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所屬欄目:水力論文 發(fā)布日期:2010-11-01 17:18 熱度:
[摘要]低彈模塑性砼防滲墻是目前水庫大壩除險(xiǎn)加固廣泛采用的工程技術(shù),但施工中出現(xiàn)大壩挖槽時(shí)漏漿、塌方,倒掛井砼護(hù)壁斷裂掉落,高壓旋噴樁防滲墻噴射發(fā)生故障是普遍存在的問題。結(jié)合漳浦縣祖媽林水庫大壩低彈模塑性砼防滲墻的實(shí)施經(jīng)驗(yàn),本文從上述問題的特點(diǎn)、產(chǎn)生、形成過程等方面,總結(jié)這些問題的原因和防治措施。
[關(guān)鍵詞]大壩除險(xiǎn)加固;低彈模塑性砼防滲墻;倒掛井;高壓旋噴樁防滲墻;施工技術(shù)措施;祖媽林水庫
1引言
目前,國(guó)內(nèi)外工程建造防滲墻的技術(shù)發(fā)展很快,施工方法很多,如液壓抓斗法,振動(dòng)沉模法,倒掛井法,射水法,高壓旋噴注漿法,深層攪拌法,循環(huán)沖擊鉆法等。作為建造防滲墻的新技術(shù),把液壓抓斗法、倒掛井法和高壓旋噴注漿法三種方法一起應(yīng)用于祖媽林水庫大壩防滲墻工程,是一種工效很高的防滲工藝,在祖媽林水庫大壩防滲處理中取得了良好的防滲效果。
2工程概況
2.1水庫概況
祖媽林水庫位于福建省漳浦縣杜潯鎮(zhèn)徐坎村,所在河流為杜潯溪支流徐坎溪,是一座以灌溉為主,結(jié)合防洪、發(fā)電、供水、養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫。水庫壩址以上流域面積40km2,原設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用50年一遇設(shè)計(jì),500年一遇校核,總庫容3508萬m3。水庫工程等級(jí)為三級(jí),該水庫樞紐由大壩、副壩、溢洪道、輸水涵洞及壩后電站等五部分組成。
主壩為粘土心墻土石混合壩,壩頂高程42.80m(黃零,下同),防浪墻頂高程44.00m,最大壩高39m,壩頂寬6m(包括防浪墻),壩頂長(zhǎng)412m;背水坡14.00m高程以下為堆石棱體,堆石棱體下游為亂塊石堆填;主壩地基為全風(fēng)化黑云母花崗巖。
輸水涵洞原為無壓城門型漿砌石拱涵,高2.85m,寬2.26m,長(zhǎng)142m,內(nèi)襯套直徑1.4m的鋼管。
水庫擔(dān)負(fù)著下游3.6萬畝耕地的灌溉任務(wù),13.5萬人的生活、生產(chǎn)和工業(yè)用水任務(wù)。
2.2工程設(shè)計(jì)
本工程的項(xiàng)目法人是祖媽林水庫除險(xiǎn)加固工程建設(shè)處,由福建省宏禹水利水電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)工程設(shè)計(jì)。
大壩防滲采用低彈模塑性砼防滲墻,左壩端岸坡防滲采用單管高壓旋噴防滲墻。塑性砼防滲墻布置在壩中軸線上游0.5m處,總長(zhǎng)412m,防滲墻厚80cm。防滲墻頂高程40.75m,底部深入到強(qiáng)風(fēng)化巖3.0m,防滲墻最大深度60.35m。左壩端岸坡單管高壓旋噴防滲墻軸線與主壩塑性砼防滲墻軸線相同,防滲墻總長(zhǎng)25m,防滲墻頂高程43.15m,底部深入到強(qiáng)風(fēng)化巖3.0m,防滲墻最大深度為8.5m;布設(shè)單排DN600單管高壓旋噴樁,孔距0.45m。主壩塑性砼防滲墻與左岸壩端岸坡單管高壓旋噴防滲墻之間搭接長(zhǎng)1.65m。單管高壓旋噴防滲墻339m,鉆孔總進(jìn)尺625m。
舊輸水涵洞漏水嚴(yán)重,設(shè)計(jì)要求封堵舊輸水涵洞,新建輸水隧。
舊輸水涵洞洞身封堵分三段,涵洞進(jìn)口段采用C20砼長(zhǎng)2.0m,其后與塑性砼防滲墻之間涵管內(nèi)回填粘土,塑性砼防滲墻下游部分涵管內(nèi)灌砂礫石。
