鉆頭的位天置，從上稱至下把它忍們劈掉，帝從而形成更一個(gè)完整敏、等厚度求的槽孔。懂在鉆孔過掛程中，需熊要將含大蠢量鉆渣的帶泥漿抽出敢，同時(shí)更吐?lián)Q新漿。智采用抽砂饒筒出渣，魂抽筒為底倘部設(shè)有活鈴門的鋼筒棗，由鋼繩救牽引向下擱運(yùn)動(dòng)時(shí)，凡活門被泥診漿頂開，券孔底泥漿慘進(jìn)入抽砂朋筒，提升向時(shí)自動(dòng)關(guān)以閉，往復(fù)峰數(shù)次，抽戴筒內(nèi)就裝雙滿了含大浪量鉆渣的扎稠泥漿，幕即可提出幸孔口，倒貫入排渣溝卵?；炷翜蠞仓靶柽w進(jìn)行清孔賤，清除孔穩(wěn)底淤積，償置換新鮮豐泥漿，保藝證混凝土亂澆筑質(zhì)量萬。采用氣剪舉排渣法平，在澆筑貿(mào)導(dǎo)管內(nèi)設(shè)殺一根風(fēng)管傳，將高壓訂空氣注入東導(dǎo)管底部秩，使用液錘氣混合，寨利用密度剪差升揚(yáng)排噴出孔底的閥沉渣。究塌孔襖的處理：主槽孔側(cè)壁杜坍塌的原辦因有多種儲(chǔ)，如泥漿業(yè)的質(zhì)量，答地下的影賄響，槽段伯土體的組燕成和密實(shí)獵度，孔口欣地面的荷惑載等。筆每者認(rèn)為鉆戴機(jī)的動(dòng)荷于載和泥漿傍的質(zhì)量是檢引起坍塌伍的主要原旱因，尤其障對(duì)于密實(shí)郵程度較差饒的壩體填范筑砂卵石寇，在長(zhǎng)期奉動(dòng)荷載作有用下極易設(shè)坍塌。泥廈漿最重要米的功能之軌一就是支勺撐孔壁，停泥漿最重元要的功能邪之一就是錢支撐孔壁怒，泥漿的采密度越大雖，對(duì)槽壁迷的穩(wěn)定越膛有利，而碼孔口的泥還漿由于沉零淀，會(huì)逐俯漸失去固訴壁作用。拖所以在施活工過程中息，要注意替對(duì)鉆機(jī)及它時(shí)進(jìn)行維裳修，保持輔良好工況解，減小振責(zé)動(dòng)。對(duì)泥授漿及時(shí)進(jìn)距行補(bǔ)充和廚更換，保挺證孔內(nèi)泥即漿的質(zhì)量唉。本工程朝發(fā)生的坍蔬塌大都集儉中寒在肯35~3娛9禮槽段，均輩為導(dǎo)墻下鉆淺部坍塌款，采用密鍬打松木樁借的辦法進(jìn)墓行了加固存。筆漏漿趙和處理：渣本工程壩敬體和壩基搞覆蓋層均姨為砂卵石元，特別是慈壩體填筑摘料，限于輕當(dāng)時(shí)的施世工條件，稱壩體較為虛松散。據(jù)治分析，漏主漿多發(fā)生萄在壩體填科筑基面處訂，最嚴(yán)重征的漏漿發(fā)決生蜘在會(huì)39應(yīng)#礦槽段，在麗下游壩腳鑼處可見泥臭漿滲出。姻對(duì)一般的艷漏漿采取棍投入木屑乖、黃土或鴿袋裝膨潤(rùn)玻土的方式翼，并用鉆味頭搗實(shí)以溝擠入縫隙語，對(duì)嚴(yán)重山的漏漿，鬧則大量投艱入粘土將籃漏漿槽孔弊填滿，過植一段時(shí)間蘿重新鉆進(jìn)朵。眾七、混凝岔土澆筑潤(rùn)采用方水下導(dǎo)管蠢澆筑法，綿導(dǎo)管內(nèi)棍徑雨250m幻m捆，絲扣連擔(dān)接，每個(gè)監(jiān)槽段疼設(shè)沸3嚇組導(dǎo)管，童導(dǎo)管間伙距鍋3經(jīng)m轟?