蘆苞水閘混凝土連續(xù)墻施工工藝

□馮常想 □王 軍（汝南縣水利局）

一、概述

蘆苞水閘是北江大堤的一個(gè)重要泄洪閘，重建蘆苞水閘閘室基坑支護(hù)采用T型斷面的C25鋼筋混凝土地下連續(xù)墻，軸線長(zhǎng)146m，墻厚400mm，共分36個(gè)槽段進(jìn)行施工；其中閘前段與400mm厚的地下連續(xù)墻相結(jié)合，成墻面積5520m2，鋼筋262t，導(dǎo)墻C20混凝土117m3，導(dǎo)墻鋼筋7t。

二、地質(zhì)復(fù)勘

地下連續(xù)墻的地質(zhì)復(fù)勘工作將在舊閘室拆除完成后進(jìn)行，地質(zhì)復(fù)勘孔按連續(xù)墻軸線間距不＞20m進(jìn)行布設(shè)，孔深至設(shè)計(jì)墻底線下3m，探孔取樣完成后采用粘土泥球回填。完成后繪制復(fù)勘工程地質(zhì)剖面圖、鉆孔柱樁圖和復(fù)勘工程地質(zhì)報(bào)告。根據(jù)地質(zhì)復(fù)勘的工作量及總進(jìn)度安排，閘室基坑支護(hù)的地下連續(xù)墻的地質(zhì)復(fù)勘將與CFG樁結(jié)合共布設(shè)20個(gè)地質(zhì)復(fù)勘孔。

三、T型混凝土地下連續(xù)墻施工程序及方法

（一）施工準(zhǔn)備

平整場(chǎng)地，建立施工平臺(tái)，砌筑泥漿池、沉淀池、供水池，布置供水、供電系統(tǒng)。

（二）導(dǎo)墻施工

1.導(dǎo)墻形式

導(dǎo)墻采用“┓┍”形導(dǎo)墻形式，導(dǎo)墻頂面標(biāo)高設(shè)置在▽0.5m高程，其布置形式如圖1所示，該導(dǎo)墻形式減小土方的開挖量，可以一次性澆筑形成，加快了導(dǎo)墻的施工進(jìn)度。

圖1 導(dǎo)墻施工剖面圖

2.導(dǎo)墻施工質(zhì)量控制

一是導(dǎo)墻間距允許偏差±0.5cm，軸線偏差±1cm；二是導(dǎo)墻頂面做到平整，頂面高程（整體）允許偏差±1cm，頂面高程（單幅）允許偏差±0.5cm；三是為確保導(dǎo)墻的穩(wěn)定，沿導(dǎo)墻軸向每隔1.5m采用兩層木支撐對(duì)頂導(dǎo)墻，防止導(dǎo)墻變形。

（三）連續(xù)墻槽段劃分

閘室基坑連續(xù)墻施工前按設(shè)計(jì)要求及位置劃分單元槽段，由單元槽段連接形成整體的連續(xù)墻，槽段劃分共36個(gè)。詳見圖2。

圖2 閘室連續(xù)墻槽段劃分示意圖

（四）泥漿制作

1.泥漿原材料

泥漿采用膨潤(rùn)土及燒堿、CMC等進(jìn)行配制：其粘粒含量＞50%，塑性指數(shù)＞20，含砂量＜5%，二氧化硅與三氧化二鋁含量的比值為3～4。

2.新制泥漿技術(shù)參數(shù)

根據(jù)《水利水電工程混凝土連續(xù)墻施工技術(shù)規(guī)范》(SL174-96)的要求，粘土泥漿制漿液能滿足表1所列指標(biāo)為宜。

表1 新制粘土泥漿性能指標(biāo)表

?

（五）成槽施工

1.成槽施工

連續(xù)墻單元槽段劃分好后，挖槽分兩序槽跳挖施工，即先施工一序槽，再施工二序槽，奇數(shù)槽段為一序槽，偶數(shù)槽段為二序槽，一、二序槽之間采用接頭管連接施工。

2.接頭的施工

一是本標(biāo)段連續(xù)墻槽段接頭采用“接頭管”形式，接頭管采用焊接管直徑Φ600，壁厚10mm，分兩節(jié)，每節(jié)長(zhǎng)14m；二是根據(jù)連續(xù)墻的深度，及連續(xù)墻進(jìn)入地層的地質(zhì)情況，挖槽之前先進(jìn)行接頭孔施工，先用SGZ-300型鉆機(jī)鉆接頭孔，再施工挖槽導(dǎo)向孔，鉆孔孔徑Φ600，待一序槽成槽之后用DZ-60振動(dòng)錘將接頭管振入至設(shè)計(jì)深度；三是振入接頭管后，根據(jù)每個(gè)槽段正常的混凝土澆注方量約為60m3，澆注時(shí)間一般為2～3h，接頭管在混凝土澆注完成1.5～2h進(jìn)行第一次振拔，拔出高度約2～3m，以后大約每半小時(shí)振拔一次，振拔高度0.5m左右，直到水下混凝土終凝后全部拔出。

3.挖槽施工

一是成槽工序是連續(xù)墻的關(guān)鍵工序，采用“兩鉆一抓”的施工工藝；二是先施工一序槽，再施工二序槽，奇數(shù)槽段為一序槽，偶數(shù)槽段為二序槽；三是挖槽過程中及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充新鮮泥漿，使孔內(nèi)泥漿始終保持在導(dǎo)墻面以下30～50cm；四是與閘室地下連續(xù)墻結(jié)合的連續(xù)墻槽孔應(yīng)嵌入相對(duì)不透水層的深度，須經(jīng)監(jiān)理單位確認(rèn)。按設(shè)計(jì)圖紙要求，與閘室地下連續(xù)墻結(jié)合的連續(xù)墻穿過基礎(chǔ)上端強(qiáng)透水砂層進(jìn)入相對(duì)不透水層1.5m終槽。