在壩體塑性砼防滲墻與舊輸水涵洞交接部位,采用倒掛井開挖,人工拆除原涵洞(內(nèi)襯鋼管采用人工割除)后,澆筑塑性砼,倒掛井砼防滲墻軸線與大壩塑性砼防滲墻軸線一致,長(zhǎng)9.4m,布置4個(gè)井,倒掛井內(nèi)直徑2.3m,外直徑2.7m,井壁砼厚0.2m,相連兩井的接觸處保持防滲墻的最小厚度為0.8m,防滲墻底部深入到強(qiáng)風(fēng)化巖3.0m。
3工程布置及主要工程量
3.1工程布置
根據(jù)工程實(shí)際完成情況,繪制的完成剖面圖如下:
3.2完成主要工程量
工程共完成塑性砼防滲墻面積13952.63m2,塑性砼澆筑量11162.12m3;單管高壓旋噴防滲墻452.9m,鉆孔總進(jìn)尺622.79m;倒掛井塑性砼施工531m3;儀器安裝共0+129,0+226,0+330三個(gè)斷面,共57個(gè)儀器。
4主要項(xiàng)目施工方法
4.1塑性砼防滲墻施工
4.1.1塑性砼防滲墻的設(shè)計(jì)要求:
(1)低彈模塑性砼防滲墻采用兩鉆一抓液壓抓斗法進(jìn)行造孔施工,砼澆筑采用直斗導(dǎo)管法進(jìn)行輸送和澆筑。
(2)防滲墻施工前宜在防滲墻較深河床段進(jìn)行施工試驗(yàn),以取得有關(guān)造孔、固壁泥漿、墻體澆筑等資料。
(3)槽孔長(zhǎng)度可在施工中視鉆孔情況和澆筑能力作適當(dāng)調(diào)整,施工中應(yīng)保護(hù)好槽孔,以防塌孔。
(4)造孔中,孔內(nèi)泥漿面應(yīng)保持在導(dǎo)墻頂面以下0.3~0.5m,如發(fā)現(xiàn)泥漿漏失,應(yīng)立即堵漏和補(bǔ)漿,應(yīng)預(yù)備粘土料以在必要時(shí)回填孔槽。
(5)槽孔壁應(yīng)平整垂直,不應(yīng)有梅花孔、小墻等。孔位允許偏差不得大于3cm,孔斜率不得大于0.4%,并應(yīng)采取措施保證設(shè)計(jì)墻厚。
(6)清孔換漿結(jié)束后1h,應(yīng)達(dá)到下列清孔標(biāo)準(zhǔn):
①孔底淤積厚度不大于10cm;
②孔內(nèi)泥漿的密度不大于1.3g/m3,粘度不大于30s,含砂量不大于10%;清孔合格后方進(jìn)行下道工序。
(7)泥漿的性能指標(biāo)和配合比,必須根據(jù)地層特性、造孔方法、泥漿用途等通過試驗(yàn)加以選定,槽孔固壁泥漿采用膨潤(rùn)土泥漿。
(8)膨潤(rùn)土泥漿新制漿液性能指標(biāo)應(yīng)滿足以下要求:濃度>4.5%(100kg水中所用膨潤(rùn)土重量);密度<1.1g/cm3;漏斗粘度:30~90s;塑性粘度<20cp;10分鐘靜切力:1.4~10N/m2;PH值:9.5~12。
(9)防滲墻體材料采用低彈模塑性砼,指標(biāo)如下:28天抗壓強(qiáng)度不小于5MPa;28天抗拉強(qiáng)度不小于0.3MPa;E28≤4000MPa;極限水力坡降不小于400;滲透系數(shù)≤1×10-7cm/s。
(10)防滲墻澆筑應(yīng)選用泵送管,較注重,低彈模砼面上升速度應(yīng)控制在2~6m/h。
(11)防滲墻頂部5.0m范圍內(nèi),砼澆筑完成且固壁泥漿均已清除后須進(jìn)行振搗,以保證砼的密實(shí)性。
(12)防滲墻基礎(chǔ)深入強(qiáng)風(fēng)化3.0m。
(13)防滲墻槽段連接采用雙反弧樁柱法施工,鉆鑿雙反弧樁孔,鉆頭不得扭轉(zhuǎn),樁孔孔斜不得大于0.4%,鉆完樁孔后,需用專用的機(jī)具將其兩端一期槽(或圓樁)砼上所附泥皮及地層殘留物全部清除,清除結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)是作業(yè)后孔底淤積不再增加。
