论文部分内容阅读
摘要：本文结合现场施工情况，从导墙施工、挖孔成槽的工艺和方法、墙体浇筑和质量控制等方面介绍了广东清远抽水蓄能电站下水库大坝工程砼防渗墙的施工技术。
关键词： 导向墙人工挖槽挖孔桩施工工艺混凝土浇筑坝体防渗
中图分类号： TM623 文献标识码： A 文章编号：
工程概况
清远抽水蓄能电站下水库大坝工程基础处理砼防渗墙桩号为坝0+250.486～坝0+282.5，总长32m。砼防渗墙设计墙厚800mm，墙底标高▽127.0～▽129.0 m，防渗墙顶标高为▽144.0 m，防渗墙砼强度等级C25，设计槽挖土石方为656m3。本工程防渗墙底线要求要求深入强风化层1.0m以上，凡是没有要求要求穿透强风化者，以基底控制线为准，基底可根据基岩线分成台阶状进行施工。
人工挖孔成槽
下水库大坝坝0+246.046～坝0+309.1段防渗墙主要采用人工挖槽的方法进行。
2.1.导墙施工
导墙施工是砼防渗墙施工的关键环节，其主要作用为成槽导向、控制标高、槽段、防止槽口坍塌及承重作用，根据现场地质情况，设计导墙形式采用“┓┏”型，具体尺寸见导墙形式图：
导墙施工顺序为：平整场地→测量定位→挖槽→绑扎钢筋→支模板→浇筑混凝土→拆模并设置横撑→导墙外侧回填粘土压实。
在导墙施工前，必须清除砼防渗墙轴线范围内的一切杂物，如大块石、砼块、树根等，然后再回填到导墙顶高程，并分层压实，以利于后续工序的施工。
2.2导墙质量要求
⑴．导墙应建造在坚实的地基上，如地基土为回填土或较松散或较弱时，修筑导墙前应采取加固措施；
⑵．导墙高度一般在0.5m～2.0m之间，顶部高处地面不应小于50mm；导墙的中心线与防渗轴线重合，导墙内侧间距宜比防渗墙厚度大40mm～100mm；
⑶．导墙外侧填土应夯实，夯实填土时，导墙间应采取措施防止导墙倾覆或位移；
⑷．导墙平面轴线应与防渗墙轴线平行，其允许偏差为±15mm。导墙内墙面应竖直，墙顶高程允许偏差为±20mm。
⑸．在施工过程中，应对导墙的沉降、位移进行观测。
2.3人工挖槽施工要点
2.3.1施工程序
分两序施工，先施工Ⅰ序槽、再施工Ⅱ槽。槽孔套接采用圆弧连接并对接缝混凝土凿毛。
挖槽施工程序详见下图：
2.3.2人工挖孔桩施工方法
（1）施工放線
根据业主提供的控制点坐标及标高，按照施工图纸准确放线定出槽位，并在槽位开挖第一层后，把桩中线和标高记于护壁内，作为垂直控制标记及槽标高的控制点。
（2）槽孔施工
①．槽孔施工工艺流程
平整场地→放线→定槽位→挖第一节长方形槽土方→安装模板浇灌第一节护壁→拆模后继续下挖，支模，浇护壁砼→养护→拆模→循环作业→达到设计要求强风化岩层通知监理、设计到现场确认基岩面深度，按槽内最低基岩深度再向下挖深50cm。
②．开挖土、石方
经有关部门办理基线复核及验证手续后，才可开挖；槽孔开挖时，须先在孔顶用十字中点调准槽模，然后沿护壁模向内开挖。松散土层用铲、镐开挖，进入强风层后用风镐，每节均应检查中心点及几何尺寸，合格后才能进行下道工作。地质条件较差时，每节挖深可降到0.5m，挖深超过5m后，要用鼓风机连续向孔内送内，风管口要求距孔底2m左右，孔内照明采用防爆灯炮，灯炮离孔底2m。
③．土方运输：在孔口安装支架及0.5t慢速卷扬机，土用吊桶提升。
④．排水：开挖过程中,如有少量地下水要随挖随用吊桶将泥水一起吊出，如渗水量较大，则在孔底一侧挖集水坑，用高扬程水泵排出。
⑤．护壁钢筋安装：护壁钢筋在现场加工孔内绑扎，并留足连接长度，以便下段钢筋搭接。
⑥．护壁钢模采用钢模板安装，插口连接，支模要校正中心位置、宽度及长度。
⑦．护壁砼施工：护壁砼应严格按配合比下料搅拌，塌落度控制在４～６cm为宜，为提高早期强度可适当加入早强剂，砼浇筑时应分层沿四周入模，用钢钎捣实，施工前将上节护壁底清理打毛，以便连接牢固。为便于施工，可在模板顶设置角钢、钢板制成的临时操作平台，供砼浇筑使用。
