雙輪銑施工工藝在陳集水庫防滲墻施工的運(yùn)用

王嵐

【摘要】雙輪銑削作為用于地下防滲墻施工的先進(jìn)施工工藝，具有地層適應(yīng)性強(qiáng)、鉆進(jìn)效率、精度高、操作靈活方便、安全環(huán)保等特點(diǎn)，施工效率和成墻質(zhì)量效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)施工設(shè)備與工藝，雙輪銑這一施工工藝值得在地下防滲墻施工中推廣應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】雙輪銑；防滲墻

一、工程概況

陳集水庫位于陽谷縣南外環(huán)路以南，明堤?hào)|干渠（陳集村）以西，朱施董村以北，曹集村以東，總庫容1031萬m3。水庫壩基各層均具有中等透水性，30M深度內(nèi)無相對(duì)隔水層分布，存在滲漏問題，30M以下⑩層粘土滲透系數(shù)較小、分布連續(xù)、厚度較大，可視為相對(duì)隔水層。為有效減少水庫滲漏量，確保滲透穩(wěn)定以及壩外農(nóng)田不發(fā)生浸沒，確保水庫發(fā)揮效益，采用塑性混凝土防滲墻截滲，防滲墻軸線位于圍壩軸線上游8米，墻厚0.6米，墻底入⑩層粘土不少于1.0米，最大深度約36米，平均深度約32米，滲透系數(shù)不大于5*10-7cm/s，孔位偏差±30mm，垂直偏斜率≤3‰。

二、施工原理

雙輪銑即液壓銑槽機(jī)，這一挖掘設(shè)備專用于建造地下連續(xù)墻施工，該設(shè)備主要由履帶式起重機(jī)、銑槽機(jī)、泥漿制備及篩分系統(tǒng)三部分組成。施工工藝是由液壓雙輪銑槽機(jī)和傳統(tǒng)深層攪拌的技術(shù)特點(diǎn)相結(jié)合。在下攪過程中，通過兩個(gè)銑輪相對(duì)相向旋轉(zhuǎn)，銑削地層；同時(shí)通過凱利方形導(dǎo)桿施加向下的推進(jìn)力，向下掘進(jìn)切削。在此過程中，通過供氣、注漿系統(tǒng)同時(shí)向槽內(nèi)分別注入高壓氣體、固化劑（一般為水泥和膨潤土），其注漿量為總注漿量的70%-80%，直至要求的設(shè)計(jì)深度。此后，兩個(gè)銑輪作相反方向相向旋轉(zhuǎn)，通過凱利方形導(dǎo)桿向上慢慢提起銑輪，并通過供氣、注漿管路系統(tǒng)再向槽內(nèi)分別注入氣體和固化液，其注漿量為總注漿量的20%-30%，并與槽內(nèi)的基土相混合，從而形成由基土、固化劑、水等形成的混合物，達(dá)到截滲效果。

三、性能和優(yōu)點(diǎn)

1、液壓雙輪銑施工對(duì)地層適應(yīng)性強(qiáng)。在淤泥、砂、礫石、卵石及中硬強(qiáng)度的巖石、混凝土中均可開挖。

2、在鉆進(jìn)過程中，效率高，精度高。在松散地層中鉆進(jìn)效率 20～40m3/h，在中硬巖石中鉆進(jìn)效率1～2m3/h，鉆進(jìn)效率明顯高于傳統(tǒng)的抓斗工法；鉆孔偏斜率可控制在2‰以內(nèi)，從而保證了墻段之間的可靠連接。

3、操作過程中，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、方便。雙輪銑的履帶式起重機(jī)不需要設(shè)置軌道，即可自由行走，在控制室方便安全操作；施工過程中自動(dòng)記錄儀即監(jiān)控操作過程，又可出具施工記錄。

4、安全環(huán)保。發(fā)動(dòng)機(jī)符合綠色排放標(biāo)準(zhǔn)，施工時(shí)噪音低、震動(dòng)小，對(duì)周圍環(huán)境無不利影響。

四、施工方法

1、清場備料

平整壓實(shí)施工場地，清除地面地下障礙，作業(yè)面不小于15m（從截滲墻軸線至邊緣），當(dāng)?shù)乇磉^軟時(shí)，采取鋪設(shè)過路板，防止機(jī)械失穩(wěn)的措施；采用散裝水泥，每個(gè)施工機(jī)械配備2臺(tái)水泥罐，保證水泥儲(chǔ)備量。

