液压抓斗造混凝土防渗墙在土坝加固工程中的应用

第３期（总第１７７期）　山西水利科技　Ｎｏ．３（Ｔｏｔ￣Ｎｏ．１７７）　２０１０年８月　ＳＨＡＮＸＩ　ＨＹＤＲｏＴＥＣＨＮＩＣＳ　Ａｕｇ．２０１０　１００６——８１３９（２０１０）０３——４０——０３　液压抓斗造混凝土防渗墙在土坝加固工程中的应用　饶敏慧孙小荣　（江西省新干县窑里水库管理局，江西新干３３１３１４）　摘要：以江西省窑里水库除险加固为例，详细介绍了液压抓斗造混凝土防渗墙施工方法，提　出了施工中应注意的一些问题，对液压抓斗造混凝土防渗墙在其他施工中有一定的借鉴价值。　关键词：液压抓斗；混凝土防渗墙；应用　中国分类号：Ｔｖ５４４　文献标识码：Ｂ　１工程概况　３．２钢筋混凝土导墙施工　按测量放样的轴线由挖掘机开挖导墙槽，导墙槽开挖深　窑里水库位于江西省新干县，水库总库容３　８３０万ｒｎ３，　度为ｌｍ，宽度为１．４５ｍ，混凝土导墙设置于导墙槽内两侧。本　设计灌溉面积３　４１３ｈｍ　，电站装机３　２５０ｋＷ，工程等级为Ⅲ　工程导墙采用现浇钢筋混凝土结构，Ｃ２０混凝土，墙高１ｍ，墙　等，是一座以灌溉为主，兼有发电、养殖等综合效益的中型　厚Ｏ．５ｍ，混凝土导墙施工完成后，防渗墙导向槽净宽０．４５ｍ。　水库。　３．３泥浆系统布置　大坝设有主坝和副坝，均为均质土坝；最大坝高３５．８ｍ，　根据就近原则，在左右岸施工平台上开挖两个泥浆池，　坝顶宽６ｍ左右，坝顶长４２０．０ｍ；副坝最大坝高２１．０７ｍ，坝顶　用砂浆固结四壁和底部，可以直接盛放泥浆。采用高速制浆　宽５．０～６．０ｍ，坝顶长８４．０ｍ。　机，生产能力２００ｍ３／ｄ，用泥浆泵通过￣７５ｍｍ钢管送到施工　设计参数：坝体防渗采用混凝土防渗墙加固处理，混凝　部位，输浆管沿防渗墙轴线铺设，沿程每隔２０ｍ设接１２１放浆。　土防渗墙厚度０．４ｍ，墙底深入强风化岩以下ｌｍ，抗压强度　３．４槽段开挖　（２８ｄ）≥１０ＭＰａ，渗透系数Ｋ≤ｌｘｌ０　ｃｍ／ｓ，孔位允许偏差不得　本工程开挖设备采用金泰ＳＧ３５、宝合ＳＧ３０薄型液压抓　大于３ｃｍ，孔斜率不得大于０．４％。　斗各１台、ＱＵＹ５０８液压履带起重机１台、泥浆搅拌机１台、　２液压抓斗造混凝土防渗墙施工工艺流程　泥浆输送泵１台。　造孔分Ｉ期、ＩＩ期槽孑Ｌ（相间设置）顺序进行，且每个槽孔　液压抓斗造混凝土防渗墙在造孔前，先对工作平台进行　按三抓施工工艺成槽，先挖主孔（两边孔），后挖副孔（中间　处理，以达到平整、稳固；然后用经纬仪进行导向槽中线放　孔），主、副孔长度均应小于抓斗的有效抓取长度；造孔过程　样，做好混凝土导向墙及泥浆系统，架好液压开槽机造孔，造　中采用泥浆护壁。　孔长度为６－７ｍ，分Ｉ期、ＩＩ期槽孔（相间设置）顺序施工。且每　槽孔在成槽前根据设计的防渗墙宽度配制成槽机的抓斗　个槽孔按三抓施工工艺成槽，最后采用直管法浇筑塑性混凝　尺寸，以确保槽孔宽度满足设计要求。槽孑Ｌ在成槽时成槽机要　土。Ｉ、ＩＩ槽孔的搭接采用接头管法，管径为４００ｒａｍ，在浇筑Ｉ　保持机身水平，抓斗下抓时要尽可能利用抓斗下抓进尺，尽量　期槽孔之前将接头管下设于槽孔端。　避免抓斗靠自由下落进尺，使抓斗两边的斗齿都吃在实土中或　施工工艺流程：施工准备一测量、放样一施工平台处理一　都抓在空洞中，确保抓斗在吃土阻力均衡的状态下挖槽，从而　导向墙施工一成槽机安装、调试一成槽钻进一清孔一验孔一　控制抓斗不偏斜，即孔斜率得以控制。槽孔深度的控制，现场派　接头管安装一水下混凝土浇筑一起拔接头管一Ⅱ槽孔施工。　专人随时检查槽孔深度，并根据先导孔的地质复勘资料大致判　３液压抓斗造混凝土防渗墙施工方法　别槽孔的岩面深度再预留３０ｅｒａ左右，采用每抓进尺１０ｃｍ左　右就出料的方法，由三方（业主、监理、施工）工程师现场检查出　３．１施工平台的开挖　料隋况确定岩面深度，经签证后再下抓不少于５０ｃｍ。　本工程大坝顶宽６ｍ左右，不能满足液压抓斗造防渗墙　３．