⑧．护壁模板拆除，当护壁砼养护达到一定强度后，便可拆除模板，通常拆模时间为24小时，再进行下一节施工。
⑨．尺寸控制，每节护壁模板拆除后，应将桩控制轴线，高程引到每节砼壁上，可用十字线对中，吊大线锤,测出中心线，再用尺测长宽，根据基准点测设孔深。
⑩．挖孔桩的余泥用手推车运集于空地，然后用挖土机挖装自卸汽车运走。
⑾.挖槽至设计深度或相应持力层需终孔时，及时通知有关单位进行鉴定，经鉴定符合要求后。随后清理孔底，及时验收浇灌护壁混凝土。
⑿．浇灌完护壁混凝土后，清除护壁上的污泥、孔底积水，通知有关单位进行检验，合格后灌注槽身混凝土，孔底岩样妥善保存备查。
⒀．当开挖至岩石地层用风镐开挖难于作业时，通知有关单位验看，可采用爆破作业，爆破时严格控制爆深，每次不得大于50cm，按松动爆破控制药量，并严格按爆破作业规定进行，报经有关部门批准执行。
人工挖孔桩施工工艺图
2.3.3槽孔质量要求
⑴防渗墙的轴线及墙顶高程，应依照设计文件要求，根据测量基准点进行控制，
⑵根据目前已掌握的地质资料和类似工程经验，每槽孔长度初定为6.0m，施工时应综合考虑工程地质及水文条件、施工部位、成槽方法、机具性能、成槽历时，墙体材料供应强度、墙体预留孔的位置、浇筑导管布置原则及墙体平面形状等因素，槽孔长度可在4m～8m范围内变动。
⑶槽孔宜分期建设，同时施工的相邻槽孔之间应留有足够的安全距离。
⑷槽孔建造结束后，应进行终孔质量验收，合格后方可清孔。
⑸槽孔建造质量应按下列要求控制：
①槽壁应平整垂直，不应有梅花孔、小墙等；
②孔位允许偏差不大于30mm；
③槽孔深度（包括入岩深度）满足设计要求。
2.4防渗墙混凝土工程
①、清孔
将成孔时未清理干净的井底沉渣再一次清理干净，然后抽干槽底的地下水。
②、安放下料漏斗及串筒
把下料漏斗用两根钢管焊接起来，放在井口固牢，然后把导管一节一节的往下安装。
③、浇灌防渗墙混凝土
a、浇灌防渗墙砼前再次清理孔底虚土，排除积水,经验收签证后，方可开始浇灌砼。
b、导管埋入混凝土的深度不得小于1m，不宜大于6m；混凝土上升速度不应小于2m/h；
c、防渗墙混凝土强度等级为C25(其配合比由质检试验设计)，施工现场做坍落度试验，坍浇度控制在4～6cm之间。
d、砼配制作材料均应由质检部门检验合格方可使用。
e、浇灌砼：搅拌车运输至工作面附近，用手推车把砼从集料斗推至井口的下料斗，然后由串桶导管导入槽底，每层灌注高度不得超过0.5m，分层捣实直至桩顶。振捣方法由槽底的操作工人每50cm振捣一遍，每遍为15～20次，串桶中间用尼龙绳吊牢防止脱落伤人，串桶下口离现浇砼面保持在2m内，随砼面增高，逐节由井下工人拆除，浇筑至设计高程。
f、混凝土面应均匀上升，各处高差应控制在0.5m以内，在有埋件时尤应注意。
g、防渗墙砼浇灌过程中墙身砼必须一次性浇灌完成。
h、墙身砼浇灌完成应严格控制每根桩顶标高，并在护壁上刻出标高控制标志槽孔口应设置盖板，避免混凝土由导管外洒落槽孔内。
i、每段防渗槽每班不小于做一组试件，以备查验。
砼防渗墙施工质量控制措施
3.1墙体材料控制
⑴防渗体墙体材料采用普通混凝土；
⑵墙体材料的拌合物应具有良好的施工性能，墙体材料为C25砼，性能应满足如下要求：抗渗等级≥W6，渗透系数≥1×10-8cm/s。
⑶配置墙体材料的水泥、骨料、水、掺合料及外加剂等应符合DL/T5144的相关规定，其配合比及配置方法应通过试验决定。
⑷混凝土墙体材料，入孔塌落度应为18cm～22cm，扩散度因为34cm～40cm，塌落度保持15cm以上的时间应不小于1h；初凝时间应不小于6h，终凝时间不宜大于24h；混凝土的密度不宜小于2100kg/m3.
