隼式防滲墻設(shè)備在垂直防滲墻施工中的應(yīng)用

姜西忠

(山東省莒南縣水利局， 山東 莒南 276600)

隼式防滲墻設(shè)備在垂直防滲墻施工中的應(yīng)用

姜西忠

(山東省莒南縣水利局， 山東 莒南 276600)

隼式防滲墻設(shè)備是在雙輪銑槽防滲墻設(shè)備的基礎(chǔ)上，進行技術(shù)創(chuàng)新與改進研制而成的新型技術(shù)，與傳統(tǒng)的雙輪銑槽防滲墻設(shè)備相比，具有施工速度快、垂直防滲墻連接性好的特點。本文從成槽工作原理、施工工藝以及隼式防滲墻設(shè)備的主要特點等方面，詳細介紹了隼式防滲墻設(shè)備及施工工藝在堤岸垂直防滲墻施工中的應(yīng)用，經(jīng)過墻體的防滲數(shù)據(jù)檢測和實際運行檢驗，證明此設(shè)備比傳統(tǒng)雙輪銑設(shè)備防滲效果顯著。

隼式防滲墻沒備； 垂直防滲墻； 施工技術(shù)

1 引 言

傳統(tǒng)的雙輪銑防滲墻設(shè)備是通過兩個對轉(zhuǎn)的銑輪將土體切削，所生成單元墻段與單元墻段之間的接縫是平直的，存在滲徑小、防滲性及連續(xù)性差等特點，單元墻段與單元墻段之間不能形成咬合，每個單元墻段獨立對抗土體應(yīng)力變化的能力及整體性較差。

隼式防滲墻設(shè)備克服了傳統(tǒng)雙輪銑防滲墻設(shè)備的缺點，提供了一種能制造多個防滲墻段相互隼式接合形成隼式接合防滲墻體的防滲墻設(shè)備。隼式防滲墻設(shè)備主要用于河道、水渠、水庫等儲水建筑物壩體、壩基防滲的防滲墻建造，在數(shù)次施工應(yīng)用中，隼式防滲墻設(shè)備充分發(fā)揮了其獨特優(yōu)勢。

2 隼式防滲墻設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新

2.1 隼式防滲墻設(shè)備的成墻參數(shù)

隼式防滲墻設(shè)備最適用于松散透水地層，粒徑小于50mm的礫石、砂及軟土質(zhì)地層。每次成墻長度約2.80m，深度可達50m，成墻寬度根據(jù)工程需求及設(shè)計決定，可在30～60cm之間進行調(diào)整，正常情況每天可制造地下混凝土墻200m2或地下水泥土墻300m2，墻體的垂直度不大于1/300，所形成墻體的透滲系數(shù)不大于10-7cm/s。

2.2 隼式防滲墻設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理

隼式防滲墻設(shè)備的結(jié)構(gòu)包括多功能機架以及隼式成槽機兩部分，多功能機架具有導(dǎo)向、行走、定位、提升、加壓成槽機的功用。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

隼式防滲墻設(shè)備的成槽機是由上部的上橫連接、下部的下橫連接以及左部的左縱連接、右部的右縱連接組成一個矩形構(gòu)架，矩形構(gòu)架的中間縱向安裝一個鋼管，鋼管的上端連接鋼絲管，鋼管的下端安裝噴漿頭；下橫連接的左部下端固定于支撐板A的上端，支撐板A的下端固定于油壓動力機A外殼的中間上部，油壓動力機A前端的轉(zhuǎn)軸固定有企口形凹輪一，油壓動力機A后端的轉(zhuǎn)軸固定有隼形凸輪一；下橫連接的右部下端固定于支撐板B的上端，支撐板B的下端固定于油壓動力機B外殼的中間上部，油壓動力機B前端的轉(zhuǎn)軸固定有隼形凸輪二，油壓動力機B后端的轉(zhuǎn)軸固定有企口形凹輪二。企口形凹輪一的周圈以及企口形凹輪二的周圈分別帶有企口形凹槽，凹槽的表面安裝有多個刀頭。隼形凸輪一的周圈以及隼形凸輪二的周圈分別帶有隼形凸出，凸出的表面亦安裝有多個刀頭。