（六）清槽

1.清槽的施工方法

采用抓斗直接排渣的方法進(jìn)行清底，抓斗伸入孔底將孔底殘留物以固體方式排出槽孔外，而槽孔內(nèi)泥漿的密度及含砂率指標(biāo)變化不大，可以減小換漿工作量，加快施工進(jìn)度。

2.清槽的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)控制

槽孔清孔換漿結(jié)束后1h，孔內(nèi)各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)達(dá)到下列標(biāo)準(zhǔn)：一是孔底淤積厚度不＞10cm；二是孔內(nèi)泥漿密度不＞1.3g/cm3，粘度不大于30s，含砂量不＞10%。二期槽孔清孔換漿結(jié)束前，應(yīng)分段刷洗槽段接頭混凝土孔壁的泥皮，以達(dá)到刷子鉆頭上不再帶有泥屑及槽底淤積層厚不再增加為準(zhǔn)。合格證后，才能進(jìn)行水下混凝土澆注。

（七）鋼筋網(wǎng)制安

1.鋼筋網(wǎng)制作

鋼筋網(wǎng)根據(jù)地下連續(xù)墻墻體配筋圖和單元槽段劃分來制作，按單元槽段做成一個(gè)整體。

2.鋼筋網(wǎng)吊放

鋼筋網(wǎng)重量5～10t，吊放采用50T履帶吊和25T汽車吊機(jī)配合進(jìn)行一次性起吊，以防止起吊時(shí)鋼筋網(wǎng)變形。吊放鋼筋網(wǎng)時(shí)，鋼筋網(wǎng)對(duì)準(zhǔn)槽段中心，垂直又準(zhǔn)確地插入槽內(nèi)，鋼筋網(wǎng)進(jìn)入槽內(nèi)時(shí)，吊點(diǎn)中心對(duì)準(zhǔn)槽段中心，徐徐下降，防止碰撞槽壁。

（八）澆注水下混凝土

1.混凝土質(zhì)量要求

連續(xù)墻混凝土標(biāo)號(hào)為C25，混凝土入孔灌注時(shí)坍落度18～22cm，擴(kuò)散度34～40cm，坍落度保持15cm以上時(shí)間應(yīng)不＜1h，初凝時(shí)間不＜6h，終凝時(shí)間不＞24h，混凝土密度不＜2.1g/cm3，水泥用量不＜350kg/m3，水膠比＜0.65。

2.導(dǎo)管布置

混凝土灌注采用直升導(dǎo)管法，根椐槽段的T字型尺寸，布置三套導(dǎo)管進(jìn)行水下混凝土澆筑，。

3.水下混凝土澆注方法

（1）清孔合格后4h內(nèi)開始澆注混凝土，如超過6～8h，則需要二次清孔，二次清孔合格以后，方可進(jìn)行澆注。

（2）混凝土澆筑采用三套導(dǎo)管同時(shí)澆注的方法：①把導(dǎo)管下到距槽底15～25cm處，漏斗口吊放混凝土塞板。②先用坍落度為18～22cm的混凝土注滿料斗，迅速吊起混凝土塞板，混凝土灌入導(dǎo)管至孔底，同時(shí)不停地向料斗倒入混凝土。③當(dāng)首批混凝土使導(dǎo)管埋深超過0.5m時(shí)，檢查導(dǎo)管是否漏漿，若不漏漿，繼續(xù)進(jìn)行澆注。④在澆注過程中，導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)的深度應(yīng)控制在2.0～6.0m。⑤每隔半小時(shí)測(cè)定一次槽孔混凝土面至少三處的深度，每2h測(cè)定一次導(dǎo)管內(nèi)混凝土面的深度，判斷澆注是否順利進(jìn)行。⑥槽孔孔口設(shè)置4cm厚杉木蓋板，避免混凝土散落槽孔內(nèi)。⑦在澆注過程中，可使導(dǎo)管作30cm的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以利于混凝土的密實(shí)，但不得做橫向運(yùn)動(dòng)，以免泥漿和沉渣混入混凝土內(nèi)。⑧混凝土澆注應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，槽孔混凝土上升速度不得＜2.0m／h。⑨澆注過程中，混凝土應(yīng)徐徐進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)，以避免把空氣帶人混凝土內(nèi)，形成高壓氣囊。⑩混凝土面接近設(shè)計(jì)墻頂高程3～5m時(shí)，澆注速度會(huì)放慢，混凝土終灌頂面宜高于設(shè)計(jì)高程50cm。

（九）鑿除浮渣

當(dāng)基坑開挖至設(shè)計(jì)墻頂標(biāo)高后，需對(duì)墻頂多余部分混凝土進(jìn)行鑿除，采用壓氣機(jī)、風(fēng)鎬結(jié)合人工的方法進(jìn)行。并按有關(guān)部門指定槽段進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方進(jìn)行下一工序施工。

（十）事后檢查

經(jīng)過59天的施工，如期完成混凝土連續(xù)墻的施工，36個(gè)單元，有34個(gè)評(píng)為優(yōu)良，該分部工程被評(píng)為優(yōu)良，為蘆苞水閘重建贏得了時(shí)間。