⑸普通混凝土的胶凝材料用量不宜小于350kg/m3，水胶比不宜大于0.6，砂率不宜小于40%，水泥标号不宜低于PO.42.5.
⑹配置混凝土的骨料，宜优先选用天然卵石、砾石和中粗砂；最大骨料粒径应不大于40mm。
3.2成槽垂直度控制
严格控制导向孔的施工垂直度，由于挖槽机是沿着导向孔挖槽子，保证了导向孔的垂直度，就可保证成槽的垂直度。导向孔施工过程中，每钻进2m,操作员要进行一次垂直度检查，每班交班前，班组长要检查一次钻孔情况及钻孔的垂直度。导向孔施工至设计孔深后，要经现场技术负责人验收合格后才能进入下一工序的操作。如有达不到合格要求的导向孔，一律用砂浆灌注后重新施工。
3.3槽段接头的密实性控制
①接头管要经验收合格后才能使用，保證接头管外壁光滑，没有出现弯曲现象；下入过程中，经常检查接头管的垂直度，如出现偏斜超出规定许可范围，拔出重新下入，如多次下入均超出范围，则需重新检查两端导向孔的垂直度，达不到要求的，重新修孔。
②二序槽清槽时，需用专用的钢丝刷钻头冲刷接头，直到钢丝刷不再带泥及槽底沉渣不再增加，才表示接头已清理干净。
③二序槽浇砼过程中，严格控制两端导管距接头的距离不能超出1.0m，以保证接头浇砼的密实完好。
3.4清槽质量控制
第一次清槽，用抓斗清干净槽底的沉渣，然后进行二次清槽，通过导管向槽底注入合格的泥浆，以保证防渗墙浇筑质量。
清槽过程中，设专人检查槽内泥浆质量，直至距槽底1.0m以内取样泥浆符合质量标准及沉渣符合要求，则清槽完成。
关键词： 导向墙人工挖槽挖孔桩施工工艺混凝土浇筑坝体防渗
中图分类号： TM623 文献标识码： A 文章编号：
工程概况
清远抽水蓄能电站下水库大坝工程基础处理砼防渗墙桩号为坝0+250.486～坝0+282.5，总长32m。砼防渗墙设计墙厚800mm，墙底标高▽127.0～▽129.0 m，防渗墙顶标高为▽144.0 m，防渗墙砼强度等级C25，设计槽挖土石方为656m3。本工程防渗墙底线要求要求深入强风化层1.0m以上，凡是没有要求要求穿透强风化者，以基底控制线为准，基底可根据基岩线分成台阶状进行施工。
人工挖孔成槽
下水库大坝坝0+246.046～坝0+309.1段防渗墙主要采用人工挖槽的方法进行。
2.1.导墙施工
导墙施工是砼防渗墙施工的关键环节，其主要作用为成槽导向、控制标高、槽段、防止槽口坍塌及承重作用，根据现场地质情况，设计导墙形式采用“┓┏”型，具体尺寸见导墙形式图：
导墙施工顺序为：平整场地→测量定位→挖槽→绑扎钢筋→支模板→浇筑混凝土→拆模并设置横撑→导墙外侧回填粘土压实。
在导墙施工前，必须清除砼防渗墙轴线范围内的一切杂物，如大块石、砼块、树根等，然后再回填到导墙顶高程，并分层压实，以利于后续工序的施工。
2.2导墙质量要求
⑴．导墙应建造在坚实的地基上，如地基土为回填土或较松散或较弱时，修筑导墙前应采取加固措施；
⑵．导墙高度一般在0.5m～2.0m之间，顶部高处地面不应小于50mm；导墙的中心线与防渗轴线重合，导墙内侧间距宜比防渗墙厚度大40mm～100mm；
⑶．导墙外侧填土应夯实，夯实填土时，导墙间应采取措施防止导墙倾覆或位移；
⑷．导墙平面轴线应与防渗墙轴线平行，其允许偏差为±15mm。导墙内墙面应竖直，墙顶高程允许偏差为±20mm。
⑸．在施工过程中，应对导墙的沉降、位移进行观测。
2.3人工挖槽施工要点
2.3.1施工程序
分两序施工，先施工Ⅰ序槽、再施工Ⅱ槽。槽孔套接采用圆弧连接并对接缝混凝土凿毛。
