混凝土防渗墙施工质量控制分析论文_张会芳,牛志水

混凝土防渗墙施工质量控制分析论文_张会芳,牛志水

中核工程咨询有限公司 北京 100071

摘要:示范快堆核电厂取水泵房取水口开挖深度几十米,需在海中做出挡水围堰,围堰内采用混凝土防渗墙进行防水工作,防止海水进入开挖区域造成事故或对开挖造成不利影响。受海水潮位等因素影响,混凝土防渗墙施工过程中成孔、混凝土灌注等工艺过程较为复杂。

关键词:造孔;清孔;导管下设

1.工程概况

示范快堆海工工程Ⅲ标段位于福建省霞浦县长春镇长表岛。取水口干施工围堰平行于取水堤布置,防渗墙总长度1348m。防渗墙施工难度大,防渗墙在取水及排水内护岸形成的抛石堤上成槽,易造成漏浆塌孔,冲击进展缓慢;尤其取水堤防渗墙位于海侧受潮汐和波浪影响大,更易造成槽内泥浆流失和塌孔;防渗墙在新抛砂垫层段围堰上更易塌孔。

2.防渗墙设计指标

防渗墙结构在抛填的开山石成槽施工,施工期间受到潮汐和波浪的作用,施工时应特别注意。防渗墙的施工应满足以下要求:墙顶标高应符合设计要求,墙底进入下卧不透水层不小于2m,防渗墙厚度不得低于设计厚度。墙体应质地均匀密实完整,不得出现混浆、夹泥、断墙、孔洞、蜂窝、裂缝及土、石夹心;防渗墙成槽机械应根据地质条件、墙体尺寸和环境等选用,当发生泥浆渗漏或槽段壁严重坍塌时,应及时采取处理措施;

3.质量控制措施

3.1导墙、施工平台质量控制

导墙一般采取倒L型或正L型,竖直墙厚度应满足拔管机等设备工作要求的承载,导墙顶部高于原地面不小于50mm,导墙允许偏差±10mm,导墙内墙面的间距允许偏差±10mm。

防渗墙施工平台应坚固、平整,适合于重型设备和运输车辆行走,宽度应满足施工要求,施工平台应高于地下水位1.5m以上,且高于导墙面0.2~0.5m,一般采用混凝土或石渣修筑。

3.2原材料质量控制

泥浆原材料主要是膨润土、水,水为洁净淡水含矿物质不高,清洁无沙,不含有有机质、油质等有害物质。膨润土要检测粘粒含量,根据地质情况选择钙质或钠质膨润土,一般砂层选用钠质膨润土。

3.3造孔质量控制

3.3.1孔深质量控制

孔深必须达到设计要求,郑要求深入相对不透水层不小于2m,对此必须严格鉴定进入相对不透水层深度时取土样,土样如不符合要求需继续下挖,直至符合设计要求,并记录深度。

3.3.2孔型质量控制

孔型即孔径宽度、孔位偏差、孔斜率,孔位偏差即建造孔轴心与导墙轴心的偏差,允许偏差±3cm,孔斜率允许偏差0.4%,为了保证孔型质量,建槽开始必须精确抓斗下抓位置,使抓斗平行于防渗墙轴线方向和垂直于防渗墙轴线方向偏差都在允许范围内,开始下抓的上部10m是关键,此过程中须有专人时刻观察指挥调整抓斗下抓位置以保证孔位偏差、孔斜率不超允许范围,深度超过10m后每隔2小时要检测钢丝绳在孔内居中的位置,如有偏差需调整到范围内。

3.3.3清孔换浆质量控制

采用泵吸法,更换新鲜泥浆。其主要目的:把槽内悬浮细沙的泥浆换成新浆,使槽内泥浆质量满足清孔规定要求,以保证混凝土浇筑质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆清孔换桨结束1h后,主要检查孔底淤积应小于10cm,孔内泥浆比重、含砂量和粘度均应满足设计技术要求,方可进行下道工序施工。

3.4接头管、导管下设质量控制

3.4.1接头管下设质量控制

一期槽需下设接头管,接头管直径应与设计墙厚相符,一般接头管直径小于墙厚尺寸,下设位置应紧贴槽孔两端,防止有间隙浇筑过程中发生偏斜,接头管应垂直下设到孔底。接头管下设是否垂直到底直接影响防渗墙的连续性,因为接头孔为二期槽建造的先导孔,如果下设不垂直或不到底槽段链接处可能出现小墙,故应控制好此施工过程。