(14)低彈模砼防滲墻施工,可按現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《水利水電工程砼施工技術(shù)規(guī)范》(SL174—96)進(jìn)行控制,按規(guī)范要求對(duì)各工序質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)和檢驗(yàn),確保質(zhì)量安全。
4.1.2塑性砼防滲墻材料及配合比
塑性砼配合比委托福建省水利水電科學(xué)研究院進(jìn)行設(shè)計(jì),確定防滲墻材料采用水泥及膨潤(rùn)土摻外加劑拌制而成。水泥采用“小池園墩”牌復(fù)合硅酸鹽32.5R水泥,膨潤(rùn)土為“冠豸山”牌鈉基膨潤(rùn)土。配合比(重量比)為:水:水泥:膨潤(rùn)土:砂:碎石:減水劑:引氣劑=313:296:98:714:679:5.92:0.0394。
4.1.3施工工序
施工準(zhǔn)備→修筑施工平臺(tái)和導(dǎo)墻→劃分槽段→槽孔建造→終孔驗(yàn)收→清孔換漿→鋼筋籠、預(yù)埋管、監(jiān)測(cè)儀器下設(shè)→砼澆筑
如下圖:
4.1.5槽孔建造
本工程防滲墻槽孔施工采用“二鉆一抓”造孔工藝,即用沖擊鉆機(jī)先鑿主孔,當(dāng)主孔鉆進(jìn)基巖并鑒定終孔后,用液壓抓斗抓取兩個(gè)主孔之間的副孔至巖石頂面,再用沖擊鉆機(jī)鑿除基巖部分。
在施工的槽孔中安排1-2臺(tái)鉆機(jī)進(jìn)行主孔施工,鉆至終孔深度后,進(jìn)行單孔驗(yàn)收。驗(yàn)收合格后,用抓斗抓挖副孔,抓至抓斗難于作業(yè)的基巖層時(shí),改用沖擊鉆機(jī)再次沖鑿,直至鉆進(jìn)到終孔孔深,然后用抓斗修整兩邊小墻完成槽孔建造。
為了加快工程進(jìn)度,本工程部分槽段采用先利用造槽機(jī)液壓抓斗直接抓取上部土體,然后利用沖擊鉆機(jī)完成鑿巖部分的施工。
4.1.6墻段連接施工
本工程防滲墻材料采用塑性砼,強(qiáng)度較低,因此墻段連接采用鉆鑿法施工。在一期槽孔砼澆筑完成后,在其兩端主孔位置用沖擊鉆套打一鉆,形成半圓形接縫。
4.1.7清孔換漿
造孔結(jié)束后即開始進(jìn)行接縫的刷洗,本工程接頭刷洗采用配制有鋼絲刷的刷壁器進(jìn)行刷壁工藝,端頭來回刷壁次數(shù)保證不少于10次,當(dāng)刷壁器鋼絲刷上無泥渣,孔底淤積不再增加時(shí)接頭處理完成。
刷壁結(jié)束后先停止施工30分鐘,待槽孔內(nèi)的沉渣沉淀后,由成槽機(jī)抓斗自行掃孔,清除淤泥;再由泵吸反循環(huán)(或氣泵反循環(huán))放入槽底進(jìn)行清孔換漿,清孔的時(shí)間以出口泥漿指標(biāo)符合要求為準(zhǔn)。清孔換漿后進(jìn)行驗(yàn)收檢查,應(yīng)達(dá)到如下質(zhì)量要求:
(1)、孔底淤積厚度不大于100mm;
(2)、在距孔底0.5m~1.0m取樣泥漿。槽內(nèi)泥漿密度不大于1.15g/cm3,馬氏漏斗粘度32s~50s,含沙量不大于6%;當(dāng)使用黏土泥漿時(shí),孔內(nèi)泥漿密度不大于1.3g/cm3,500或700ml漏斗黏度不大于30s,含沙量不大于10%。
清孔合格后4h內(nèi)即要開始澆筑砼,進(jìn)入砼澆筑工序。
4.1.8埋設(shè)儀器
監(jiān)測(cè)儀器埋設(shè)斷面布置在槽孔的中心位置上,采用鋼構(gòu)架法進(jìn)行安裝埋設(shè)。先用角鋼組裝一個(gè)鋼架,然后將應(yīng)變計(jì)及無應(yīng)力計(jì)按設(shè)計(jì)要求安裝在鋼架的相應(yīng)位置上,然后將儀器隨同鋼架下設(shè)到預(yù)定位置。為防止在澆筑過程中從槽孔口掉入灑落的砼及異物損壞電纜,應(yīng)對(duì)安裝斷面進(jìn)行掩蓋。安裝結(jié)束后,經(jīng)過專職技術(shù)人員檢查驗(yàn)收后才進(jìn)行澆筑砼。
4.1.9澆筑水下砼
