桐子林水電站框格式地下連續(xù)墻施工質(zhì)量控制

張杰 李東福 李翔

【摘 要】框格式地下連續(xù)墻施工在國內(nèi)水利水電工程施工中尚屬首例，地下連續(xù)墻采用墻樁組合形式，與其上部混凝土導(dǎo)墻聯(lián)合承擔(dān)水平及豎向荷載。通過生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)論證框格式混凝土地下連續(xù)墻十字節(jié)點(diǎn)部位連接形式的可行性，解決接頭部位防止混凝土繞流的問題;施工過程中對(duì)節(jié)點(diǎn)樁和一字墻施工過程的施工質(zhì)量精準(zhǔn)控制，使地下連續(xù)墻施工質(zhì)量有序受控，也為類似工程提供參考。

【Abstract】The construction of continuous concrete wall in frame format is the first case in domestic water conservancy and hydropower project construction. The continuous concrete wall adopts the form of combining the wall and pile， and it is combined with the upper concrete guide wall to bear the horizontal and vertical loads. The feasibility of the connection form at the cross joint of frame-type concrete diaphragm wall is demonstrated by productive experiment， so as to solve the problem of preventing concrete flow around the joint. In the construction process， the construction quality of the node pile and a word wall construction process is accurately controlled， so as to control the quality of the continuous concrete wall construction in an orderly manner， and to provide some reference for the similar projects.

【關(guān)鍵詞】框格式;連續(xù)墻;施工質(zhì)量;控制

【Keywords】 frame format; continuous wall; construction quality; control

【中圖分類號(hào)】TV672? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2018）12-0190-03

1 引言

桐子林水電站是雅礱江下游最末一級(jí)梯級(jí)電站，工程屬二等大（2）型。水庫正常蓄水位為1015.00m，總庫容0.912億m3。大壩頂高程1020.00m，總裝機(jī)600MW，多年平均發(fā)電量29.75億kw·h。

2 施工概述

導(dǎo)流明渠布置在右岸灘地上，底寬63.8m，中心線長609.773m，末端施工的地下連續(xù)墻采用墻樁組合形式，節(jié)點(diǎn)樁、一字墻最大深度約42m，墻厚1.2m;節(jié)點(diǎn)樁直徑2.5m?？蚋袷交炷恋叵逻B續(xù)墻結(jié)構(gòu)與上部混凝土導(dǎo)墻聯(lián)合承擔(dān)水平及豎向荷載。

3 地下連續(xù)墻施工質(zhì)量控制

3.1 施工順序劃分

工程劃分為節(jié)點(diǎn)樁32個(gè)單元和一字墻71個(gè)單元。先施工節(jié)點(diǎn)樁，再施工一字墻。

3.2 質(zhì)量管理體系

3.2.1 質(zhì)量管理組織機(jī)構(gòu)

桐子林水電站成立了以業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、專業(yè)管理中心及施工單位負(fù)責(zé)人組成的桐子林水電站工程質(zhì)量管理委員會(huì);設(shè)質(zhì)量管理辦公室。

施工單位的質(zhì)量保證體系：項(xiàng)目經(jīng)理→質(zhì)量副經(jīng)理、項(xiàng)目總工程師→職能管理部門→施工廠隊(duì)→施工班組。

3.2.2 全面開展合同資質(zhì)認(rèn)證工作

根據(jù)工程實(shí)際，所有參與工程檢測的人員，在上崗前都必須通過資質(zhì)認(rèn)證。同時(shí)，做好過程考核和復(fù)查審核工作。

3.2.3 人員培訓(xùn)教育

框格式地下連續(xù)墻施工工種多、工序復(fù)雜，需進(jìn)一步強(qiáng)化技術(shù)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，組織各專業(yè)技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)有關(guān)規(guī)程、規(guī)范及合同文件，熟悉并掌握具體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)指標(biāo);對(duì)參與關(guān)鍵工程和特殊過程施工的人員，進(jìn)行上崗前的再培訓(xùn)，使參與施工的人員能夠清楚地了解和掌握施工重點(diǎn)、施工方法和質(zhì)量控制要點(diǎn);同時(shí)對(duì)參建各方在施工中出現(xiàn)的問題及時(shí)會(huì)商，將質(zhì)量隱患消滅在萌芽狀態(tài)[1]。

3.3 生產(chǎn)性試驗(yàn)

