地下連續(xù)墻在洪福寺閘除險(xiǎn)加固中的應(yīng)用

楊玉山，陳 慶，尤學(xué)勝

（郯城縣水利局，山東 郯城 276100）

鋼筋混凝土地下連續(xù)墻被廣泛地應(yīng)用于軟弱的沖積地層、中硬的地層、密實(shí)的砂礫層，各種軟巖和硬巖等建筑物基礎(chǔ)處理、水庫除險(xiǎn)加固的項(xiàng)目地基處理中，已經(jīng)成為結(jié)構(gòu)物的一部分或當(dāng)作主體結(jié)構(gòu)。

洪福寺攔河閘工程位于臨沂市郯城縣洪福寺村西側(cè)沂河干流上，主河槽及河漫灘地面高程為36.1～40.78 m，地層分部主要為中粗砂、礫質(zhì)粗砂，底高程為19.3～26.5 m。鉆孔揭示深度范圍內(nèi)場區(qū)地下水主要為第四系孔隙潛水，第四系孔隙潛水主要賦存于河床、一級(jí)階地礫質(zhì)粗砂、中粗砂中，滲透系數(shù)大，具強(qiáng)透水性，含水層厚度較大一般為8～20 m。護(hù)坦、鋪蓋、海漫及消力池等底板均坐落在中粗砂上，該砂層屬可能液化砂層，具強(qiáng)透水性，抗?jié)B、抗沖能力差，為消除下游砂基沖刷隱患，在洪福寺閘護(hù)坦末端，采用C30鋼筋混凝土連續(xù)墻施工工藝，墻厚0.4 m，深15.9 m，成墻總長578.4 m。

1 施工工藝

1.1 測量放線

根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸，自防沖墻左岸起始樁開始，使用全站儀沿著軸線每距48.0 m（8個(gè)槽段）設(shè)置控制點(diǎn)，測放導(dǎo)墻施工控制線；同時(shí)使用水準(zhǔn)儀，每12.0 m（2個(gè)槽段）設(shè)置高程點(diǎn)。

1.2 平臺(tái)及導(dǎo)墻施工

1）施工平臺(tái)。施工平臺(tái)主要包括導(dǎo)墻、渣料臨時(shí)堆放場、運(yùn)輸?shù)缆?、抓斗作業(yè)平臺(tái)等。由于是項(xiàng)目為砂質(zhì)地基，本工序采用以防沖墻軸線為準(zhǔn)，向左右兩側(cè)分別延伸9.0 m為導(dǎo)墻施工平臺(tái)，其中以防沖墻軸線為準(zhǔn)向兩側(cè)1.5 m的導(dǎo)墻范圍內(nèi)，采用黏土換填深2.0 m制作，以備導(dǎo)墻施工；導(dǎo)墻以外采用黏土換填50.0 cm進(jìn)行制作，采用碾壓機(jī)每30.0 cm碾實(shí)回填。

2）導(dǎo)墻施工。導(dǎo)墻采用“┓┏”型現(xiàn)澆鋼筋混凝土形式，強(qiáng)度等級(jí)為C20，導(dǎo)墻高1.5 m、寬1.0 m、厚度0.3 m、鋼筋保護(hù)層厚度5.0 cm。

3）槽段劃分。根據(jù)設(shè)計(jì)、施工和地質(zhì)、槽壁的穩(wěn)定性等因素，確定槽孔長度按照6.0 m分段，共劃分為96個(gè)槽段并用紅色油漆箭頭在導(dǎo)墻上進(jìn)行編號(hào)標(biāo)識(shí)，防沖墻槽分為Ⅰ期槽和Ⅱ期槽施工。

1.3 泥漿制作

洪福寺閘基礎(chǔ)地質(zhì)均為砂性土，施工前根據(jù)砂基性質(zhì)比選泥漿材料及泥漿配比，泥漿配比與性能參數(shù)詳見表1所示。

表1 泥漿配制、管理性能指標(biāo)表

新制泥漿應(yīng)存放24 h以上，并不停攪拌，使膨潤土充分水化后方可使用。循環(huán)泥漿采用管道輸送回收，循環(huán)池沉淀處理，合格泥漿轉(zhuǎn)入泥漿池中混合新漿使用，廢泥漿暫時(shí)儲(chǔ)存在廢漿池中，然后用挖掘機(jī)挖運(yùn)至圍堰外棄。

1.4 成槽施工

本工程采用液壓抓斗成槽機(jī)開挖成槽，每個(gè)槽段采用三抓成槽法施工，每個(gè)槽段內(nèi)的施工順序?yàn)橄茸蓚?cè)土體，后抓中心土體，防止抓斗兩側(cè)受力不均而影響槽壁垂直度，如此反復(fù)開挖直至設(shè)計(jì)槽底標(biāo)高?？孜恢行脑试S偏差不得大于3.0 cm，孔斜在4%范圍內(nèi)，遇孤石控制在6%以內(nèi)。成槽后靜置4 h，并使槽內(nèi)泥漿比重小于1.3。