防滲墻砼的澆筑采用泥漿下直升導(dǎo)管澆筑法,導(dǎo)管為鋼板卷焊管鋼管,管內(nèi)徑250mm,管壁厚5mm,導(dǎo)管頂部配置砼漏斗。由于實(shí)際情況差異,槽段劃分不同,槽段大于3m時(shí)需相應(yīng)增加導(dǎo)管數(shù)量,保證兩根導(dǎo)管間距小于4.0m。導(dǎo)管距槽孔兩端面的距離小于1.5m,澆筑前導(dǎo)管口距孔底15~25cm。
砼開澆前,導(dǎo)管內(nèi)放入隔離球,隔離泥漿和砼,防止混漿和堵管。第一車砼下放時(shí)必須迅速,當(dāng)隔離球擠壓出導(dǎo)管時(shí),應(yīng)一邊灌注砼一邊提管,防止堵管。在澆筑間隔期間,時(shí)常上下小幅度抖動(dòng)導(dǎo)管,保證砼的流動(dòng)性防止堵管。澆筑過程中導(dǎo)管的埋深控制在1~6m。保持槽孔內(nèi)砼面高差不大于0.5m,槽孔內(nèi)砼面的上升速度不應(yīng)小于2m/h。每隔灌筑一車砼測(cè)量一次槽孔內(nèi)砼面深度,如果是兩根導(dǎo)管,相應(yīng)調(diào)整澆筑順序,輪流灌注,盡可能使槽孔內(nèi)砼面均勻上升,直到澆筑完畢。澆筑過程中如因故中斷,中斷時(shí)間不宜超過塑性砼初凝時(shí)間。
4.1.10施工特殊情況及處理
由于低彈模塑性砼防滲墻是隱蔽工程,在施工過程中遇到導(dǎo)墻嚴(yán)重變形,地層嚴(yán)重漏漿,槽孔塌方,孔位傾斜,砼澆筑過程堵管、拔脫等問題,嚴(yán)重影響工程施工安全。這些問題采取的處理方法如下:
①導(dǎo)墻地基變形或底部坍塌問題的處理辦法。對(duì)導(dǎo)墻進(jìn)行對(duì)撐加固,改善導(dǎo)槽內(nèi)固壁泥漿的性能,并對(duì)變形槽孔進(jìn)行分段施工。如42#-43#槽段,由于導(dǎo)墻底部土方嚴(yán)重塌方,造成施工地面下陷近0.5m,導(dǎo)墻嚴(yán)重變形、機(jī)械無法進(jìn)行施工,對(duì)此,首先對(duì)變形的導(dǎo)墻進(jìn)行對(duì)撐加固,以防止變形加大,然后對(duì)沉陷地面進(jìn)行回填壓實(shí),地面加鋪鋼板,以防止機(jī)械施工時(shí)發(fā)生沉陷傾覆,造成施工事故;其次縮小施工槽段,以防止發(fā)生再次沉陷。施工過程中派專人注意導(dǎo)墻變形情況和地面下陷情況,并加大槽內(nèi)泥漿濃度,成槽后盡快澆筑砼。
②由于大壩原夯填土密實(shí)度不夠,土質(zhì)松散,土層間存在著較多的滲透通道和洞穴造成泥漿漏漿和土方塌方的處理辦法。當(dāng)漏漿量較小時(shí),采用加大泥漿濃度,并不斷補(bǔ)充槽孔內(nèi)流失泥漿和強(qiáng)行進(jìn)行下挖,最終成槽澆筑;當(dāng)漏漿量較大時(shí),立即停止下挖,回填粘土搗實(shí)堵漏,待泥漿面不再下沉后繼續(xù)施工;當(dāng)塌方量較大時(shí),即抓緊澆筑砼,盡早成墻。主壩施工過程中發(fā)生滲漏及塌方較嚴(yán)重的槽段有:12-1#、17#、15#、41#、33#、27#、40#、28#、19#、14#、45#等,其中33#槽段漏漿最為嚴(yán)重,施工中在不同深度發(fā)生六次大漏漿,對(duì)此,用裝載機(jī)立即回填粘土并以抓斗搗實(shí)后,再進(jìn)行下挖,并最終成槽澆筑;27#槽段塌方嚴(yán)重,施工中機(jī)械不斷挖出土體,但深度增加很緩慢,抓斗在槽孔內(nèi)可以發(fā)生旋轉(zhuǎn),并且在澆筑過程中發(fā)現(xiàn)砼面上升速度偏慢,此槽段存在較大面積的塌方,即抓緊澆筑砼,使之盡早成墻。
③大壩土體不均勻造成孔位傾斜的處理辦法。造槽機(jī)施工中通過電子對(duì)中儀器調(diào)整孔位偏差。當(dāng)偏差過大無法靠機(jī)械自身調(diào)偏時(shí),立即停止施工,并往孔內(nèi)回填粘土或水泥土搗實(shí),之后再從上部慢慢調(diào)整。如45#槽,由于大壩原夯填土密實(shí)度不均勻,下游填土松散,上游填土密實(shí),在2009年7月7日施工中發(fā)生抓斗向下游不斷偏移的現(xiàn)象,在重復(fù)糾偏無效的情況下,停止施工,回填粘土搗實(shí);7月10日繼續(xù)施工時(shí),在同一位置仍發(fā)生偏移,糾偏無效后再次停止施工,在粘土中摻入水泥后再進(jìn)行回填搗實(shí),偏差終于得到糾正并順利澆筑砼成墻。