５清孔　施工平台布置需１ｌｍ左右的要求，施工中采用降低坝顶高程　造孔结束后，应按规定进行槽孔检验．签认后，方可进行　予以解决，采用挖掘机开挖并碾压密实，使其满足施工平台　清孔换浆。采用抓斗直接捞取法进行清孔，直至孔内浆液能　要求；在平台上构筑导向槽、排浆沟、倒渣平台、铺设抓斗及　达到以下指标为止。　相应临建设施。　槽孔清孔换浆结束后１ｈ，应达到下列标准：　［收稿日期］２０１０—０４—１５　［作者简介］饶敏慧，１９７３年生，女，２０００年毕业南昌工程学院，助理工程师。　・４０・　箍　饶敏慧’等：液压抓斗造混凝土防渗墙在土坝加固工程中的应用Ｎ。３　１）孔底淤积厚度不大于１０ｃｍ；　２）使用黏土泥浆时，孑Ｌ内泥浆密度不大于１．３￣／ｅｍ，；黏度　不大于３０ｓ，含砂量不大于１０％。　３．６槽孔检测　１）防渗墙墙段分段连接缝的设置应报送监理人审批。　２）墙段连接采用接头管法施工时，应符合下列规定：　①接头管应能承受混凝土最大压力和起拔力；管壁应平　整光滑，节间连接可靠；　１）采用测绳和测饼测量孔深和孔底宽度，用尺量测近孔　表面槽宽。利用槽孔内混凝土浇筑工程量（分高程）计标平均　槽孔宽。　②开始起拔时间应通过试验确定，起拔时应防止引起孔　口坍塌。　６施工质量控制措施　２）槽孔偏斜度是保证防渗墙连续性的重要因素，采用重　锤法测量孔斜，控制槽孑Ｌ偏斜度在设计允许范围内。　３）槽孔底淤积厚度（小于ｌＯｏｍ）不增加为止。　４）用仪器检测槽内泥浆是否已达到规定要求。　４塑性防渗墙混凝土的施工方法　槽孔混凝土浇筑必须在槽孔清淤以及槽孔尺寸、偏斜度　均能达到设计要求后进行。　混凝土浇筑采用泥浆下“直升导管法”，浇筑导管采用内　径４￣２５０ｍｍ的无缝钢管。　４。１导管及接头管的下设　在Ｉ序孑Ｌ浇筑前，为保证Ｉ序孔与Ⅱ序孔的良好搭接，　在Ｉ序孔两端设￣５００ｍｍ的接头管，下设过程中根据孔深合　理配置接头管，确保接头管下至孔底。Ｉ序孔导管与接头管　的间距为１．５ｍ，ＩＩ序孑Ｌ与导管间距为１．Ｏｒｅ，相邻两导管之间　的间距不小于３．５ｍ，导管下端距孔底１５—２５ｅｒａ。　４．２混凝土浇筑　在浇筑前，根据监理批复的配合比报告，将电子称设置　好各种材料的加入量。混凝土采用１台ＪＺ５００型强制式混凝　土搅拌机搅拌，由２台混凝土输送泵输送至漏斗，再经导管　下至孑Ｌ内。在浇筑过程中，每３０ｍｉｎ测量一次混凝土面深度，　并及时填写灌筑记录。　在浇筑第一盘混凝土时要将隔离球放在漏斗下端，盖好　漏斗塞，当泵送混凝土至漏斗满时打开漏斗塞，并迅速补充　混凝土，使混凝土压着隔离球经导管下沉至孔底，使混凝土　与泥浆隔离开来，隔离球脱离导管底部，导管内混凝土流入　槽孔埋住导管底口。　开浇后随时在机口或孔口取样，测试混凝土的塌落度、　扩散度试验。塌落度控制在１　８　２２ｅｍ范围内，扩散度控制在　３４　４０ｃｍ范围内。开浇后保证混凝土的连续供应，槽孔内混　凝土面上升速度不得低于２ｍ／ｈ，浇筑时经常测量混凝土面的　深度以严格控制导管埋人混凝土的深度在１．０～６ｍ问及混凝　土面高差不大于０．５ｍ，浇筑最终高程不小于设计高程。　混凝土浇筑过程中，根据混凝土初凝时间指导起拔接头　管，防止铸管现象的发生，同时又不能起拔太早，如果起拔太　早，会由于混凝土没有初凝，强度低，起拔接头管将会导致混　凝土塌落，从而不能形成接头孔。　５混凝土墙段连接　Ｉ、ＩＩ槽孔的搭接采用接头管法，管径５００ｒａｍ，在浇筑Ｉ期　槽孔之前将接头管下设于槽孔端，按混凝土的初凝、终凝时　间。适当地活动，提拔接头管，保证墙的连接质量。　导向墙修筑的技术指标应满足下列规定：　①导向墙应平行于防渗墙中心线，其允许偏差为￣ｌｃｍ；　②导向墙顶面高程（整体）允许偏差￣ｌｃｍ；　③导向墙顶面高程（单幅）允许偏差±ｏ．５ｃｍ；　④导向墙间净距允许偏差ｉ－Ｏ．５ｅｍ。　造孔应注意以下几点：　①防渗墙槽孔为垂直孔，为保证墙的连续性，槽孔垂直　的偏斜应小于０．