；炷帘娌捎帽盟腿酰诳卓趤y設(shè)料斗，糖開澆時(shí)儲(chǔ)役備足夠的獨(dú)混凝土，追保證一次芹封孔成功濫。槽孔混君凝土的澆計(jì)筑速度是步影響混凝綁土質(zhì)量的手重要因素腐，速度太弦低會(huì)使混陣凝土坍落欄度損失，壟容易造成沈堵管，本夕工程的澆浴筑速度一孩般都達(dá)慌到勉6~8m查/藝h扔，最高時(shí)洪可被達(dá)鑒10m/溜h潤(rùn)。在澆筑釋過程中，懷定時(shí)測(cè)量翠混凝土面江的上升情摸況，并與怨所澆入的態(tài)混凝土量烏相核對(duì)，晶避免導(dǎo)管躁拔離混凝透土面，并沸根據(jù)混凝闊土面的上訂升情況及朗時(shí)調(diào)整各蟻導(dǎo)管的混預(yù)凝土注入竿量，保證中混凝土面蛇的均勻上代升。億八、墻段維連接課采用闖鉆鑿法和臂拔管法相裂結(jié)合的連河接方式。地在一期槽屢孔澆筑混窩凝土前勸將唇3稼m叉長(zhǎng)的接頭由管置于槽象孔兩端，案然后澆筑秒混凝土，垃待初凝后拒，用吊機(jī)獄將接頭管蓋拔出，從挺而在一期柔墻段的兩束端形響成顆3黎m盲光滑的半聞圓柱面庫。物3識(shí)m恰以下采用鼓鉆鑿法，諸將一期槽娛孔兩端主置孔鑿除，框同樣形成炸一個(gè)半圓許柱面，在饒清孔時(shí)用珠鋼絲刷鉆陳頭進(jìn)行反塔復(fù)刷洗，捆以清除泥強(qiáng)皮，改善學(xué)一、二期身槽段連接吼效果。纏九、質(zhì)量扛檢查野壺滑1晉、造孔檢趣查：鉆頭貢的直徑?jīng)Q代定了槽孔纖的寬度，磨在造孔過工程中，定猴期鉆頭的蒙直徑不得戒小于墻的槍設(shè)計(jì)厚度羅，終孔驗(yàn)種收時(shí)，在際槽孔內(nèi)隨摸處放入鉆貼頭，特別咳是主、副沃孔間，防彈止小墻的欄存在。辯勻錦2龍、鉆孔偏恢斜：沖擊偏式鉆機(jī)在顏造孔過程滔中易受地格質(zhì)條件的妹影響而使執(zhí)孔位出現(xiàn)馬偏斜，因辯此在施工填過程中要帳定期檢查黨偏斜情況送，并及時(shí)朝糾偏。終照孔驗(yàn)收時(shí)莊一般采用川重錘法測(cè)牛量孔斜，標(biāo)即在所檢鳳查的孔內(nèi)尊吊入鉆頭擁，遙每文2選m壓測(cè)量一次姨鋼繩的偏條差，從而桑推算出該毒段的孔斜努率。堤握剝3絲、入巖深訊度：針對(duì)式不同的基辜巖面設(shè)計(jì)勵(lì)對(duì)防滲墻密嵌入弱風(fēng)歲化巖的深奸度有不同冷要求，基答巖面高倦于姐-10.則0栗m迷的，入巖緊深度不小慎于款0.5族m濤；基巖面魄對(duì)街在話-10.譽(yù)0m~-旬20.0藝m趙的，入巖派深度不大潛于脖0.5血m比；基巖面識(shí)低物于篇-20.心0爐m眾的，入巖屠深度不大棍于合0.3叫m夏。對(duì)于不神大芒于豈0.3燙m相的入巖要榮求，控制茫難度較大磨，必須增純加取樣頻蜓率，在接術(shù)近設(shè)計(jì)提氣供的地質(zhì)申剖面圖入行巖高程時(shí)閣，每鉆蔬進(jìn)顫10c恒m擔(dān)就取樣一灶次，并且鑒加強(qiáng)抽筒呢抽渣，使?jié)B巖樣能客耽觀地反映短基面情況今。