三洋港樞紐工程鋼筋混凝土地下連續(xù)墻施工

孟仁富 秦立建 邱雪峰

(沭陽縣水務(wù)局，江蘇 宿遷 223600)

1 工程概況

新沭河治理三洋港樞紐位于江蘇省連云港市郊臨洪閘口，主要建筑物包括:擋海外側(cè)潮閘工程、排水閘工程及上、下游泓道開挖工程等。本工程按新沭河50年一遇行洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)流量6 400 m3/s;該工程為Ⅰ等大(1)型工程，主要建筑物為1級(jí)建筑物。擋潮閘閘室每孔凈寬為15 m，共計(jì)33孔，總凈寬495 m。閘室采用鋼筋混凝土開敞式結(jié)構(gòu)，沉井基礎(chǔ)，二孔一聯(lián)整體式底板;閘室順?biāo)鞣较蜷L19 m;閘墩頂高程7.0 m，中墩厚2.2 m，縫墩及邊墩厚1.45 m。岸墻采用鋼筋混凝土箱涵基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，下游側(cè)設(shè)橋頭堡，上、下游各段翼墻根據(jù)其所處位置及擋土高度不同，分別采用鋼筋混凝土空箱式、扶壁式及懸臂式結(jié)構(gòu)。本樞紐工程中岸墻下及各段翼墻與鋪蓋、護(hù)底或消力池之間采用45 cm厚地下連續(xù)墻進(jìn)行防滲。

2 水文和工程地質(zhì)條件

2.1 水文地質(zhì)條件

工程區(qū)地下水、河水的pH值為7.24～8.51，呈弱堿性，地下水對(duì)普通水泥有結(jié)晶類強(qiáng)腐蝕性;河水及地下水對(duì)抗硫酸鹽水泥不具有腐蝕性(SO2-4＜3 000 mg/L);場區(qū)河水及地下水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具有中等腐蝕性。

2.2 工程地質(zhì)條件

根據(jù)地質(zhì)勘察資料:工程場區(qū)位于新沭河臨?？?，地貌分區(qū)屬新沭丘陵前緣帶狀平原區(qū)，地貌形態(tài)屬第四紀(jì)濱海相沉積而形成的海濱灘涂，地下水位變化大。閘址區(qū)新沭河兩堤間距約1.5 km，河道主槽呈“S”形彎曲，上口寬約150 m～200 m。

3 施工總體流程

施工工藝流程見圖1。

4 施工工藝

4.1 導(dǎo)墻施工

導(dǎo)墻施工順序?yàn)?平整場地→測量定位→挖槽→綁扎鋼筋→支立模板→澆灌混凝土→拆?！O(shè)模支撐。

1)平面定位。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙測放地連墻軸線控制點(diǎn)，再根據(jù)地連墻軸線控制點(diǎn)測放導(dǎo)墻施工控制線，導(dǎo)墻施工時(shí)嚴(yán)格按照控制點(diǎn)施工，最后在施工好的導(dǎo)墻上用紅漆標(biāo)識(shí)出地下連續(xù)墻的槽段編號(hào)，以確保地下連續(xù)墻平面定位精度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2)導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)與施工。作業(yè)面場地整平及地下水降至作業(yè)面以下1.0 m～2.0 m后，進(jìn)行導(dǎo)墻施工。導(dǎo)墻墻頂比設(shè)計(jì)地連墻頂高程高0.5 m，以便控制浮漿。導(dǎo)墻斷面做成“╗╔”型。該形狀的優(yōu)點(diǎn)是:施工方便，開挖量小，可利用土模，使用時(shí)較為穩(wěn)定，不易產(chǎn)生沉降變形。導(dǎo)墻結(jié)構(gòu)圖見圖2。

4.2 分段標(biāo)志

根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖紙的要求進(jìn)行槽段劃分，同時(shí)編上槽段號(hào)，并用紅漆在導(dǎo)墻頂面做上標(biāo)記。用DSZ3水準(zhǔn)儀測得墻頂高程，以控制挖槽時(shí)的槽深，作為鋼管隔離樁、安置鋼筋籠、澆筑混凝土的高程控制。