４％。　②应保证槽孔壁平整垂直，孔位中心允许偏差不大于　３ｅｒａ、孔斜率不大于０．４％；遇有含孤石、漂石的地层及基岩面倾　斜度较大等特殊情况时，其孔斜率应控制在ｏ．６％以内；对于　Ｉ、Ⅱ期槽孔接头套接孔的两次孔位中心任一深度的偏差值应　不大于施工图纸规定墙厚的１／３，并应采取措施保证设计厚度。　③遇有大孤石或大量漏浆的特殊地段，应在确保安全　的条件下，制定有效的处理措施（本工程造孔过程中未遇到　孤石）。　④在造孔过程中，孔内泥浆面应始终保持在导墙顶以下　３０—５０ｅｒａ，严防塌孔。　⑤槽孔进入基岩面的嵌入深度应符合施工图纸规定。采　用岩芯取样方法确定岩面分布高程，岩芯应妥善保存。　⑥在Ⅱ期槽孔施工时，应分段刷洗槽段接头混凝土孔壁　的泥皮，以达到刷子钻头上不再带有泥屑及槽底淤积层厚不　再增加为准。　７混凝土材料检验　１）水泥采用水泥等级：３２．５级普通硅酸盐水泥，必须经　化验合格后使用。应通过试验选定水泥品种，其细度、安定性　和凝结时间等满足施工图纸规定的塑性混凝上性能要求。　２）卵石：采用一级配石子，粒径５－１５ｍｍ的人工卵石，最　大粒径不大于２０ｍｍ，用量为１　６００ｋｇ／ｍ　，并控制超径小于　５％，其含泥量不大于１％，饱和面干吸水率不大于１．５０％。　３）砂子：采用中砂，砂子的细度模数２．６８～３．０，超径小于　５％，含泥量不大于１％，饱和面干吸水率不大于１．６０％。　４）粉煤灰：应经磨细加工，其细度、烧失量及ＳＯ，离子含　量应符合ＧＤＪｌ４６—９Ｏ有关规定。　５）水：水质应符合饮用水标准。　６）塌落度：１８～２２ｅｍ，扩散度控制在３４～４０ｃｍ范围内。　水下混凝土配比如表１所示。　表１水下混凝土配合比　ｌ水泥　ｇＩ　兰　　Ｉｌ　粉煤灰　ｇ　ｌ水　ｇ　Ｉ丝　Ｉ　ｌ　　砂，ＺＱ　Ｉ【ｇ　ｌ碎石，】　！　三ｋｇ　ｌ　ｌ　　・４１・　第３期（总第１７７期）　２０１０年８月　８墙体质量检测　山西水利科技　ＳＨＡＮⅪＨＹＤＲｏＴＥＣ丑ＮＩＣＳ　Ｎｏ．３（１’ｏｔａｌ　Ｎｏ．１７７）　Ａｕｇ．２０　１０　３１５二部位，副坝于桩号０＋０２２一部位进行钻孔取芯检验，检　验结果见表２。　表２混凝土防渗墙墙体抗压强度、抗渗质量检验成果表　取样部位　抗压强度／ＭＰａ　渗透系数／（ｃｍ／ｓ）　主坝０＋１２７　２４．４　≤２．６１ｘ１０－９　８．１混凝土防渗墙墙体表面平整度、墙体接缝与墙厚检验　混凝土墙体表面与墙体接缝质量检验采取开挖形式检　验，开挖部位由江西省水利厅基本建设工程质量检测中心站　委派的现场人员指定，主坝于桩号０＋１３０、桩号０＋４００开挖　二处，副坝于桩号０＋０４３．２开挖一处，实际开挖长度大于等于　８ｍ，深度大于等于４ｍ。从开挖显示，墙面混凝土表面平整密　实，墙体搭接平顺，墙厚均大于等于４０ｃｍ。混凝土墙体表面、　墙体接缝与墙厚质量均能满足设计要求。　８．２混凝土防渗墙墙体抗压强度、抗渗质量检验　主坝０＋３１５　副坝０＋０２２　２２．８　２７．７　≤２．６１ｘｌ０４　≤２．６１ｘｌＯ　检验结果能满足设计要求。　９结束语　液压抓斗造混凝土防渗墙在我省土坝加固工程中的运用　还属近年兴起的新工艺，它较其它造混凝土防渗墙工艺具有施　混凝土防渗墙墙体抗压强度、抗渗质量检验采取钻孔取　芯形式检验，取芯部位由江西省水利厅基本建设工程质量检　测中心站委派的现场人员指定，主坝于桩号０＋１２７、桩号０＋　工灵活、适应性强、进度快、质量相对可靠等优点，但还需在运用　中加以总结，不断完善，使之能更好地为水利工程建设服务。　