郵左盲4隔、墻體質(zhì)裝量檢測(cè)：犧本工程采薯用鉆孔取賭芯的方式踏對(duì)混凝土猛防滲墻進(jìn)是行成墻質(zhì)遣量檢查，覺使糕用慘30脖0漂型巖芯鉆窄機(jī)在墻機(jī)么上獲取試視樣，通過救對(duì)試樣的蛛檢查試驗(yàn)蠟，了解墻菜體混凝土秘的情況，季如有無夾業(yè)泥和水平唐冷縫、混濾凝土密實(shí)節(jié)程度、強(qiáng)集度等。這掛種檢測(cè)方核法的優(yōu)點(diǎn)屬是比較簡(jiǎn)幸單直觀，染缺點(diǎn)是鉆笨孔及試驗(yàn)鑄時(shí)間長(zhǎng)，暑檢驗(yàn)的結(jié)昂果實(shí)際上群是鉆孔通故過部位的漸混凝土樣耽本，另外紐，鉆孔對(duì)蝕墻體還有噸一定的削距弱甚至破留壞作用。仇有文獻(xiàn)表胖明，由于據(jù)受施工、凈養(yǎng)護(hù)條件革的影響，瘡結(jié)構(gòu)混凝損土強(qiáng)度一鉗般僅為標(biāo)皮準(zhǔn)強(qiáng)度澇的倍75%~潮80跪%每。而在泥輔漿中澆筑綱的混凝土棉強(qiáng)度更低備于一般混廚凝土強(qiáng)度職，而且強(qiáng)貪度的波動(dòng)堤性大。所挖以當(dāng)混凝到土強(qiáng)度低泥于雷10mp赤a偵時(shí)，不宜剃在墻體上銷取芯，并返且不應(yīng)當(dāng)鞭以鉆孔取兇芯的抗壓亮強(qiáng)度值作乓為評(píng)判防搜滲墻混凝亞土強(qiáng)度是志否合格的膨標(biāo)準(zhǔn)，只逢能作為了弓解混凝土酸防滲墻整炭體質(zhì)量均吼勻性的參當(dāng)考。榆十、墻內(nèi)陷儀器埋設(shè)把防滲搜墻原型觀蛾測(cè)的項(xiàng)目弦有墻體的豬變形和滲嫌透壓力。身使用的觀巾測(cè)儀器有秩應(yīng)變計(jì)、尚無應(yīng)力計(jì)燕、固定傾娃斜儀、滲紐壓計(jì)。應(yīng)倍變計(jì)是用肚來量測(cè)防施滲墻混凝屢土體變形苗的，在墻湯體混凝土玻中，除了惱由于應(yīng)力各引起的變川形外，還丑存在著由育于溫度、海濕度以及浙水泥水化絕作用引起鍵的逼“緩自由體積羽變米形欠”饑，為了排夕除這種影圣響，就需猛要測(cè)出混離凝土的自蹲由體積變?cè)?，使用炊的就是無制應(yīng)力計(jì)。畫固定傾斜良儀采取墻饅體內(nèi)預(yù)埋癢導(dǎo)管，在忽導(dǎo)管中固鑄定裝設(shè)一撥連串的探在頭，每一范探頭監(jiān)測(cè)伙一段長(zhǎng)度拆傾斜值。父應(yīng)變計(jì)和攔無應(yīng)力計(jì)椅埋設(shè)采用警吊索法，竹將要埋設(shè)稈的儀器固滾定在懸吊沒于槽孔內(nèi)泳的尼龍繩糖上，而后械澆入混凝佛土中。尼峽龍繩下端兇固定于沉廣重塊上，滅上端固定緣在孔口定衡位架上。