④由于砼澆筑時(shí)間間隔較長(zhǎng)等原因造成堵管的處理辦法。砼澆筑過程中堵管時(shí)可上下反復(fù)抽動(dòng)導(dǎo)管,或在導(dǎo)管埋深允許的高度內(nèi)抽動(dòng)導(dǎo)管,利用砼自重壓力,使砼流出;當(dāng)此種方法無效時(shí),可重新布設(shè)一套導(dǎo)管,導(dǎo)管底口插入砼內(nèi),為防止泥漿混入砼,用小抽筒抽吸導(dǎo)管內(nèi)的泥漿直至抽出砼為止,此時(shí)泥漿已抽吸干凈,重新澆筑砼,然后把堵管的導(dǎo)管抽離槽孔。
4.2高壓旋噴樁防滲墻施工
4.2.1設(shè)計(jì)要求
高壓旋噴樁徑600mm,孔位偏差不大于50mm,樁身偏斜率不大于0.5%,灌漿壓力25~40MPa。
4.2.2使用材料及配合比
水泥采用“小池園墩”牌普通硅酸鹽42.5R水泥,灌漿配合比1.5:1-0.6:1
4.2.3施工程序
測(cè)量放樣→樁機(jī)就位→鉆孔→校對(duì)樁位、孔深→高噴臺(tái)車就位→噴管下至孔底→自下而上旋噴至設(shè)計(jì)頂高→沖洗噴管→高噴臺(tái)車移位→回灌。
高噴灌漿施工示意圖詳見下圖。
(1)鉆機(jī)就位鉆孔(2)鉆孔至設(shè)計(jì)深度(3)高噴開始
(4)邊旋噴邊提升(5)旋噴結(jié)束成樁
高壓旋噴施工示意圖
4.2.5施工工藝
(1)施工準(zhǔn)備首先平整場(chǎng)地,然后用經(jīng)緯儀放樣防滲墻中心再利用樁號(hào)點(diǎn)確定各個(gè)旋噴樁的中心位置,經(jīng)過檢查后用竹簽標(biāo)出樁位。
(2)鉆機(jī)就位鉆孔鉆機(jī)安放在木墊板上,安裝平穩(wěn),保持水平,鉆機(jī)就位后,使鉆桿軸線對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心位置,采用水平尺進(jìn)行水平檢測(cè),使其鉆桿垂直。準(zhǔn)備工作后開始進(jìn)行鉆孔,鉆進(jìn)過程中記錄發(fā)生的意外情況及不同地層的深度。
(3)旋噴鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,就自下而上進(jìn)行旋噴注漿。噴射時(shí)應(yīng)先讓注漿壓力和噴漿量達(dá)到要求后再逐漸提升注漿管。先在底部邊旋轉(zhuǎn)邊噴射1min后,再提進(jìn)行邊旋轉(zhuǎn)、邊提升,邊噴射。當(dāng)旋噴深度從巖層進(jìn)入粘土層時(shí),根據(jù)冒漿情況,并相應(yīng)調(diào)整噴漿壓力和漿量,直至旋噴灌漿至設(shè)計(jì)高程。在噴射作業(yè)完成后,移至下個(gè)孔位繼續(xù)旋噴灌漿,把回漿灌至前個(gè)孔內(nèi),直到漿液面穩(wěn)定為止。
(4)作業(yè)結(jié)束作業(yè)結(jié)束后卸下注漿管,立即用清水將管道沖洗干凈,并擰止堵頭。注漿泵、送漿泵和漿液攪拌機(jī)等都要用清水清洗干凈。
3.2.6施工特殊情況及處理
①噴射過程中發(fā)生故障時(shí),應(yīng)停止提升和旋噴,以防樁體或板墻中斷,同時(shí)立即進(jìn)行檢查,排除故障;如發(fā)現(xiàn)有漿液噴射不足,影響樁體的設(shè)計(jì)直徑時(shí),應(yīng)進(jìn)行復(fù)噴。
②地層中有較大空隙引起旋噴不冒漿或嚴(yán)重漏漿時(shí),應(yīng)當(dāng)加大泥漿的濃度,在泥漿中摻加砂子,使其恢復(fù)孔口正常返漿。
③冒漿量過大時(shí),應(yīng)提高噴射壓力,適當(dāng)減少注漿量,加快提升和旋轉(zhuǎn)速度。
4.3舊涵洞處理