3.4.2导管下设质量控制

浇筑导管下设主要检测:导管孔径不小于200mm,孔距两导管间距为1.5~5m,一期槽两端导管距槽端控制在1.50m,二期槽两端的导管距槽端控制在0.50~1m,密封性,距孔底10~25cm。

3.5导管及接头管起拔质量控制

导管埋入混凝土的深度不小于1m,不超过6m,起拔前要确认埋管深度,防止导管脱离混凝土面,起拔速度要慢,尤其是最后一节,防止因过快泥浆混入混凝土。接头管的起拔时间与混凝土的初凝时间有关,起拔过早易引起墙体混凝土滑落至接头孔内,不但影响槽段链接质量,还有可能引起二期槽抓挖时卡斗发生质量事故;起拔过晚有可能铸死发生质量事故。故应通过试验确定起拔时间并严格执行。

4.特殊情况处理

4.1漏浆处理

漏浆部位一般发生在抛填孔隙较大部位、潮水较大时及抛填层与基岩接触部位。一旦发生严重的漏浆,易引起槽孔坍塌。故应立即中断槽孔施工,停止泥浆循环,并迅速向槽孔内加注合格泥浆,保持浆面高度。必要时向泥浆中掺加堵漏材料,如粘土、锯末、破麻袋等。还可立即向槽孔中投放增加泥浆粘度的物质,如袋装水玻璃、水泥、粘土球等。如果漏浆严重,应立即对槽孔进行粘土回填,处理完毕后,重新造孔。

4.2孔斜的处理

单孔或槽孔一旦孔斜严重超标时,一般需回填后再重新钻孔,回填材料可为砂卵石或碎石,有时为低标号混凝土,有时为更加坚硬的大块卵砾或块石,视情况而定。之后再按前述要领缓慢重钻,使其满足钻孔的垂直度。混凝土接头孔施工时,如上下游偏斜超标,应及时处理回填卵石或块石或低标号混凝土后重新钻孔;如左右偏斜,应仔细计算设计孔深时的偏差值,可采用施工小墙时两钻法处理,避免混凝土强度提高增加施工难度和处理孔斜的难度。

5.防渗墙渗漏应急措施

防渗墙是关系整个工程安全的重要环节,因为防渗墙的质量问题导致的渗漏,可能造成围堰的坍塌、人员的伤亡、机具设备的损毁、区域性环境污染和对已建工程造成破坏。因此堵漏是防渗墙施工过程中的重要环节。

5.1堵漏措施

5.1.1地质钻机灌浆堵漏

首先分析查找漏水点可能的位置,并确定平面位置。

采用地质钻机在堤顶打设双排垂直灌浆孔,打孔到漏浆的位置,下设专用的灌浆管路。浆液通过泥浆泵注入裂隙孔洞或基岩接触带渗漏层,经过充填、沉淀、胶结形成与渗漏通道有一定结合力的固体物质。

由于灌浆中采用较高压力,浆液向四周形成较大的影响半径,达到充填、堵塞地下水流通道的目的。灌浆材料颗粒较小,最大颗粒为中粗砂,在浆液悬浮流动状态下,可充满大小裂隙,有良好的可灌性。浆液材料由干加入水泥、膨润土等胶结物,停等一段时间后,具有一定的强度。灌浆完毕后在防渗墙施工中能经受冲击震动,达到堵漏的目的。

在堵漏灌浆施工中,根据防渗墙施工特点,为确保围堰安全,采用下护壁管,将管底封死。当地质钻机钻进过程中发生渗漏时,隔断了防渗墙槽孔中泥浆的串通。保证了槽孔的安全,也保住了坝体的安全。

结束语

在示范快堆防渗墙施工过程中,严格执行了上述质量控制要点,从而保证了施工过程的连续性,确保了施工质量及工程进度。施工中除文中提出的要素,还要重点控制泥浆的各种参数指标符合要求,同时混凝土质量也是防渗墙的关键环节,混凝土的适配、搅拌、运输及浇筑过程亦应重点控制。

参考文献

[1] 《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》(SL174-2014);

[2] 《水运工程质量检验标准》(JTS257-2008);

[3] 《水运工程混凝土质量控制标准》(JTS202-2-2011);

论文作者:张会芳,牛志水

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/9

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