3.3.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>

論證框格式混凝土地下連續(xù)墻十字節(jié)點(diǎn)部位結(jié)構(gòu)形式的可行性，解決接頭部位混凝土繞流的問題。

3.3.2 試驗(yàn)關(guān)鍵問題

②節(jié)點(diǎn)部位地連墻入巖1～2m，可采用的施工手段為沖擊鉆機(jī)挖槽，但挖槽時(shí)鉆頭的巨大沖擊作用，不僅會(huì)導(dǎo)致十字交叉處臨空的槽壁坍塌，還會(huì)增加造孔難度。

參建各方反復(fù)討論提出了用大直徑圓形灌注樁來代替節(jié)點(diǎn)處地連墻的方案，即在節(jié)點(diǎn)處采用大樁（直徑2.5m），兩樁之間仍采用地連墻。施工順序?yàn)楣?jié)點(diǎn)樁先施工（一期），“一”字形地連墻后施工（二期）。

3.3.3 試驗(yàn)效果

通過試驗(yàn)樁墻開挖檢查表明，十字節(jié)點(diǎn)部位連接定位問題和接頭內(nèi)防止混凝土繞流的問題得到有效解決，澆筑的樁、墻混凝土密實(shí)、無集中氣孔或氣泡，故修改的節(jié)點(diǎn)樁方案技術(shù)可行、施工方便、質(zhì)量可靠。

3.4 節(jié)點(diǎn)樁施工質(zhì)量控制

3.4.1 孔斜

節(jié)點(diǎn)樁造孔要求孔位中心偏差不大于±3cm，孔斜率不大于0.4%?？仔辈捎弥劐N原理進(jìn)行測量。在施工過程中不定時(shí)對(duì)孔位進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)偏差后及時(shí)進(jìn)行調(diào)位糾偏。

3.4.2 護(hù)壁泥漿

該區(qū)域的覆蓋層為粉砂質(zhì)黏土，其自造漿能力較好。在鉆造孔過程中，以自造泥漿為主，輔以膨潤土泥漿。同時(shí)，將混凝土澆筑施工中置換出來的性能達(dá)標(biāo)的泥漿，回收重復(fù)使用。

3.4.3 清孔

清孔采用氣舉法。節(jié)點(diǎn)樁完成終孔驗(yàn)收后，采用正循環(huán)法進(jìn)行初清，然后采用氣舉法進(jìn)行泥漿凈化清孔。清孔合格標(biāo)準(zhǔn)為：淤積厚度不大于100mm，泥漿比重≤1.30g/cm3，泥漿黏度≤30s，含砂量≤10%。

3.4.4 鋼筋籠制作與吊裝

①鋼筋籠制作。檢查所用鋼材的材質(zhì)是否滿足要求。按要求進(jìn)行鋼筋籠制作，并對(duì)鋼筋籠制作質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收合格后，才可投入使用，同時(shí)應(yīng)檢查存放鋼筋籠的承臺(tái)，防止鋼筋籠變形或損傷。②鋼筋籠起吊。鋼筋籠起吊必須慎重，不能使鋼筋籠產(chǎn)生變形，保證鋼筋籠能順利插入節(jié)點(diǎn)樁槽孔內(nèi)。鋼筋籠沉放過程中應(yīng)嚴(yán)格控制擺動(dòng)，防止刮壁現(xiàn)象，就位后進(jìn)行測量，標(biāo)高誤差最大為50mm，最小為10mm;軸線方向誤差最大為75mm，最小為0mm，均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

3.4.5 接頭保護(hù)

采用“投袋法”對(duì)節(jié)點(diǎn)樁接頭進(jìn)行保護(hù)，即向接頭鋼板內(nèi)投放黏土袋，防止混凝土澆筑時(shí)繞流進(jìn)入接頭鋼板，影響后續(xù)一字墻施工[2]。

3.4.6 混凝土澆筑

混凝土澆筑質(zhì)量控制是最為關(guān)鍵和重要的，其控制的要點(diǎn)包括混凝土拌合物質(zhì)量、混凝土來料速度、澆筑導(dǎo)管選取和提升、樁內(nèi)混凝土上升速度等方面。

混凝土澆筑采用泥漿下“直升導(dǎo)管法”，開澆前使用橡皮球放入導(dǎo)管中隔離泥漿[3]。在澆筑過程中，根據(jù)混凝土上升情況及時(shí)起拔和拆卸導(dǎo)管，每30min測量一次槽孔內(nèi)混凝土面深度，每2h測定一次導(dǎo)管內(nèi)混凝土面深度，及時(shí)填繪混凝土澆筑指示圖，在開始和結(jié)束混凝土澆筑時(shí)應(yīng)適當(dāng)增加測量次數(shù)。