4.3.1舊涵洞處理程序、方法
舊涵洞處理主要包括:①涵洞洞身封堵:洞身封堵分三段,涵洞進(jìn)口段采用C20砼長(zhǎng)2.0m,其后與塑性砼防滲墻之間涵管內(nèi)回填粘土,塑性砼防滲墻下游部分涵管內(nèi)灌砂礫石。②倒掛井塑性砼防滲墻:采用倒掛井塑性砼防滲墻,在壩體塑性砼防滲墻與輸水涵洞交接部位,采用倒掛井開挖,人工拆除原涵洞(內(nèi)襯鋼管采用人工割除)后,澆筑塑性砼。
舊涵洞處理施工程序圖
4.3.2倒掛井施工
(1)施工工序
施工工序?yàn)椋簣?chǎng)地平整放線,定井位→澆筑倒掛井鋼筋砼梁→架設(shè)支架和電動(dòng)葫蘆→邊挖邊抽水→人工挖下1.3米左右土層進(jìn)行井壁的修整→支撐護(hù)壁鋼筋、模板→鋼支撐→澆灌豎井護(hù)壁砼→拆除模板(保留鋼支撐)→繼續(xù)下挖→支模及安裝鋼筋,澆護(hù)壁砼,循環(huán)作業(yè)→達(dá)到設(shè)計(jì)深度→對(duì)砼防滲墻按設(shè)計(jì)進(jìn)行鑿除→預(yù)埋止水進(jìn)行二期砼澆筑→核對(duì)倒掛豎井尺寸,深度,垂直度進(jìn)行全面驗(yàn)收,排除孔底積水→井身澆筑塑性砼防滲墻,鋼支撐在澆筑墻身砼時(shí)逐段拆除→澆筑完成。
(2)人工挖豎井施工方法
①測(cè)量放樣:用經(jīng)緯儀及鋼尺測(cè)出倒掛井各軸線和井位,待(從壩面往下)第三節(jié)護(hù)壁施工完成后將樁位控制線轉(zhuǎn)移到護(hù)壁上,用水泥釘涂上紅油漆標(biāo)記,作為挖孔依據(jù)。
②挖豎井施工:
a、工藝流程為:準(zhǔn)備工作→挖土方→根據(jù)孔中心及幾何尺寸修整孔壁→綁扎護(hù)壁鋼筋→安裝護(hù)壁模板及鋼支撐→校正中心及模板尺寸→澆灌護(hù)壁砼→養(yǎng)護(hù)→拆除模板(保留鋼支撐及所支撐面的模板)→循環(huán)施工
b、開挖土方:先中間后周邊,松散土層用鋤、鎬開挖,進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)層后用鎬,每節(jié)均應(yīng)檢查中心點(diǎn)及幾何尺寸,合格后才能進(jìn)行下道工作。當(dāng)開挖深度較大時(shí),用鼓風(fēng)機(jī)連續(xù)向孔內(nèi)送風(fēng),孔內(nèi)照明采用防爆燈炮。
c、土方運(yùn)輸:在孔口安裝支架及設(shè)置4臺(tái)0.5t慢速卷揚(yáng)機(jī),土用吊桶提升。井邊應(yīng)設(shè)有擋板防止井邊雜物掉落。
d、排水:開挖過程中,少量地下水隨挖隨用吊桶將泥水一起吊出。
e、護(hù)壁鋼筋安裝:護(hù)壁鋼筋加工留足連接長(zhǎng)度,以便下段鋼筋搭接使護(hù)壁上下套接成整體。
f、護(hù)壁模板采用50mm木板組成,安裝時(shí)校正中心位置、直徑及圓度。同時(shí)進(jìn)行鋼支撐,在鋼支撐一端加設(shè)木楔。
g、護(hù)壁砼施工:護(hù)壁砼采用早強(qiáng)型水泥以提高早期強(qiáng)度,用吊桶將拌好的砼吊入倉面,人工鐵锨分層沿四周入模,用鋼釬搗實(shí),施工前將上節(jié)護(hù)壁底清理打毛,以便連接牢固。
h、尺寸控制:每節(jié)護(hù)壁模板拆除后,將控制軸線,高程引到每節(jié)砼壁上,用十字線對(duì)中,吊錘對(duì)中后,再進(jìn)行下節(jié)的開挖。
i、挖孔樁的棄料放在空地,用裝載機(jī)運(yùn)走。
③防滲處理:對(duì)先期施工防滲墻與豎井相連的部位按要求進(jìn)行人工鑿除,預(yù)埋止水銅片并澆筑二期砼。
④井身砼澆灌:首先清孔,驗(yàn)收合格后抽干井底的地下水;其次,澆灌砼,用農(nóng)用車進(jìn)行運(yùn)輸,通過集料斗經(jīng)溜管入倉,在澆筑時(shí)逐段拆除鋼支撐并進(jìn)行振搗。
(3)施工特殊情況及處理
