水利工程地下連續(xù)墻的施工技術(shù)淺析

于秀軍

(江蘇淮陰水利建設(shè)有限公司 江蘇 淮安 223005)

地下連續(xù)墻是上世紀(jì)50年代初發(fā)展起來的一項技術(shù)，它是一種在地面上采用專用的挖槽設(shè)備，利用泥漿護(hù)壁，按照設(shè)計位置開挖出具有一定寬度及深度的溝槽，然后在槽內(nèi)安裝鋼筋籠，再利用水封導(dǎo)管將混凝土灌注于槽內(nèi)形成鋼筋混凝土墻，起到支護(hù)、承重、擋土、防滲、防沖等作用。

水利工程中地下連續(xù)墻往往采用混凝土防滲墻，尤其是在松散透水地基。地下連續(xù)墻具有地質(zhì)條件適應(yīng)性強(qiáng)、防滲性能強(qiáng)、可以根據(jù)地層條件及具體的構(gòu)造要求來對墻體進(jìn)行設(shè)計、其施工工藝成熟可靠等優(yōu)點(diǎn)，但是由于地下連續(xù)墻屬于隱蔽工程施工，其施工技術(shù)要求高、施工質(zhì)量控制難度大，工程造價高。文中筆者就結(jié)合工程實(shí)例，將連續(xù)墻施工的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的闡述，以供參考。

1 工程概況

位于西藏山南地區(qū)的江雄水庫為中型水庫，其壩體設(shè)計壩高33.66m，壩頂長691.5m，總庫容1169.19萬m3。江雄水庫壩基上層為砂礫卵石層，含漂石、巨石等，分布于河川漫灘及兩岸二級階地，滲透系數(shù)約1.10×10-2cm/s～4.05×10-2cm/s，屬強(qiáng)透水。因此，設(shè)計對壩基進(jìn)行連續(xù)防滲墻處理。設(shè)計墻厚0.6m，墻深5.0m～42.0m。槽孔寬6.8。防滲墻采用C10混凝土，如槽坍塌度18.0cm～22.0cm，擴(kuò)散度34.0cm～40.0cm；滲透系數(shù)≤1.21×10-7；彈性模量 ＜1.4104MPa。

2 連續(xù)防滲墻的施工工藝

地下連續(xù)墻施工工序及其施工順序如下：施工準(zhǔn)備→挖槽→成槽→清槽→檢驗(yàn)→下放鋼筋籠→澆筑混凝土→墻段連接→墻體質(zhì)量檢驗(yàn)。

（1）施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備是否充分直接關(guān)系到該項工程是否可以順利進(jìn)行，因此做好施工準(zhǔn)備工作相當(dāng)重要。地下連續(xù)墻施工準(zhǔn)備工作主要包括：三通一平、泥漿系統(tǒng)、混凝土供給系統(tǒng)、開挖機(jī)械設(shè)備、施工人員組織、測量放線、其他臨時設(shè)備的布置等。尤其是人員組織與機(jī)械設(shè)備的選擇，應(yīng)該根據(jù)該工程的規(guī)模、施工難度、地質(zhì)情況等配備足夠的技術(shù)人員、施工人員以及選用合適的挖槽機(jī)械。另外，還應(yīng)該根據(jù)施工場地的大小合理布置泥漿池等。

（2）成槽

地下連續(xù)墻成槽的工藝有抓斗成槽法、鉆抓法、鉆劈法、銑削法等。一般采用沖擊鉆成槽，在整個挖槽的過程始終都是在泥漿護(hù)壁的環(huán)境下進(jìn)行的，防止孔壁坍塌。

當(dāng)槽孔開挖到設(shè)計高程時便停止開挖，然后進(jìn)行清孔，經(jīng)檢查槽孔的尺寸、深度、沉渣厚度達(dá)到要求后方能下放鋼筋籠、澆筑混凝土。

（3）下放鋼筋籠

將加工好的鋼筋籠運(yùn)輸至工點(diǎn)，利用吊機(jī)將鋼筋籠下放到設(shè)計標(biāo)高，并固定好。當(dāng)鋼筋籠較短時可以整個槽段一次吊裝，若鋼筋籠長度較長時應(yīng)該采取分段吊裝，槽口對接的方法進(jìn)行安裝，鋼筋可以采用單面搭接焊或者幫條焊接。

（4）澆筑混凝土

鋼筋籠安裝完成后應(yīng)該立即下放導(dǎo)管進(jìn)行混凝土澆筑，避免因?yàn)榭詹蹠r間過長而導(dǎo)致塌孔。若槽內(nèi)的泥漿指標(biāo)仍然不達(dá)標(biāo)、沉渣厚度仍然不能滿足規(guī)范要求，那么就應(yīng)該進(jìn)行二次清孔，直到各項技術(shù)指標(biāo)都符合要求后方能澆筑混凝土。混凝土澆筑必須連續(xù)不得中斷以確保墻體混凝土的連續(xù)性，確保連續(xù)墻的防滲性能。另外混凝土的坍落度應(yīng)該在180mm～220mm間，不得太小而造成堵管，不得太大而造成混凝土離析。

3 施工中的技術(shù)要點(diǎn)

