安徽水利开发有限公司 安徽蚌埠 233010
摘要：水闸地基采用沉模灌筑混凝土，建造防渗墙。其施工技术是：运用高频率振动锤，将H形空腹钢模板振动沉入地基至设计深度，在起拔模板的同时连续灌注细骨料混凝土，边提边灌，形成单元防渗板体。为保证单元板体之间连接可靠，防止单元板体间垂直分叉，施工时采用双模板（A模和B模）锁口相互依托，交替连续施工，保证防渗墙体的连续性和完整性。
关键词：闸基；混凝土防渗墙；沉模；灌筑
1、工程概况
花园湖退洪区闸位于花园湖行洪区下口门，下口门位于小香圩以上，凤阳县与五河县交界处，宽度为1500m，高程18.95m。
花园湖闸室采用钢筋混凝土开敞式结构，分离式闸室，大底板采用φ=1.10m钻孔灌注桩基础（每块底板下布置12根，桩长约24.0m，进入⑩层含砾中粗砂层或⑾全风化花岗岩层）；小底板采用φ=0.50mCFG桩进行地基加固处理，桩长约19.5m，桩端高程-7.0m，桩端进入⑥-1中粉质粘土层或⑥-2细砂层，闸室顺水流方向长18m；淮河侧和湖内侧底板下垂直水流向均设厚20cm振动沉模防渗板墙，兼顾防渗及对闸基形成防液化围封作用，墙底高程1.0m。
防渗板墙采用振动沉模施工技术进行防渗处理，防渗板墙总长855.6米，面积9753.84㎡。
2、工程地质条件
2、1地形地貌
工程区位于河漫滩上，地面高程一般在16.05～15.50m，地势平坦开阔，均为耕地。此处堤顶高程20.8m左右，闸址在申家湖排涝站西侧，凤阳至五河的公路从闸址中穿过。
2、2地层岩性
退水闸闸址区揭露的地层主要由第四系冲、洪积形成的地层，地层中夹层、互层及透镜体较多，下部为第四系更新统地层，底部为花岗岩，在勘探深度内揭露地层为：
（0）层 人工填土（Qs）：由黄色、浅黄色的重粉质壤土、中粉质壤土夹少量轻粉质砂壤土组成，干至稍湿，呈硬塑或中密状态。堤顶高程20.6m，层底高程13.55～16.66m。
①-2层 粉质粘土（Q4al），黄色，可塑状态，夹轻粉质土层，层底高程10.77～15.55m，厚1～6m左右。
②层 轻粉质壤土夹砂壤土（Q4al）：黄色，稍湿，呈软可塑状态或稍密状态，夹中粉质壤土层，区内广泛分布，层底高程5.35～12.08m，层厚3m左右。
③层 轻粉质壤土夹砂壤土（Q4al）：灰色，湿，软塑或松散状态，局部流塑状态，夹有淤泥或淤泥透镜体，岩性较杂，夹层、互层及层厚无规律，同层现场标贯试验离散性较大。层底高程为1.85～8.40m，层厚为4.5m。
③-1淤泥质重粉质壤土（Q4al），灰、灰褐色，软至流塑状态，夹有轻粉质壤土、粉土薄层，层底高程-3.26～7.69m，层厚3～5m。
⑤粉质粘土（Q3al），灰色，呈可塑状态，局部夹有轻粉质壤土层。层底高程-8.15～4.20m，闸址区分布广泛，层厚1～2m。
⑥-1层 中粉质壤土（Q3al），灰色，软塑状态，夹轻粉质土，该层为⑤层重粉质壤土渐变为砂壤土或细砂层的过渡层，自上而下，粉土、砂土的含量渐增多。层底高程-9.70～0.44m，厚度为3～7m。
⑥-2层 细砂或砂壤土（Q3al），灰色，饱和，稍密至中密状态，局部夹有轻粉质砂壤土，层底高程-10.88～-2.55m。
⑥-3层 重粉质壤土（Q3al），灰色，饱和，软至可塑状态，层底高程-10.5～-7.05m。
3、技术参数与质量要求
1、墙厚20cm；墙体长855.6延米；
2、墙顶高程12.4m；墙底高程1.00m；
3、28d渗透系数不大于1×10-6cm/s，抗压强度不小于7.0MPa，弹性模量不小于1000MPa。
4、单元板体间连接紧密，无明显夹泥现象。
5、墙体垂直度偏差不大于0.3%，墙体轴线位移偏差不大于±10mm，墙体高程偏差在0～＋10cm以内。
4、施工工艺与施工流程
4、1施工工艺
采用“沉模防渗板墙技术”建造防渗墙。其施工工艺为：运用大功率、高频率振动锤将H形空腹钢模板振动沉入土体至设计深度，在起拔模板的同时连续灌注防渗墙体材料，边提边灌，形成单元防渗板体。为保证单元板体之间连接可靠，防止单元板体间垂直分叉，施工时采用双模板（A模和B模）交锁口相互依托，交替连续施工，保证防渗墙体的连续性和完整性。
4、2施工流程
4、3施工程序
1、振板就位
调平机架后将A模板对准孔位，以自重将模板刃口压入土层中，再检测、调整模板的垂直度；
2、振动沉模
① 启动振锤，将A模沉入土中至设计深度，A模板称为先导模板，有起始、定位、导向作用；
② 再将B模沿施工轴线与A模套接后，沉至设计深度。B模称为前接模板，起到延长板墙长度的作用。
