刍议水利工程地下连续墙的施工技术

摘要：水利工程建设中基础施工一般都有深基坑施工这一项,而在施工场地狭小,或者受到其他建筑结构(比如地下管道、交通道路)的限制时,不能采取放坡开挖,必须采用垂直开挖的方式进行施工。此时,深基坑支护方式的选择尤为重要,支护结构直接关系到深基坑施工的成败。文章将重点介绍水利工程地下连续墙的施工技术，以供同行参考。

关键词：水利工程，地下连续墙，施工技术

中图分类号：TV 文献标识码：A

1、前言

地下连续墙具有刚度大、抗渗性能强、强度大、耐久好,适用范围广等特点,因此,广泛应用于水利工程深基坑支护工程中。经过多个工程的实践证明,地下连续墙是一种非常有效的深基坑支护结构,为此,作者结合叶尔羌河中游渠首工程实例,详细的叙述了地下连续墙的施工工艺,供广大水利工程建设者参考。

2、施工工艺概述

首先根据设计图纸测量放样出连续墙的位置,再修筑施工平台和导墙。然后造浆

护壁、利用机械制孔(槽),成孔至设计高程后验孔,下放钢筋笼、清孔,采用水下灌注混凝土的方法进行混凝土浇筑。各相邻单元钢筋混凝土墙采用特制的接头连接,从而在基坑四周形成封闭的地下钢筋混凝土连续墙。抵抗土压力,确保基坑开挖的顺利进行。

3、具体施工方法

3.1 施工准备

任何一项工程施工,其准备工作都尤为重要,地下连续墙施工也不例外。主要准备工作包括:(1)平整施工现场,布置好施工交通道路、水、电等,为连续墙施工提供一个良好环境。(2)测量放样。根据设计图纸准确的放出地下连续墙的位置,并做好标识。(3)施工机械准备。根据现场实际地质条件,选用合适的挖槽机械,并在施工前对其进行检查,确保其使用状态。(4)人员准备。应该选用技术熟练、经验丰富的施工人员及管理人员。施工前应该进行技术交底,将具体施工方法、施工技术措施、质量要求等交代到位。

3.2 导墙施工

导墙修在施工平台上,施工平台可确保槽内浆面高于地下水液面,可有效防止塌孔和成槽率。导墙是地下连续墙施工的重要组成部分，是沿地下连续墙平面布置轴线方向设置的临时构筑物。导墙可以做成砖砌的、钢的或混凝土的，也可以根据不同的工程地质条件做成多种不同的断面形状。若地下水已经通过排水降低,可不考虑修建施工平台。在造孔前必须修建导墙,导墙主要作用有:(1)导向。引导机械钻孔,使之按照正确的位置进行钻孔,保证成孔的垂直度及结构尺寸。(2)稳定泥浆,确保泥浆护壁的效果。(3)保证表层土壤的稳定,避免在钻孔过程中发生坍塌。(4)导墙是地下连续墙在地面上的基准。导墙一般采用C20混凝土,若有承重要求还应该在其内布置钢筋。导墙应该高出地面10～20cm,防止地表水以及砂、石、杂物等落入槽内。导墙应该按照实现放样出的位置,挖槽进行修建,完成后在导墙的外侧用粘土回填,并压实,以避免漏浆。导墙的中心线与地下连续墙的中心线必须保持一致。

3.3 泥浆护壁

连续墙造孔施工通常采用泥浆护壁,泥浆应该在槽外制作,并储存在现场的泥浆池。一般可以采用膨润土和优质的粘土来造浆,应该根据材料的具体性能调整泥浆的配合比,确保泥浆的质量。泥浆搅拌必须充分,拌制后需要等到膨润土或者粘土充分水化后才可以使用,一般应该存放24个小时。在造孔(槽)的过程中应该及时的补充泥浆,泥浆高度应该高出孔外水头高度50cm,且不宜低于导墙顶30cm。在施工过程中应该随时检查泥浆指标,发现异常应该及时调整,确保其护壁效果。另外还应该将地表的施工用水、污水、雨水等引出施工场地,以免流入孔内,影响泥浆性能。泥浆在造孔施工中主要起到护壁,防止塌孔;将钻渣携带出槽孔;冷却与钻头的作用。