1.5 鋼筋籠制作及吊裝

連續(xù)墻鋼筋籠尺寸為15.9 m×5.9 m，采用在平整度≤5 mm的C20混凝土平臺(tái)上加工，制作平臺(tái)尺寸根據(jù)鋼筋籠尺寸確定，長度取20 m，寬度取10.0 m；根據(jù)相應(yīng)槽段尺寸、接頭型式及起吊能力，鋼筋籠制作嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙制作，鋼筋籠制作最大允許偏差：主筋間距為±1.0 cm；箍筋和加強(qiáng)筋間距為±2.0 cm；鋼筋籠長度為±5.0 cm；鋼筋籠彎曲度不大于1%。

鋼筋籠吊入槽孔時(shí)，吊車吊點(diǎn)中心對(duì)準(zhǔn)槽段中心，緩慢沉放，確?；\底距設(shè)計(jì)槽底高程不小于30.0 cm。鋼筋籠入槽控制指標(biāo)：后定位標(biāo)高誤差為±5.0 cm；垂直墻軸線方向?yàn)椤?.0 cm；沿墻軸線方向?yàn)椤?.5 cm。

1.6 混凝土澆筑

1）清孔及換漿。采用置換法進(jìn)行清孔，主要是在挖槽結(jié)束后，對(duì)槽底土渣進(jìn)行清除，在土渣還沒有來得及再次沉淀之前，用新泥漿把槽孔內(nèi)泥漿置換出槽外。

2）混凝土灌注。清槽完畢，泥漿經(jīng)檢查合格后（相對(duì)密度≤1.15，含砂率≤4%，pH 值 7～9，黏度＜25 s），4 h內(nèi)開始灌注混凝土。每槽段設(shè)計(jì)混凝土量為38.0 m3，混凝土澆筑主要采用雙導(dǎo)管法實(shí)施，導(dǎo)管間距為3.0 m，導(dǎo)管距槽段端頭1.5 m。終澆混凝土面高程應(yīng)高于設(shè)計(jì)要求0.5 m，確保使設(shè)計(jì)標(biāo)高內(nèi)的混凝土質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。

1.7 墻段接頭處理

1）鎖扣管接頭。本工程地下連續(xù)墻是由96個(gè)墻段連續(xù)拼接而成，為保持墻段之間連續(xù)施工，接頭采用鎖口管工藝。即在本槽段灌注混凝土前，在端部預(yù)插一根直徑和槽寬相等的鋼管，即鎖口管，是用無縫鋼管制作的，鋼管的壁厚8.0～15.0 mm，每節(jié)長度5.0～10.0 m。待混凝土初凝后將鋼管徐徐拔出，使端部形成半凹榫狀接頭。

2）鎖扣管施工方法。吊放鎖扣管時(shí)位置應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確，下放時(shí)速度不應(yīng)太快，防止在混凝土澆筑過程中擺動(dòng)以及串漿后影響下個(gè)槽段的成槽。

3）鎖扣管的起拔。采用槽段混凝土灌注完成6 h后拔出鎖扣管。鎖扣管起拔用頂升架與吊機(jī)配合作業(yè)，連續(xù)墻混凝土開始灌注后3 h用吊機(jī)上提一次鎖扣管，第一次上提0.2～0.3 m，以后每間隔1 h上提一次，每次提高0.5～1.0 m，往復(fù)進(jìn)行。

2 技術(shù)控制要點(diǎn)

1）施工中根據(jù)砂基地質(zhì)實(shí)際，適當(dāng)提高泥漿配合比指標(biāo)，嚴(yán)格控制，確保護(hù)壁性能。

2）施工平臺(tái)高程確保比地下水位高于2.0 m以上；砂基在成槽開挖中，極易塌孔，須采取管井法降低地下水頭壓力措施，確保開挖中槽段不塌方。

3）為確保鋼筋籠吊裝不變形，控制入槽，一是可采用附加橫梁、鐵扁擔(dān)和起吊支架等裝置，主桁架的兩根立筋作為標(biāo)高控制的基準(zhǔn)，并做好標(biāo)記；二是可采用“S”型Φ14@1 500 mm架立筋焊接固定面層鋼筋網(wǎng)，控制鋼筋籠整體穩(wěn)定性。

4）混凝土澆筑過程中，側(cè)壓力導(dǎo)致鋼筋籠兩邊保護(hù)層易變小，應(yīng)增加控制保護(hù)層的焊接鋼筋支撐的密度。

5）地下連續(xù)墻底高程進(jìn)入不透水層深度應(yīng)不小于2.0 m。

3 結(jié)語

通過現(xiàn)場抽檢成墻指標(biāo)、取芯送檢、探地雷達(dá)法連續(xù)性檢測等數(shù)據(jù)表明，洪福寺攔河閘除險(xiǎn)加固工程下游采用鋼筋混凝土連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理，有效解決了下游水流對(duì)砂基的沖刷問題，確保了水閘結(jié)構(gòu)安全，具有防沖效果好、工期短、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，類似砂基結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)處理工程可參考采用。