4.3 泥漿配制

泥漿主要是在挖槽過程中起護(hù)壁作用，其質(zhì)量好壞直接影響到地連墻的質(zhì)量與安全。

4.3.1 泥漿選料

主要采用原土制漿，適當(dāng)配制膨潤土泥漿。制備的泥漿滿足規(guī)范要求。

4.3.2 泥漿制備

按要求在泥漿攪拌機(jī)加水及粘土料，不斷攪拌至稠漿，并檢測其各項(xiàng)性能指標(biāo)是否達(dá)到規(guī)范要求。

4.3.3 泥漿循環(huán)

1)在挖槽過程中，泥漿由循環(huán)池注入開挖槽段，邊開挖邊注入，保持泥漿液面距離導(dǎo)墻頂面不小于0.2 m，并高于地下水位1 m以上;2)成槽過程中，采用泵吸反循環(huán)，泥漿由循環(huán)池泵入槽內(nèi)，槽內(nèi)泥漿抽到沉淀池，經(jīng)處理后，返回循環(huán)池;3)混凝土灌注過程中，上部泥漿返回沉淀池，而混凝土頂面以上4 m內(nèi)的泥漿排到廢漿池，原則上廢棄不用。

4.4 成槽

當(dāng)導(dǎo)槽內(nèi)充滿泥漿時(shí)，進(jìn)行挖土成槽，采用先兩側(cè)后中間抓土法成槽。在成槽過程中，嚴(yán)格控制抓斗的垂直度及平面位置。間隔法施工順序見圖3。

4.5 清孔換漿

成槽結(jié)束后，用抓斗抓起槽底余土及沉渣，然后用泵舉反循環(huán)吸取孔底沉渣，清除已澆墻段混凝土接頭處的凝膠物。

4.6 槽段接頭清刷

用吊車吊住刷壁器對(duì)槽段接頭混凝土壁進(jìn)行上下刷動(dòng)，以清除混凝土壁上的雜物，以保證混凝土搭接處連接牢靠。

4.7 隔離樁設(shè)置

采用間隔法施工程序，在先施工的每個(gè)槽段兩端設(shè)置鋼管隔離樁，樁長比墻長高出500 cm。槽段接頭采用鋼管隔離樁，在完成槽段挖土后將鋼管隔離樁吊放至槽段的一端，澆筑混凝土后初凝前轉(zhuǎn)動(dòng)隔離樁，施工相鄰槽段時(shí)拔出隔離樁。

4.8 鋼筋籠安置

鋼筋籠采取整體吊放，用鋼尺量距精確定位，對(duì)準(zhǔn)槽段中心垂直、勻速、緩緩下放至設(shè)計(jì)深度，不人為加壓或采用自由墜落狀使其下沉。放置過程中鋼筋籠受到阻力時(shí)，不強(qiáng)行入槽，分析原因，并采取措施，必要時(shí)提出鋼筋籠進(jìn)行清槽，重新放置。之后做好固位工作，固定好的鋼筋籠為自由垂體，且與前后的土體間距基本相等，使鋼筋籠固定牢靠，不發(fā)生移位，尤其防止在澆筑混凝土?xí)r發(fā)生上浮、偏位移動(dòng)。

4.9 二次清孔

鋼筋籠安放完成后，采用空壓機(jī)氣舉法進(jìn)行二次清孔，清孔到位標(biāo)準(zhǔn)為:刷洗槽段接頭混凝土孔壁的泥皮的刷子鉆頭上不再帶有泥屑及槽底淤積層厚不再增加。

4.10 墻體混凝土澆筑

墻體混凝土采用高性能混凝土澆筑，其配合比指標(biāo)如下:坍落度18 cm～22 cm，混凝土擴(kuò)展度36 cm～44 cm，含砂率40%～45%，單位膠凝材料用量450 kg/m3，水膠比0.435，高性能外加劑4.5 kg。