3.4 造孔(槽)

造孔(槽)是地下连续墙施工中非常关键的一道工序,首先我们应该合理的进行槽段划分,再就是根据现场的具体地质情况选用合适的成孔机械,再次就是加强造孔施工控制,确保成孔的质量。槽段划分是指确定各个施工单元的长度,一般为4～6m(单元长度是由施工设备决定的,中游渠首采用的液压抓斗施工时,抓3斗长度为7.5m,即中游施工时单元长度为7.5m)。槽段划分时不宜将接缝放置于拐角处。槽段的长度应该在保证施工的安全、质量的前提下,在现场施工能力足够起吊设备的吨位、混凝土供应能力、泥浆供应能力等)的情况下,单元长度宜适当的增大。这样就可以减少接头的数量,可以提高地线连续墙的整体性及抗渗能力。在造孔初始阶段,应该缓慢匀速钻进,并且严格控制好钻孔的垂直度,确保成孔的精度。造孔作业应该连续进行,不得无故中断,若发生意外中断,应该立即提出钻头,以防塌孔埋钻。钻进过程中应该随时注意孔内泥浆的高度,尤其是在砂卵石层钻进时,更应该注意泥浆的补充。在地下水压较大或者渗水层中钻进时,应该调整泥浆的浓度及泥浆的高度,避免地下水进入孔内,稀释泥浆,影响护壁效果。造孔的过程中应该随时注意槽孔的垂度,若发现偏差,应该及时纠正。

3.5 清槽

当槽孔钻至设计标高后,经检查满足要求后,便停钻清槽。一般可采用置换法进行清槽,即采用浓度较稀的泥浆将孔内的泥浆置换出来,已达到清除孔内的钻渣的目 的 。清 槽 后 , 孔 底 沉 渣 厚 度 不 得 超 过20cm。另外还可以采用潜水泵排泥、压缩空气升液法、砂石吸力泵等方法。清槽后有个时间要求需说明,并存在测空位、空斜率等事项,按照《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》所规定的地下连续墙斜率计算方法,求出偏斜率,且偏斜率值不大于4%。

3.6混凝土的浇疆

地下连续墙的混凝土通过导管进行水下浇灌，因此良好的集料级配与混凝土的和易性是有效确保混凝土质量的关键。石子粒径太大、混凝土的和易性不好，不仅影响混凝土泥凝土的浇灌速度，而且极易堵塞导管。混凝土从漏斗口外溢，严重降低了混凝土的质量，所以，在现场需对混凝土的坍露度做控制检查，明显不足的不能使用。当采取两根导管时，应尽量做到同步浇灌均匀上升。除用两管的下混凝土量控制之外，还需要用测锤实测情况随时调整。一般来说，混凝土面不会是均匀上升的。所以，每个槽段要取三个以上调点，把其高差控制在 500mm 以内。由于混凝土顶面有部分沉渣与劣化凝聚的泥浆，极易产生测定误差，故探测工作需要仔细进行，通常在测锤碰到软弱层后约 100～200 mm 处才是粗骨料。浇灌混凝土存在下漏不畅时，可用吊车将导管上下往复捏动。提动范围约 500 mm，不要超过 2 m。同时，不应使混凝土溢出漏斗流入槽段。这样既会使泥浆劣化，也会使混凝土的强度降低。

4、结语

水利工程深基坑施工是一项安全风险大、技术难度大、影响因素多的系统性工程,如何保证深基坑的安全开挖是其首要问题。深基坑的支护结构是否牢靠,决定着整个工程的成败。实践证明,地下连续墙是水利工程深基坑支护最有效的手段之一,其施工工艺虽然较为复杂,但是其刚度大、强度高,支护效果十分好。因此,做好深基坑连续墙支护结构,对于整个水利工程有着重大的意义。

参考文献

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