倒掛井開挖至11m深時(shí),1#、2#、3#孔的9節(jié)至11節(jié)護(hù)壁上部出現(xiàn)裂縫并不斷擴(kuò)大,導(dǎo)致護(hù)壁脫節(jié)斷裂掉落,發(fā)生部分塌方,但未發(fā)生安全事故。施工隊(duì)及時(shí)進(jìn)行土方回填,防止上部護(hù)壁再次坍塌。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)分析,認(rèn)為護(hù)壁坍塌的主要原因是大壩原填土松散,隨著挖孔深度的增加,土壓力不斷增大,護(hù)壁按原定方法支撐已無法保證施工安全,必須對(duì)已澆筑的倒掛井砼護(hù)壁未掉落部分進(jìn)行檢查加固,對(duì)已斷裂掉落的護(hù)壁重新澆筑砼,對(duì)塌方土層進(jìn)行加固,并將新建護(hù)壁原來的施工方法改變?yōu)榫碇車哉︿摻铐艥仓〈械匿撝?認(rèn)真做好護(hù)壁鋼筋的安裝,適當(dāng)延長(zhǎng)護(hù)壁砼拆模時(shí)間以保證砼的初凝強(qiáng)度。經(jīng)過整改后,倒掛井工程施工未再出現(xiàn)安全問題。
5施工質(zhì)量管理
5.1質(zhì)量保證體系
在施工中始終堅(jiān)持“質(zhì)量第一、以防為主、防檢結(jié)合”的管理方法,積極推行全面質(zhì)量管理和實(shí)施 ISO9002 質(zhì)量管理體系,建立各級(jí)質(zhì)量管理崗位責(zé)任制,嚴(yán)格按照水利水電工程施工技術(shù)規(guī)范、工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工,實(shí)行質(zhì)量檢驗(yàn)三檢制,對(duì)全體施工人員進(jìn)行上崗前全面的交底。每班施工中都有專職施工員跟班監(jiān)督,對(duì)施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題堅(jiān)持“三不放過”的原則。即事故原因不查清不放過,主要事故責(zé)任者和職工未受教育不放過,補(bǔ)救和防范措施不落實(shí)不放過。及時(shí)進(jìn)行糾正和限期整改。
5.2工程質(zhì)量檢查
5.2.1原材料檢測(cè)情況
(1)水泥本工程所用水泥為龍巖市小池園墩水泥廠生產(chǎn)的“敦寶”牌32.5R復(fù)合硅酸鹽水泥。水泥抽檢主要檢測(cè)項(xiàng)目為抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、安定性、凝結(jié)時(shí)間等四項(xiàng)指標(biāo)。共檢測(cè)6組,全部合格。
(2)鋼筋力學(xué)性能本工程所用鋼筋為福建省三明鋼鐵廠生產(chǎn)的“閩光”牌鋼筋,共檢測(cè)3組。鋼筋檢測(cè)力學(xué)性能各項(xiàng)指標(biāo)均符合《GB1499-1998》規(guī)定的技術(shù)要求。
(3)砂本工程所用細(xì)骨料為舊鎮(zhèn)沙場(chǎng)生產(chǎn)的河砂,共檢測(cè)4組,所有檢測(cè)項(xiàng)目全部符合《JGJ52-92》質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。
(4)碎石本工程所用粗骨料為當(dāng)?shù)仉u籠山石場(chǎng)生產(chǎn)的碎石,共檢測(cè)4組,所有檢測(cè)項(xiàng)目均符合《JGJ53-92》質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
(5)膨潤(rùn)土本工程所用膨潤(rùn)土為“冠豸山”鈉基膨潤(rùn)土,共檢測(cè)2組,質(zhì)量合格。
(6)外加劑本工程所用外加劑為福州興大建材有限公司出產(chǎn)的緩凝高效減水劑XD-2(水劑)和引氣劑各1組,所檢測(cè)的性能符合《砼外加劑》緩凝高效減水劑一等品,引氣劑一等品技術(shù)要求。
5.2.2半成品,成品檢測(cè)情況