2.3 隼式防滲墻設(shè)備的主要工作過程

隼式防滲墻設(shè)備工作時，注漿泵注入的稀泥漿通過鋼絲管進入鋼管，由鋼管下端的噴漿頭噴出；油壓動力機A通過前端轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動驅(qū)動企口形凹輪一正轉(zhuǎn)，油壓動力機A通過后端轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動驅(qū)動隼形凸輪一正轉(zhuǎn)，油壓動力機B通過前端轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動驅(qū)動隼形凸輪二反轉(zhuǎn)，油壓動力機B通過后端轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動驅(qū)動企口形凹輪二反轉(zhuǎn)，企口形凹輪一在轉(zhuǎn)動中將左前端切削成企口形的凹槽，企口形凹輪二在轉(zhuǎn)動中將右后端切削成企口形凹槽，隼形凸輪一在轉(zhuǎn)動中將左后端切削成隼形凸出，隼形凸輪二在轉(zhuǎn)動中將右前端切削成隼形凸出，噴漿頭不斷噴出稀泥漿，隼形凸輪一、隼形凸輪二、企口形凹輪一、企口形凹輪二在轉(zhuǎn)動中其上的刀頭將泥土切割，泥漿攜帶泥土通過正循環(huán)的方式從槽孔內(nèi)流到槽孔外沉淀池中，泥土在沉淀池中沉淀后，泥漿通過注漿泵的抽吸、加壓，由鋼絲管進入鋼管，由噴漿頭噴出，如此反復(fù)，左前端及右后端分別形成企口形凹槽，左后端及右前端分別帶有隼形凸出的一定深度的單元槽段，在此單元槽段中澆筑水下混凝土，制造出一個單元段混凝土防滲墻段，使用同樣的方法制造多個相互隼式接合的混凝土防滲墻段，使中間防滲墻段左前端的企口形凹槽插在左邊防滲墻段右前端的隼形凸出中，使中間防滲墻段左后端的隼形凸出插入左邊防滲墻段右后端的企口形凹槽上，使中間防滲墻段右后端的企口形凹槽插在右邊防滲墻段左后端的隼形凸出中，使中間防滲墻段右前端的隼形凸出插入右邊防滲墻段左前端的企口形凹槽上，由此，形成多個單元混凝土防滲墻段相互隼式錯縫接合的混凝土連續(xù)墻體。

3 施工工藝

3.1 主要施工機具及工藝流程

隼式防滲墻主要施工設(shè)備為隼式防滲墻設(shè)備、混凝土拌合機、混凝土澆筑機具等。隼式防滲墻設(shè)備、混凝土拌合機、混凝土澆筑機具與吊裝機具均安裝一條軌道上，可進行流水作業(yè)(隼式防滲墻設(shè)備的施工工藝流程見圖2)，提高了效率，方便施工。

3.2 隼式防滲墻設(shè)備成槽

隼式防滲墻設(shè)備在鋼軌上進行工作。在施工區(qū)域平整場地后鋪設(shè)鋼軌，保證鋼軌的水平、高差及線路的走向。隼式防滲墻設(shè)備就位后，要進行成槽機機座平臺的水平調(diào)校，校正后固定成槽機的機座平臺及作業(yè)機架，同時，檢查天輪、機架及機架導(dǎo)向是否在鉛垂線上，正反循環(huán)鉆管是否在一條直線上、連接是否同軸等。在施工過程中要隨時抽查鋼絲繩的垂直度，如超過限值，及時停機分析原因并采取相應(yīng)措施。

隼式防滲墻設(shè)備開槽采用跳打法，施工中把地下連續(xù)墻分為若干個連續(xù)槽段。槽段編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ等，先進行單序號槽段施工，再進行雙序號槽段施工。每個施工槽段長度為單序號2.80m、雙序號2.80m。施工各環(huán)節(jié)連續(xù)進行，流水化施工。施工時，必須在鋼軌上提前測量各槽段的距離，成槽機機座平臺固定時要準確定位，確保各槽段的長度?；炷敛鄱问┕ひ獓栏窨刂茊?、雙序號槽段的長度及距離，等單序號混凝土強度達到設(shè)計強度的15%以上時，即可施工雙序號槽段。

3.3 泥漿護壁

3.3.1 泥漿的配制與使用

配制泥漿前，根據(jù)地質(zhì)條件和用途進行泥漿配合比設(shè)計。在成槽過程中，要不斷向槽內(nèi)補充新的泥漿，使其充滿整個槽段，并對槽內(nèi)泥漿各項指標進行檢測，根據(jù)檢測結(jié)果對新補充的泥漿進行調(diào)整。因為在鉆進過程中，隨著槽內(nèi)深度加大，泥漿內(nèi)攜帶的泥渣量不斷加大，特別是在進度速度加快情況下，泥漿的質(zhì)量有所降低，必須及時補充調(diào)整泥漿。在施工過程中，要配制足夠多的泥漿，并根據(jù)槽內(nèi)地層地質(zhì)變化，及時調(diào)配泥漿。槽內(nèi)泥漿面須高于地下水位1m以上，且不低于導(dǎo)墻頂面0.30m。