挖槽施工程序详见下图：
2.3.2人工挖孔桩施工方法
（1）施工放線
根据业主提供的控制点坐标及标高，按照施工图纸准确放线定出槽位，并在槽位开挖第一层后，把桩中线和标高记于护壁内，作为垂直控制标记及槽标高的控制点。
（2）槽孔施工
①．槽孔施工工艺流程
平整场地→放线→定槽位→挖第一节长方形槽土方→安装模板浇灌第一节护壁→拆模后继续下挖，支模，浇护壁砼→养护→拆模→循环作业→达到设计要求强风化岩层通知监理、设计到现场确认基岩面深度，按槽内最低基岩深度再向下挖深50cm。
②．开挖土、石方
经有关部门办理基线复核及验证手续后，才可开挖；槽孔开挖时，须先在孔顶用十字中点调准槽模，然后沿护壁模向内开挖。松散土层用铲、镐开挖，进入强风层后用风镐，每节均应检查中心点及几何尺寸，合格后才能进行下道工作。地质条件较差时，每节挖深可降到0.5m，挖深超过5m后，要用鼓风机连续向孔内送内，风管口要求距孔底2m左右，孔内照明采用防爆灯炮，灯炮离孔底2m。
③．土方运输：在孔口安装支架及0.5t慢速卷扬机，土用吊桶提升。
④．排水：开挖过程中,如有少量地下水要随挖随用吊桶将泥水一起吊出，如渗水量较大，则在孔底一侧挖集水坑，用高扬程水泵排出。
⑤．护壁钢筋安装：护壁钢筋在现场加工孔内绑扎，并留足连接长度，以便下段钢筋搭接。
⑥．护壁钢模采用钢模板安装，插口连接，支模要校正中心位置、宽度及长度。
⑦．护壁砼施工：护壁砼应严格按配合比下料搅拌，塌落度控制在４～６cm为宜，为提高早期强度可适当加入早强剂，砼浇筑时应分层沿四周入模，用钢钎捣实，施工前将上节护壁底清理打毛，以便连接牢固。为便于施工，可在模板顶设置角钢、钢板制成的临时操作平台，供砼浇筑使用。
⑧．护壁模板拆除，当护壁砼养护达到一定强度后，便可拆除模板，通常拆模时间为24小时，再进行下一节施工。
⑨．尺寸控制，每节护壁模板拆除后，应将桩控制轴线，高程引到每节砼壁上，可用十字线对中，吊大线锤,测出中心线，再用尺测长宽，根据基准点测设孔深。
⑩．挖孔桩的余泥用手推车运集于空地，然后用挖土机挖装自卸汽车运走。
⑾.挖槽至设计深度或相应持力层需终孔时，及时通知有关单位进行鉴定，经鉴定符合要求后。随后清理孔底，及时验收浇灌护壁混凝土。
⑿．浇灌完护壁混凝土后，清除护壁上的污泥、孔底积水，通知有关单位进行检验，合格后灌注槽身混凝土，孔底岩样妥善保存备查。
⒀．当开挖至岩石地层用风镐开挖难于作业时，通知有关单位验看，可采用爆破作业，爆破时严格控制爆深，每次不得大于50cm，按松动爆破控制药量，并严格按爆破作业规定进行，报经有关部门批准执行。
人工挖孔桩施工工艺图
2.3.3槽孔质量要求
⑴防渗墙的轴线及墙顶高程，应依照设计文件要求，根据测量基准点进行控制，
⑵根据目前已掌握的地质资料和类似工程经验，每槽孔长度初定为6.0m，施工时应综合考虑工程地质及水文条件、施工部位、成槽方法、机具性能、成槽历时，墙体材料供应强度、墙体预留孔的位置、浇筑导管布置原则及墙体平面形状等因素，槽孔长度可在4m～8m范围内变动。
⑶槽孔宜分期建设，同时施工的相邻槽孔之间应留有足够的安全距离。
⑷槽孔建造结束后，应进行终孔质量验收，合格后方可清孔。
⑸槽孔建造质量应按下列要求控制：
①槽壁应平整垂直，不应有梅花孔、小墙等；
②孔位允许偏差不大于30mm；
③槽孔深度（包括入岩深度）满足设计要求。
2.4防渗墙混凝土工程
①、清孔