諸防滲墻內(nèi)肯共分三個(gè)婚斷面，埋桃設(shè)儉4紫2勾只應(yīng)變計(jì)嬌，元1險(xiǎn)1瑞只無應(yīng)力災(zāi)計(jì)，其中趁兩個(gè)斷面竊設(shè)固定傾殃斜儀，諒設(shè)句1加3嘆只探頭。摩滲壓計(jì)并略不埋設(shè)在阻防滲墻內(nèi)態(tài)，而是埋棵設(shè)在防滲繁墻的上、碑下游側(cè)，在采取鉆孔歐埋設(shè)。防骨滲墻前后屠各騾設(shè)潤(rùn)3倦只孔，前濾面每跳孔胳2覆只滲壓計(jì)師，后面每封孔雹3靠只。成十一、經(jīng)瓣驗(yàn)與體會(huì)逝語筒1貞、鉆機(jī)的孤改進(jìn)：防鏟滲墻施工脆高峰期共億使孔用眠4叫0倆臺(tái)鉆機(jī)，日其仁中簡(jiǎn)2伐5式臺(tái)涉為些CZ-2拖2憤型該、餃6束臺(tái)滿為禍CZ-3吊0表型提，朱9稿臺(tái)瘡為朋ZZ-脾3冰型魄，描CZ-2輕2舊型鉆機(jī)鉆籌具最大重兄量盆為招1300蓄k竿g紫，弟CZ-3紅0形型意為珍2500俊k畜g射，減ZZ-寇3哄型復(fù)為鈴2500俊k緊g銀。由獎(jiǎng)于肺CZ-3樹0獲型鉆具最沈大重量約押為縣CZ-2叢2憶型的一倍嬌，所以鉆遷進(jìn)時(shí)切削爆力大，重熊心穩(wěn)，速載度快，據(jù)危統(tǒng)穗計(jì)貓CZ-3食0體型的平均漁速度匹為灶*m/恰d建，包CZ-2難2劣型詳為夫*m/鹿d天。極ZZ-錫3區(qū)型鉆機(jī)采占用在防滲儉墻一側(cè)設(shè)嫂斜撐桿保劫持穩(wěn)定，靈而冠CZ-2聰2辰及衣CZ-3贈(zèng)0賺型均四角渠設(shè)拉風(fēng)的靈方式。由跨于防滲墻旬施工工作竿面狹窄，桿運(yùn)輸機(jī)械膠往來頻繁竟，采用撐思桿可有效斷地避免相烈互干擾，籌部驅(qū)分鍋CZ-2哥2榆、諷CZ-3蘋0束型改裝了潔撐桿后，目效果明顯粘，在使用呈大重量鉆墊頭時(shí)鉆機(jī)態(tài)穩(wěn)定性也咬有明顯改稼善。射循澡2雅、鉆頭的禿改進(jìn)：本魯工程主要感使用十字貧鉆頭，后搜逐漸增加熔了一些空敲心鉆頭。浴空心鉆頭縫為厚壁大崇直徑無縫旬鋼管制成齡，鋼管內(nèi)制徑所達(dá)撞32c男m石，這種鉆史頭主要用認(rèn)于鉆進(jìn)粘濕土層、砂弟壤土層等藥松軟地層賠，鉆進(jìn)時(shí)序阻力小，掏切削力大睬，重心穩(wěn)汗，但實(shí)踐監(jiān)證明，這儀種鉆頭對(duì)蛾砂卵石層藏的鉆進(jìn)效殃果也十分阿明顯。由巖于中間是雅空的，因朗此可將砂料卵石擊松膀，但大部洽分砂卵石斷不會(huì)被擊智碎，直接沾用抽筒抽輕取，可避芝免對(duì)砂卵躺石重復(fù)擊其碎，效率我可大大提禽高。十字詢鉆頭的優(yōu)蜜點(diǎn)是適用禮于風(fēng)化巖鐵、卵石、泛漂石以及弟基巖等較年硬的地層乏，對(duì)孔壁卸有擠壓密狠實(shí)的作用武，對(duì)孔壁努穩(wěn)定十分繼有利。本斷工程為加予固工程，佩防滲墻所慨處地層大灰部分為壩好體填筑砂健卵石及原紅河