Ｕｓｉｎｇ　Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ＣｌａｍｓｈｅＨ　ｔｏ　Ｂｕｉｌｄ　Ａｎｔｉ－ｓｅｅｐａｇｅ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｗａｌｌ　ｉｎ　Ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｆ　Ｅａｒｔｈ　Ｄａｍ　ＲＡＯ　Ｍｉｎ－ｈｕｉ　ＳＵＮ　Ｘｉａｏ－ｒｏｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄａｎｇｅｒ－ｒｅｍｏｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｏｆ　Ｙａｏｌｉ　Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ｉｎ　Ｊｉａｎｇｘｉ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　ａｓ　ａｎ　ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ａｎｔｉ—ｓｅｅｐａｇｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｗａｌｌ　ｂｕｉｌｄ　ｂｙ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｐｒｅｓ—　ｓｕｒｅ　ｃｌａｍｓｈｅｌｌ，ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｓｏｍｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｎｅｅｄｉｎｇ　ａｔｔｅｎｔｉｏｎ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｓｅ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ　ｗｉｌｌ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｔｈｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｔｏ　ｏｔｈｅｒ　ａｎｔｉ－ｓｅｅｐａｇｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｗａｌｌ　ｂｕｉｌｄ　ｂｙ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｃｌａｍｓｈｅｌ１．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｃｌａｍｓｈｅｌｌ；ａｎｔｉ——ｓｅｅｐａｇｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｗａｌｌ；ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　（上接第３６页）　破成缝控制爆破震动、横向拉槽控制爆破飞石方向、隔孔装　药减少拉槽飞石、利用天然水资源加强覆盖防护，以及采取　的其它爆破措施是完全合理的，也是非常成功的。实践证明：　对于复杂环境下的基岩明挖爆破作业，以目前国内的爆破施　由于采取了合理的开挖爆破方案及防护措施，有效地将爆破　震动和飞石控制在了允许范围内，未对旁边公路及民房造成　破坏影响，上方通讯线路未受损，更重要的是由于采取了合　理的爆破方案，未对水源水道造成任何影响。　７结束语　工技术水平，只要将各种爆破技术及天然有利条件合理运　用，是完全能够取得成功的。　（特别感谢：国内著名爆破专家张正宇教授对本工程爆　破施工的指导。）　