3.5 一字墻施工質(zhì)量控制

3.5.1 導(dǎo)墻施工

一字墻導(dǎo)墻采用C20混凝土，布設(shè)φ20鋼筋。導(dǎo)墻修建順序和質(zhì)量控制要點(diǎn)：首先測量放出地連墻軸線和導(dǎo)墻位置;再用反鏟進(jìn)行開挖，人工配合清底，驗(yàn)收后，鋪設(shè)10cm厚的水泥砂漿;最后，立模進(jìn)行混凝土澆筑。

3.5.2 抓斗成槽施工

導(dǎo)墻達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，采用沖擊鉆機(jī)配合液壓抓斗進(jìn)行成槽施工，上部覆蓋層采用液壓抓斗施工，下部基巖采用沖擊鉆機(jī)破碎嵌巖。

3.5.3 清孔

一字墻成槽以后，先用液壓抓斗抓起槽底余土及沉渣，再用“氣舉法”吸取孔底沉渣，經(jīng)泥漿凈化機(jī)凈化后的泥漿返回槽內(nèi)，并用刷壁器和鋼絲鉆頭清除已澆墻段接頭處的凝膠物和泥皮。

3.5.4 鋼筋籠制作與吊裝

鋼筋籠制作與吊裝質(zhì)量控制要點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)樁相同。

3.5.5 混凝土澆筑

混凝土澆筑質(zhì)量控制要點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)樁相同，其澆筑導(dǎo)管直徑為250mm。

3.6 混凝土取芯檢查

現(xiàn)場施工完成后，選取兩個(gè)節(jié)點(diǎn)樁、兩個(gè)一字墻進(jìn)行鉆孔取芯和注水檢查。

3.6.1 混凝土鉆孔芯樣

鉆孔采取的混凝土芯樣密實(shí)、表面光滑、無蜂窩麻面、無集中氣孔或氣泡，獲得率100%。取芯表明，框格式地下連續(xù)墻混凝土澆筑連續(xù)、無斷層和混漿層。

3.6.2 注水試驗(yàn)

注水試驗(yàn)利用取芯孔進(jìn)行，注水段長為5～7m，采用醫(yī)用一次性注射器（容量20ml）注水。

取芯孔用清水注滿，之后每隔5min測量一次孔內(nèi)水位高程，并計(jì)算出注入流量，當(dāng)連續(xù)2次測量的注入流量之差不大于最后一次注入流量的10%時(shí)，試驗(yàn)即可結(jié)束，取最后一次注入流量作為計(jì)算流量。完成注水試驗(yàn)27段，最大滲透系數(shù)為1.58×10-7cm/s，最小滲透系數(shù)為6.7×10-8cm/s，平均滲透系數(shù)為1.1×10-7cm/s。

3.6.3 混凝土性能檢測

取芯孔混凝土芯樣進(jìn)行了抗壓試驗(yàn)和彈模試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果為：最大抗壓強(qiáng)度52.2MPa，最小抗壓強(qiáng)度40.7MPa，平均抗壓強(qiáng)度44.9MPa;彈模最大值38900 MPa，最小值30400 MPa。以上數(shù)據(jù)表明，框格式地下連續(xù)墻墻體混凝土各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語

桐子林水電站導(dǎo)流明渠工程框格式地下連續(xù)墻屬創(chuàng)新性結(jié)構(gòu)，也是國內(nèi)水電工程首例采用樁墻框格式地下連續(xù)墻進(jìn)行基礎(chǔ)處理的。該工程施工工序復(fù)雜，施工質(zhì)量控制是一個(gè)新課題，沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。通過施工過程質(zhì)量精準(zhǔn)控制以及專業(yè)質(zhì)量、安全檢測手段的合理運(yùn)用，摸索出了一套較為完整的質(zhì)量管理和控制體系，使框格式地下連續(xù)墻工程質(zhì)量總體受控，為工程的下一步施工提供了良好的施工環(huán)境，值得類似工程參考、借鑒。

【參考文獻(xiàn)】

【1】叢藹森. 深基坑防滲體的設(shè)計(jì)施工與應(yīng)用[M]. 北京： 知識(shí)產(chǎn)權(quán)出版社， 2012.

【2】高鐘璞. 大壩基礎(chǔ)防滲墻[M]. 北京： 中國電力出版社，2000.

【3】田彬，蔣萬江，雷運(yùn)華. 桐子林水電站導(dǎo)流明渠框格式地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化和施工[C].中國水利學(xué)會(huì)地基與基礎(chǔ)工程專業(yè)委員會(huì).第十一次全國學(xué)術(shù)技術(shù)研討會(huì)論文集，2011.