③ 浆体灌注和提升
向已沉入设计深度的A模板腹腔内灌满浆体，然后边振动边上拔边灌浆，直至拔出地面，浆体留在槽孔内，形成单元板体。
④ 浆体充盈灌注
在模板腹腔内部，始终保持一定的浆料面高度，确保浆体灌到防渗墙顶设计高程；
⑤ 再沉B模板
A模拔出地面后，移动步履式桩机，使A模在B模前沿就位；此时，A、B模作用互换。如此重复上述①、②、③、④道工序操作，即可完成一道竖直、连续的防渗板墙。
5、主要施工技术与质量控制
5.1、施工技术
1、场地基本平整、密实；作业面高程满足设计要求，承载力满足施工工艺要求。
2、施工时采用厚度为20cm，宽度为0.7m的模板施工，沉模深度为13.4m（施工时作业面高程按14.4m考虑），以保证成墙底高程满足设计要求。
3、按施工工艺要求，在沉模前校平机架垂直度，进行第一块导向模板的就位；要求立柱中心偏差不超过 ±1cm，立柱前后、左右倾斜度不超过3‰。
4、施工中模板轴线与设计轴线偏差≤1.0cm；深度与设计深度偏差在0～＋10cm之内。
5、进行连续振动沉模时，保持立柱的垂直度；保持模板板面无厚重泥皮。沉模前将护板沿前一模板在已充满浆料槽孔中沉下；
6、为减小沉模过程中侧壁摩阻力，提高槽孔壁的平整度，在沉模的同时压注润滑水。
7、灌注浆料前，储浆桶中需备足一块单元板体的浆料，泵送要连续；模板的提升速度与浆料泵送量相吻合；灌注时如模板中有水，待浆料将水全部排出孔口后方可提拔模板；浆料灌注充盈系数应≥1.0。
8、提拔模板时，应先启动振锤振动数秒，使模板侧壁阻力减小，待振锤振幅正常后再缓慢提拔；模板离孔底2.0m后，再按常速提拔。
5.2质量控制
为确保各个单板之间连接可靠，墙体的物理力学性能指标、几何形状达到设计要求，主要采取如下措施：
1、要求整平场地，严格控制沉板的垂直度。沉板倾斜度不超过千分之三—千分之五。用经纬仪调平座机，同时调整桩架立柱保持垂直，以保证沉板的垂直度达到控制要求。第一块模板尤应严格控制模板垂直度。
2、严格掌握A、B两模板间的紧密扣合。为确保单板间的连接可靠，防止单板接头处开叉，采用了A、B双模板连续施工工艺，并在模板两侧面有导向和扣连装置，做到板板相扣，确保了板墙连接的可靠性。
3、拔板速度不宜过快，要严格控制模板空腹内浆液有足够充盈量，确保浆液连续灌注到设计墙顶。
4、严格掌握灌注浆体的配比和均匀性，浆液材料配比可根据墙体的物理力学指标进行调整，以满足设计要求。
5、利用模板振动，保证了墙体的几何尺寸，增加了密实度和均匀性，大大提高了防渗墙体的质量。同时使先后槽孔浇注的浆液初凝前，在振动作用下即相互混溶为一个紧密的整体，从而形成完整、致密、连续的混凝土防渗墙。
6、施工质量检查
1、板墙垂直度检查：主要通过在板墙轴线端头架设经纬仪配合立柱上的锤球控制立柱和模板的倾斜度的办法控制成墙垂直度，确保成墙墙底的连续性。
2、板墙深度检查：通过用水准仪测量沉入地层的模板顶高推算板墙墙底的高程，使之达到设计底高程。A、B 模板应为宽 20cm的定型钢件，板墙厚度施工过程中可不做检测，板墙起止位置由测量队用全站仪测放。墙体浇筑顶面应比设计墙顶高程高20~30cm，建筑物防渗墙在沉模结束后凿除到设计高程。
3、墙连续性检查：在施工过程中主要靠施工人员现场旁站来实现。
4、浆液检查：从原材料及配合比入手，严格按配合比要求控制浆料的拌制质量，另外检测浆液的比重，保证浆液比重≥1.90g/cm3，并留取试件。
5、灌注检查：通过现场控制供浆连续性及测算灌注充盈系数，若充盈系数大于 1..0 则说明槽内浆液已注满，若小于1.0 则说明槽内有异常情况，需重新下模板灌浆，直至充盈系数大于1.0，灌入墙体的浆液不再下沉和气泡冒出为止。
7、结论
施工结束后采取开挖检查板墙连续、墙面平整、厚度均匀、无接缝、无断板和纵横向开叉缺陷，完整性等外观质量。防渗性能的检查采用在防渗墙两侧挖探坑方法检查渗透指标；也可钻心取样检查防渗板墙工程质量。经检查，该工程的设计指标28d渗透系数不大于1×10-6cm/s，抗压强度7.0MPa，弹性模量不小于1000MPa，均满足要求。
参考文献：
[1] 《水利水电工程施工手册》【S】.北京：水利电力出版社，2004.
论文作者:崔秀平
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/4
标签：高程论文; 壤土论文; 模板论文; 防渗墙论文; 墙体论文; 浆液论文; 防渗论文; 《防护工程》2019年12期论文;