(1)大壩低彈模塑性砼防滲墻施工質(zhì)量控制和檢查按照防滲墻施工規(guī)范要求進(jìn)行。其中抗壓性能每幅槽檢測(cè)一次,共檢測(cè)70組,試驗(yàn)結(jié)果按照《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》及《水利水電工程砼防滲墻施工規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定為合格;彈性模量每10幅槽檢測(cè)一次,共抽檢7組,試驗(yàn)結(jié)果彈性模量全部合格;抗?jié)B性能每3幅槽抽檢一次,共抽檢23組,試驗(yàn)結(jié)果抗?jié)B數(shù)值合格率95.7%,符合規(guī)范要求。
(2)倒掛井的低彈模塑性砼按規(guī)定各檢測(cè)一次抗壓、彈模及抗?jié)B性能,檢測(cè)結(jié)果:全部合格。
5.2.3防滲墻墻體質(zhì)量檢查
(1)采用鉆孔取芯檢測(cè)。分別對(duì)47#孔、40#~41#接縫、34#孔、19#孔四個(gè)孔位置進(jìn)行鉆孔取芯檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果:抗壓強(qiáng)度、彈性模量、滲透系數(shù)符合設(shè)計(jì)要求。
(2)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)壓水檢測(cè)。對(duì)47#孔、40#~41#接縫孔、34#孔、19#孔分別進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)壓水檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果:各孔各試段滲透系數(shù)符合設(shè)計(jì)要求。
(3)現(xiàn)場(chǎng)開挖檢查。檢查成果:外部觀察接縫效果較好,防滲墻與土體連接緊密。
5.2.4高壓旋噴樁質(zhì)量檢查
采用鉆孔取芯檢查。分別對(duì)40#~39#樁搭接處、52#~51#樁搭接處、62#~63#樁搭接處三個(gè)位置進(jìn)行鉆孔取芯檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果:芯樣試件抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)符合設(shè)計(jì)要求。
6結(jié)語
祖媽林水庫大壩低彈模塑性砼防滲墻工程建造采用液壓抓斗法、倒掛井法和高壓喜旋噴注漿法三種方法結(jié)合施工,取得了良好的防滲效果,除險(xiǎn)加固取得了成功,為今后水庫安全度汛、科學(xué)調(diào)度和最大限度地發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)造了條件。這種防滲處理措施可在類似工程施工中推廣應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
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[4]《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(SL60—94)
[5]《水電水利工程高壓噴射灌漿技術(shù)規(guī)范》(DL/T5200—2004)
[6]《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》(SL176—2007)
[7]《水利水電建設(shè)工程驗(yàn)收規(guī)程》(SL223—2008)
文章標(biāo)題:漳浦縣祖媽林水庫大壩除險(xiǎn)加固
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