混凝土澆筑采用雙導(dǎo)管法進(jìn)行，導(dǎo)管下設(shè)時(shí)，導(dǎo)管底端距槽底不大于50 cm;導(dǎo)管距孔端控制間距不大于1.5 m，兩套導(dǎo)管間距不大于3 m。首盤混凝土灌注前，其漏斗口門用相應(yīng)直徑的塑料球封堵，確保首盤混凝土灌注與孔內(nèi)泥漿有效隔離，保證混凝土的澆筑質(zhì)量。混凝土直接泵送至澆筑漏斗架中，再由澆筑漏斗架同步分兩路，分流至各澆筑料斗中。澆筑過程中控制導(dǎo)管下口插入混凝土深度為1.5 m～5 m。

5 關(guān)鍵工序質(zhì)量控制措施

5.1 導(dǎo)墻及施工路基

地下連續(xù)墻中心線要求定位準(zhǔn)確，導(dǎo)墻垂直度及凈距離滿足設(shè)計(jì)要求;施工路基滿足成槽機(jī)、吊車及混凝土罐車行走的寬度及承載力的要求。

5.2 成槽

地下連續(xù)墻施工的中心環(huán)節(jié)是槽段開挖，也是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵工作。防止槽段坍塌的控制措施如下:

1)控制機(jī)械操作:要平穩(wěn)操作成槽機(jī)械，不能猛起猛落，防止槽內(nèi)形成負(fù)壓區(qū)，產(chǎn)生槽坍;2)強(qiáng)化泥漿工藝:保持好槽內(nèi)泥漿高度，并高于地下水位1 m以上;3)盡量減小槽口邊靜、動(dòng)荷載的作用，減輕地表荷載;4)成槽過程中注意對(duì)垂直度、泥漿比重等指標(biāo)的測控，注意觀察成槽施工時(shí)的泥漿損耗量，及時(shí)補(bǔ)充泥漿，控制漿液面在槽口以下30 cm，以保證槽壁的穩(wěn)定;5)縮短裸槽時(shí)間:抓好工序間的銜接，使成槽至澆灌完混凝土?xí)r間控制在24 h以內(nèi);6)吊放鋼筋籠時(shí)，垂直吊入槽內(nèi)，以防搗插槽壁引起坍塌。

5.3 接縫

在槽段成槽施工中，槽端部應(yīng)保持垂直，并對(duì)已完成的槽段混凝土凹槽接頭處，用吊車吊著帶有鋼絲接頭刷進(jìn)行上下刷洗，將先前施工好的墻體接頭凹槽中附著的泥土刷洗干凈，以保證接頭處混凝土連接緊密。

5.4 防止混凝土冷縫出現(xiàn)

澆筑混凝土?xí)r采用內(nèi)徑250 mm的導(dǎo)管，導(dǎo)管離槽端兩端接頭處一般不超過1.5 m，兩導(dǎo)管間距不大于3.5 m，選擇合適的混凝土配合比，澆筑時(shí)嚴(yán)防斷澆，確保墻體的澆筑質(zhì)量。

6 成墻效果

墻體施工結(jié)束后，請獨(dú)立第三方水利工程質(zhì)量檢測單位使用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)岸墻下及各段翼墻與鋪蓋、護(hù)底和消力池下地下連續(xù)墻連續(xù)性和均勻性進(jìn)行了抽檢，在防滲墻頂部中間軸線位置布置地質(zhì)雷達(dá)測線3條。

探測結(jié)果顯示，雷達(dá)波同相軸連續(xù)，未見明顯缺陷特征，表明檢測部位防滲墻墻體總體連續(xù)、完整，未發(fā)現(xiàn)存在空洞現(xiàn)象。

7 結(jié)語

實(shí)踐證明，本工程所采用的鋼筋混凝土地下連續(xù)墻施工工藝適用于沿海復(fù)雜地質(zhì)條件下防滲施工，同時(shí)可有效地保持挖掘面的穩(wěn)定，可以為類似海工建筑物防滲施工積累經(jīng)驗(yàn)。

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