在山西坪上集水廊道开挖爆破施工中，采取的以预裂爆　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＰｒｅｓｐＨｔ　Ｂｌａｓｔｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｔｏ　Ｅｘｃａｖａｔｅ　Ｐｉｎｇｓｈａｎｇ　Ｐｒｏｊｅｃｔ￣Ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ　Ｇａｌｌｅｒｙ　ＨＵＡＮＧ　Ｑｉｎｇ－ｐｉｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｉｎｇ　ａｉｍｅｄ　ａｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｅｘｃａｖａｔｅ　Ｐｉｎｇｓｈａｎｇ　Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　Ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ　Ｐｒ￣ｅｅｅ　Ｓ　ｃｏｌ—　ｌｅｃｔｉｎｇ　ｇａｌｌｅｒｙ　ｕｎｄｅｒ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａ　ｃｏｎｓｔｕｃｔｒｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ．Ｉｔ　ｉｓ　ｐｒｅｓｐｌｉｔ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｔｗｏ　ｌａｔｅｒ－　ａｌ　ｓｉｄｅｓ　ｆｉｒｓｔ，ｅｘｃａｖａｔｉｎｇ　ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｔｏ　ｍａｋｅ　ｆｒｅｅ　ｆａｃｅ　ｓｅｃｏｎｄ，ａｎｄ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｍａｉｎ　ｂｏｂｙ　ｏｆ　ｇａｌｌｅｒｙ　ｆｉｎａｌｌｙ．　Ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ　ｂｌａｓｔ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄａｍａｇｅ　ｏｎ　ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｉｎｇ　ｈｉｇｈｗａｙ，ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ，ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｌｉｎｅ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ　ｓｏｕｒｃｅ　ｂｙ　ｆｌｙｉｎｇ　ｓｔｏｎｅ　ｃａｎ　ｂｅ　ａｖｏｉｄｅｄ．Ｔｈｅ　ｕｓｅｆｕｌ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ｉｓ　ｐｒｏｖｉｄｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｆｏｒ　ｏｔｈｅｒ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｐｒｏｊｅｃｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ　ｇａｌｌｅｒｙ；ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｂｌａｓｔｉｎｇ；ｐｒｅｓｐｌｉｔ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　Ｏｆｆ　ｔｗｏ　ｌａｔｅｒａｌ　ｓｉｄｅ；ｅｘｃａｖａｔｉｎｇ　ｔｒａｎｓ－　Ｖｅｒｓｅ　ｃｈａｎｎｅ】　・４２・