3.3.2 清槽

成槽后、澆筑水下混凝土前，必須進行清槽。在清槽前后，各測一次泥漿密度、黏度、含砂量等指標。在澆筑混凝土前測試一次泥漿的密度，發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定的指標參數(shù)，隨時進行調(diào)整，可有效減少槽內(nèi)泥漿沉積厚度，還可減少灌注混凝土的返漿阻力，有利于減少混凝土夾泥等質(zhì)量問題。

3.4 澆筑混凝土成墻

3.4.1 混凝土配合比

混凝土配合比按水下灌注混凝土進行配制，混凝土除了滿足強度要求外，還要防止用導(dǎo)管灌注混凝土?xí)r堵管。普通混凝土配制，注意粗骨料的料徑，要使混凝土具有很好的和易性。一般情況下，施工時坍落度要求為18～22cm，水泥用量大于380kg/m3，砂率大于40%，水灰比小于0.65。遠距離運輸時，要在混凝土中加入減水劑、泵送劑等，防止在運輸過程中坍落度損失過大或出現(xiàn)混凝土離析。近年來，垂直防滲墻大量使用塑性混凝土，即在混凝土中加入適量的黏土和膨潤土，使混凝土具有延展性，不宜開裂，具有很好的防滲透性，同時降低工程造價。

3.4.2 防滲墻澆筑

成槽后垂直防滲墻澆筑采用導(dǎo)管法進行，開槽的單元槽段長2.80m，可采用單根導(dǎo)管進行混凝土澆筑。首盤混凝土量要經(jīng)過計算，保證首盤混凝土能排出導(dǎo)管內(nèi)的泥漿，并保證導(dǎo)管的埋深大于0.60m。澆筑過程中要保持槽內(nèi)的混凝土面均衡上升，上升速度不得小于2m/h。每個單元槽段澆筑時間不超過規(guī)定時間。隨著混凝土面上升，要適時提升及拆卸導(dǎo)管，保持導(dǎo)管埋入混凝土面以下2～4m?；炷翝仓?yīng)連續(xù)灌注不得中斷，不得橫移導(dǎo)管。混凝土澆筑到頂部以下3m時，可在槽段內(nèi)放水適當(dāng)稀釋泥漿，適當(dāng)放慢澆筑速度，以減少混凝土排除泥漿阻力，保證澆筑順利進行。

4 主要特點

4.1 單元墻段連續(xù)性強

單元墻段之間接縫相互雙企口咬合，墻體整體性、連續(xù)性強。隼式防滲墻設(shè)備所制造的每兩個相鄰的單元墻段之間的接縫采用雙企口咬合在一起，整體對抗土體應(yīng)力變化，墻體整體性、連續(xù)性得到進一步提高。

4.2 單元墻段之間接頭形式簡單

隼式防滲墻設(shè)備在成槽過程中，能完成接縫的插接咬合，省去了其他型式成槽機接頭管給接頭帶來的不便。

4.3 防滲性能好

隼式防滲墻設(shè)備制造的墻體接縫滲徑加長，防滲性能好。

5 結(jié) 語

隼式防滲墻設(shè)備在雙輪銑槽防滲墻設(shè)備基礎(chǔ)上進行技術(shù)創(chuàng)新與改進，提高了施工效率，降低了工程造價。目前，該工藝主要用于堤岸垂直防滲，隨著科技不斷發(fā)展，隼式防滲墻設(shè)備不斷完善，在垂直防滲墻施工中有更大的應(yīng)用前景。

[1] 王力權(quán),于智鋒.液壓抓斗和液壓雙輪銑槽機在防滲墻施工中的聯(lián)合應(yīng)用[J].水電與新能源,2014(10):24-28.

[2] 張信,王俊平.新型鋸槽機在垂直防滲墻施工中的應(yīng)用[J].人民長江,2010,41(11):60-62.

[3] 張杰.雙體成槽機在垂直防滲墻施工中的應(yīng)用[J].南水北調(diào)與水利科技,2013(B01):109-111.

Application of falcon cut-off wall equipment in vertical cut-off wall construction

JIANG Xizhong

(ShandongJunanCountyWaterConservancyBureau,Junan276600,China)

Falcon cut-off wall equipment is a new technology which is formed through technical innovation and improvement research on the basis of double-wheel milling groove cut-off equipment. The falcon cut-off wall equipment is characterized by high construction speed and vertical cut-off wall connectivity compared with traditional double-wheel milling groove cut-off wall equipment. In the paper, the application of falcon cut-off wall and construction technology in bank vertical cut-off wall construction is introduced in detail from the aspects of grooving work principle, construction technology, main characteristics of falcon cut-off wall equipment, etc. It is proved that the equipment has prominent impervious effect compared with traditional double-wheel milling equipment through wall seepage prevention data testing and actual operation inspection.

falcon cut-off wall equipment; vertical cut-off wall; construction technology

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.06.001

TV543+.8

B

1005-4774(2017)06- 0001- 04