将成孔时未清理干净的井底沉渣再一次清理干净，然后抽干槽底的地下水。
②、安放下料漏斗及串筒
把下料漏斗用两根钢管焊接起来，放在井口固牢，然后把导管一节一节的往下安装。
③、浇灌防渗墙混凝土
a、浇灌防渗墙砼前再次清理孔底虚土，排除积水,经验收签证后，方可开始浇灌砼。
b、导管埋入混凝土的深度不得小于1m，不宜大于6m；混凝土上升速度不应小于2m/h；
c、防渗墙混凝土强度等级为C25(其配合比由质检试验设计)，施工现场做坍落度试验，坍浇度控制在4～6cm之间。
d、砼配制作材料均应由质检部门检验合格方可使用。
e、浇灌砼：搅拌车运输至工作面附近，用手推车把砼从集料斗推至井口的下料斗，然后由串桶导管导入槽底，每层灌注高度不得超过0.5m，分层捣实直至桩顶。振捣方法由槽底的操作工人每50cm振捣一遍，每遍为15～20次，串桶中间用尼龙绳吊牢防止脱落伤人，串桶下口离现浇砼面保持在2m内，随砼面增高，逐节由井下工人拆除，浇筑至设计高程。
f、混凝土面应均匀上升，各处高差应控制在0.5m以内，在有埋件时尤应注意。
g、防渗墙砼浇灌过程中墙身砼必须一次性浇灌完成。
h、墙身砼浇灌完成应严格控制每根桩顶标高，并在护壁上刻出标高控制标志槽孔口应设置盖板，避免混凝土由导管外洒落槽孔内。
i、每段防渗槽每班不小于做一组试件，以备查验。
砼防渗墙施工质量控制措施
3.1墙体材料控制
⑴防渗体墙体材料采用普通混凝土；
⑵墙体材料的拌合物应具有良好的施工性能，墙体材料为C25砼，性能应满足如下要求：抗渗等级≥W6，渗透系数≥1×10-8cm/s。
⑶配置墙体材料的水泥、骨料、水、掺合料及外加剂等应符合DL/T5144的相关规定，其配合比及配置方法应通过试验决定。
⑷混凝土墙体材料，入孔塌落度应为18cm～22cm，扩散度因为34cm～40cm，塌落度保持15cm以上的时间应不小于1h；初凝时间应不小于6h，终凝时间不宜大于24h；混凝土的密度不宜小于2100kg/m3.
⑸普通混凝土的胶凝材料用量不宜小于350kg/m3，水胶比不宜大于0.6，砂率不宜小于40%，水泥标号不宜低于PO.42.5.
⑹配置混凝土的骨料，宜优先选用天然卵石、砾石和中粗砂；最大骨料粒径应不大于40mm。
3.2成槽垂直度控制
严格控制导向孔的施工垂直度，由于挖槽机是沿着导向孔挖槽子，保证了导向孔的垂直度，就可保证成槽的垂直度。导向孔施工过程中，每钻进2m,操作员要进行一次垂直度检查，每班交班前，班组长要检查一次钻孔情况及钻孔的垂直度。导向孔施工至设计孔深后，要经现场技术负责人验收合格后才能进入下一工序的操作。如有达不到合格要求的导向孔，一律用砂浆灌注后重新施工。
3.3槽段接头的密实性控制
①接头管要经验收合格后才能使用，保證接头管外壁光滑，没有出现弯曲现象；下入过程中，经常检查接头管的垂直度，如出现偏斜超出规定许可范围，拔出重新下入，如多次下入均超出范围，则需重新检查两端导向孔的垂直度，达不到要求的，重新修孔。
②二序槽清槽时，需用专用的钢丝刷钻头冲刷接头，直到钢丝刷不再带泥及槽底沉渣不再增加，才表示接头已清理干净。
③二序槽浇砼过程中，严格控制两端导管距接头的距离不能超出1.0m，以保证接头浇砼的密实完好。
3.4清槽质量控制
第一次清槽，用抓斗清干净槽底的沉渣，然后进行二次清槽，通过导管向槽底注入合格的泥浆，以保证防渗墙浇筑质量。
清槽过程中，设专人检查槽内泥浆质量，直至距槽底1.0m以内取样泥浆符合质量标准及沉渣符合要求，则清槽完成。