3.1 泥漿護(hù)壁

泥漿是在挖槽過程中起到護(hù)壁防止孔壁坍塌的作用，在采用沖擊鉆成槽時泥漿還可以承擔(dān)攜帶鉆渣出槽的作用以及冷卻鉆頭的作用。因此，泥漿在連續(xù)墻施工過程中具有非常重要的作用，在施工過程中應(yīng)該嚴(yán)格控制泥漿的制作質(zhì)量、泥漿面的高度，確保泥漿的性能，保證成槽作業(yè)的順利進(jìn)行。泥漿的密度、粘度、含砂率、pH值、膠體率等指標(biāo)都必須滿足規(guī)范的要求，在施工過程中還應(yīng)該對這些指標(biāo)隨時檢驗(yàn)，并及時調(diào)整。施工時，槽內(nèi)泥漿面高度應(yīng)該要比地下水位高出0.5m～1.0m，確保孔內(nèi)的水頭壓力。泥漿液柱壓力作用在開挖槽段土壁上，除平衡土壓力、水壓力外，由于泥漿在槽壁內(nèi)的壓差作用，部分水將滲入土層，會在槽壁表面形成一層固體顆粒狀的膠結(jié)物泥皮。性能良好的泥漿失水量少，泥皮薄而密，具有較高的粘接力，有利于維護(hù)槽壁穩(wěn)定，防止塌方。另外，當(dāng)孔內(nèi)泥漿高度下降時，應(yīng)該及時往孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿。若泥漿面發(fā)生突然變化，應(yīng)該立即查明原因，及時處理。

本次工程泥漿采用當(dāng)?shù)氐恼惩翐郊由倭颗驖櫷粒惩琳沉：看笥?0%，塑性指數(shù)大于20。護(hù)壁泥漿的性能指標(biāo)具體為：比重 1.2g/cm3～1.4g/cm3；粘度 30s ～35s；膠體率大于97%，失水量小于10ml/30min。

3.2 刷壁

地下連續(xù)墻通常是分槽段進(jìn)行施工的，那么在已經(jīng)施工完成的槽段的側(cè)面往往會有很多的泥土，為了保證相鄰兩個單元槽段的混凝土的粘結(jié)質(zhì)量，應(yīng)該將已施工完成的連續(xù)墻側(cè)面的泥土刷洗干凈。本次工程在二期槽孔換漿結(jié)束前，使用專制鋼絲接頭刷刷洗兩端一期槽孔混凝土孔壁上的泥皮，以接頭刷上基本不再帶有泥屑為合格的標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 導(dǎo)管安裝

首先應(yīng)該根據(jù)槽孔的大小選用直徑合理的導(dǎo)管。導(dǎo)管在使用前應(yīng)該進(jìn)行水密性試驗(yàn)，確保在混凝土澆筑過程中導(dǎo)管內(nèi)不會進(jìn)水、泥漿。導(dǎo)管應(yīng)該按照水密性試驗(yàn)時的編號逐節(jié)連接，不得混亂。導(dǎo)管布置的間距應(yīng)該要合理，避免出現(xiàn)墻體混凝土夾泥現(xiàn)象。一般導(dǎo)管布置間距為8～10倍的導(dǎo)管直徑，但是不得大于3m。導(dǎo)管底口距離孔底的高度也應(yīng)該合適，不得太高也不得太低。太高則容易使得首批混凝土發(fā)生“洗澡”現(xiàn)象，太低則容易造成導(dǎo)管堵塞。根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)管的懸空高度應(yīng)該控制在40cm～50cm。導(dǎo)管的位置盡可能的居中，而且避免與鋼筋籠碰掛。

3.4 混凝土灌注

本次工程的混凝土灌注采用直升導(dǎo)管法雙管澆注，導(dǎo)管內(nèi)徑200mm，間距3.5m，距槽孔端間距1.65m。澆注時混凝土均勻上升，高差不超過0.5m，上升速度不大于2m/h。在連續(xù)墻混凝土施工中還應(yīng)該注意以下問題。

（1）要控制好混凝土的拌合質(zhì)量。混凝土拌合物應(yīng)該具有良好的流動性及和易性，到達(dá)施工現(xiàn)場的混凝土拌合物的坍落度應(yīng)該控制在180mm～220mm，粗骨料最好采用干凈的卵石或者碎石，粒徑應(yīng)該小于3cm。

（2）首批灌注的混凝土量必須要滿足讓導(dǎo)管埋入混凝土中1.0m左右。當(dāng)首批混凝土灌注后，應(yīng)該采用投石的方法檢查封底是否成功，導(dǎo)管內(nèi)是否進(jìn)水，若發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管進(jìn)水應(yīng)該立即將導(dǎo)管拔出，將孔底清理干凈，重新灌注。

（3）當(dāng)混凝土面上升至鋼筋籠底端時應(yīng)該放慢灌注速度，防止鋼筋籠上浮。當(dāng)混凝面高過鋼筋籠底端，且導(dǎo)管的底口提升超過鋼筋籠底端時，才可以恢復(fù)正常的速度灌注。

（4）混凝土灌注過程中應(yīng)該根據(jù)混凝土的澆筑面上升的速度及時提升導(dǎo)管，控制導(dǎo)管的埋深在2m～4m。且混凝土灌注必須連續(xù)，不得中斷。

4 結(jié)語

江雄水庫施工后的開挖和抽芯檢測表明，墻體接縫平整、密實(shí)，無夾泥現(xiàn)象；抽芯砼完整，無蜂窩，外觀良好。另外，還進(jìn)行了壓水試驗(yàn)，滲透率均不大于1.21×10-7cm/s，符合防滲要求。

地下連續(xù)墻比其他的基礎(chǔ)處理方式具有地層適應(yīng)性強(qiáng)、工程量相對較小、施工較為簡便、抗?jié)B能力強(qiáng)、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，另外，由于其運(yùn)用發(fā)展已經(jīng)有60多年的歷史，其施工工藝已經(jīng)相當(dāng)成熟，施工質(zhì)量控制措施也比較完善，因此，在水利工程的防滲應(yīng)用中可優(yōu)先考慮。陜西水利

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