2、測量放線

施工前，先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙和業(yè)主提供的坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)，精確計(jì)算出截滲墻軸線角點(diǎn)坐標(biāo)（或轉(zhuǎn)角點(diǎn)坐標(biāo)），利用測量儀器精確放樣出截滲墻軸線，每50M布設(shè)一高程控制樁，并作出明顯標(biāo)志，然后進(jìn)行坐標(biāo)數(shù)據(jù)校核。

3、安裝調(diào)試

支撐移動(dòng)機(jī)和主機(jī)就位：架設(shè)鉆桿安裝銑頭；安裝制漿、注漿和制氣設(shè)備；接通水路、漿路和氣路；運(yùn)轉(zhuǎn)試車。

4、開溝鋪板

開挖橫斷面為深0.5米、寬1米的儲(chǔ)留溝以解決鉆進(jìn)過程中的余漿儲(chǔ)放和回漿補(bǔ)給，長度超前主機(jī)作業(yè)10米，鋪設(shè)過路板，以均衡主機(jī)對(duì)地基的壓力，保證設(shè)備的垂直度。攪拌樁的搭接以及施工設(shè)備的垂直度補(bǔ)救依靠重復(fù)套鉆來保證。

5、孔位放樣及樁機(jī)就位

在開挖的工作溝槽兩側(cè)設(shè)計(jì)定位輔助線，按設(shè)計(jì)要求在定位輔助線上劃出鉆孔位置。根據(jù)確定的位置嚴(yán)格鉆機(jī)樁架的移動(dòng)就位，就位誤差不大于3厘米。開鉆前用液壓系統(tǒng)將平臺(tái)調(diào)平，并調(diào)直機(jī)架，確保機(jī)架垂直偏斜率≤3‰。由專人統(tǒng)一指揮樁機(jī)就位，移動(dòng)前看清上、下、左、右各方面的情況，發(fā)現(xiàn)有障礙物及時(shí)清除，移動(dòng)結(jié)束后檢查定位情況并及時(shí)糾正，樁機(jī)保持平穩(wěn)、平正。

6、定位線

挖溝槽前劃定雙輪銑銑頭中心線到機(jī)前定位線的距離，并在線上做好每一幅樁位的標(biāo)記（用短鋼筋打入土中定位）。

7、噴漿、攪拌成樁

水泥采用山水集團(tuán)生產(chǎn)的P.O42.5普通硅酸鹽水泥，水泥漿液的水灰比不大于1.2，水泥摻入量為22%（重量比），注漿壓力一般為2.0-3.0Mpa。施工的關(guān)鍵在于如何保證樁身的強(qiáng)度和均勻性。在施工中加強(qiáng)對(duì)水泥用量和水灰比的控制，確保泵送壓力。根據(jù)鉆頭下沉和提升兩種不同的速度，注入土體攪拌均勻的水泥漿液，確保水泥土攪拌樁在初凝前達(dá)到充分?jǐn)嚢瑁嗯c被加固土體充分拌和，保證攪拌樁的加固質(zhì)量。

水泥漿液制備系統(tǒng)每一個(gè)時(shí)間段，人工抽查灰漿比重。半自動(dòng)拌漿系統(tǒng)配制好的水泥漿液輸送至儲(chǔ)漿罐為液壓銑削攪拌設(shè)備連續(xù)供漿。

開動(dòng)主機(jī)掘進(jìn)攪拌，并徐徐下降銑頭與基土接觸，按規(guī)定要求注漿、供氣?？刂沏娸喌男D(zhuǎn)速度為36轉(zhuǎn)/分鐘左右，一般銑進(jìn)控速為不大于0.6m/min.掘進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，延續(xù)10s左右，對(duì)墻底深度以上1-2M范圍，適當(dāng)重復(fù)提升1-2次.提升速度嚴(yán)格控制，一般不大于0.8m/min；以避免形成真空負(fù)壓，孔壁坍陷，造成墻體空隙。

經(jīng)常進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)測壓漿泵的流量、漿液配合比與設(shè)計(jì)水泥摻量一致，確保樁體的成樁質(zhì)量。

液壓銑削水泥土攪拌樁在下沉和提升過程中均應(yīng)注入水泥漿液，同時(shí)嚴(yán)格控制下沉和提升速度，確保每幅樁的水泥用量。

五、結(jié)語

雙輪銑槽機(jī)應(yīng)用于地下防滲墻施工，即有優(yōu)點(diǎn)也有諸如設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)成本高、施工成本高等缺點(diǎn)與不足，但它的施工效率和成墻質(zhì)量效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)施工設(shè)備與工藝，雙輪銑這一施工工藝值得在地下防滲墻施工中推廣應(yīng)用。

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