高含水率淤泥質土體中混凝土防滲牆的建造方法
2023-06-09 16:32:21 1
專利名稱：高含水率淤泥質土體中混凝土防滲牆的建造方法
技術領域：
本發明涉及一種混凝土防滲牆的建造方法，具體涉及一種高含水率淤泥質土體中混凝土防滲牆的建造方法。
背景技術：
混凝土防滲牆是設置於江河堤壩內，防止洪水浸泡、衝刷，消除管湧隱患的重要土 建工程。目前，成熟的並被各國廣泛採用的混凝土防滲牆建造施工方法，主要有以下幾種
①多軸連續水泥深層攪拌法該法通常是採用一臺泵供給多個噴咀，這樣，施工中很容易出現一個或多個噴咀堵塞，且在施工中不易發現，從而形成防滲牆不連續，出現集中滲漏；此外，受設備能力影響，牆體深度不夠，僅適應於均質的砂、土地基，且牆體一般過厚，施工範圍過大，由於江河堤岸地質條件一般多有變化，而又無有效可靠的測試手段，故很難保證施工質量；②三垂管旋噴、定噴、擺噴法該法要求嚴格掌握並保證施工中三垂管的垂直度、間距及噴漿壓力。但在施工過程中，由於三垂管的垂直度上的差異很難控制，易造成土體深層處較大的偏差，形成不了連續的帷幕，從而造成不連續和漏噴；③爪鬥式薄壁地下連續牆法該法雖工藝明確、質量有可靠保證，但嵌巖困難，施工過程複雜，工期長，澆筑前，成槽兩邊的土 (砂)有可能塌崩，將成槽填堵，影響此後澆注，且無可靠檢測手段，故既不能保證施工質量，工程造價又高。④射水法成牆該法的主要缺點是澆注前，成槽兩邊的土 (砂)有可能塌崩，將成槽填堵，因此，有時還需要採用固壁措施，目前現有的施工機械只適應於均質砂、土地基的施工；⑤薄壁連續防滲帷幕薄壁連續防滲帷幕技術採用插板導向、限位、等厚搭接，用靜壓樁機壓振，結合振拔工藝，使帷幕整體連續，接縫無施工縫隙。該方法雖具有工效高、質量可靠等優點，但一旦遇到防滲牆的深度要求達到30m以上，砂層厚度達25m左右，砂層下部尚含有少量漂石、最大粒徑達50mm左右，設計要求嵌入風化基巖50cm時，該法則無法將插板插入、拔出，即無法實現正常施工。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種適應於高含水率淤泥質土體中江河堤壩防滲牆的建造方法，並能實現高質量的混凝土防滲牆連續施工、且能有效防止槽孔縮頸塌崩。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是
一種高含水率淤泥質土體中混凝土防滲牆的建造方法，包括以下步驟
(1)構築導牆採用小型挖掘機開挖寬80 100cm,頂面高出地面10 20cm的導牆；
(2)製備大比重泥漿採用迴旋鑽造孔，泥漿以原孔造漿為主，適當摻加膨潤土製作的漿液和CMC (羧甲基纖維素鈉)化學劑來改善泥漿性能，每立方米新配置泥漿含膨潤土100 110kg、CMC I. 00 I. 20kg、純鹼 4. 00 4. 30kg、水 900 960kg，不同土質和地下水位可適當調整配比；具體配置步驟先配製CMC溶液靜置4 6小時，按上述配合比在攪拌筒內加水,加膨潤土,攪拌3 4分鐘後，再加入所述CMC溶液，攪拌8 12分鐘，再加入純鹼，攪拌均勻後，放入儲漿池內，待24小時後，膨潤土顆粒充分水化膨脹，即可泵入循環池，以備使用，新配置的泥漿比重< I. 15g/cm3，粘度30 90s，含砂率<4%，pH值9. 5 12 ;以迴旋鑽造孔的過程中的循環泥漿比重< I. 25g/cm3、粘度< 35s、含砂率 8，廢棄泥漿比重> I. 35g/cm3、粘度> 60s、含砂率> 11%、？11值> 14 ；
(3)造孔成槽迴旋鑽直接騎在導牆鑽孔，上遊側受力點距離槽口I. 2 I. 5m, 24小時連續施工，每一孔成孔時間控制在2. 5 3. 0小時，成孔至一定數量後(衝擊鑽機能夠有位置施工為標準)，則衝擊鑽及時跟進打小牆劈打、清孔，以減少成槽時間；烏克斯衝擊鑽布置在下遊側，且使其行走平穩，防止失穩現象發生；成槽後的防滲牆長控制在5. Om以內，以減少成槽時間；
(4)清底換漿清除槽底淤積及沉渣，並除混凝土壁上的雜物，在澆注混凝土前進行清孔驗收；
(5)接頭施工槽段間接頭用鎖口管方式進行聯接；鎖口管上部用木楔與導牆塞緊，並用鎖口管起拔機夾住鎖口管；
(6)製作和安裝鋼筋籠防滲牆鋼筋籠按每一槽段鋼筋籠整體現場製作，用吊機吊至槽孔口，沉入孔內，並置於槽孔中心，沉放鋼筋籠時，在槽孔兩側方向布設定位柱型砼塊，每斷面4塊，與箍筋固定，確保鋼筋籠厚度；
(7)燒築混凝土輪採用現場自製C25W6F100混凝土,坍落度控制在18 24cm,燒注導管在地面作密封性實驗，壓力控制在0. 6 0. 7MPa ;槽段設置3套導管，導管間距不大於3m，導管距槽端頭不大於I. 5m,導管提離槽底25 30cm，導管上下活動順暢，灌注混凝土時，以充氣球膽作為隔水栓，砼泵車直接把砼送到導管上的集料鬥內，澆灌速度> 2m/h，灌注時各導管處同步進行，保持砼面呈水平狀態上升，其砼面高差不得大於300mm，灌注過程中，測量砼面上升高度，控制導管埋深在2 6m之間，灌注過程連續進行，中斷時間不超過30min，灌到牆頂位置要超灌0. 3 0. 5m。在所述步驟(3)中，槽壁附近堆載不超過20kN/m2，並採取鋪設鋼板的措施減少對導牆和槽壁的擠壓，成槽機械操作要平穩，不能猛起猛落，防止槽內形成負壓區，產生槽坍，造孔過程中保持槽內泥漿水頭高度高於地下水位Im以上，控制成槽至澆灌完混凝土時間在36 45h。在所述步驟(5)中，槽段間接頭用鎖口管聯接時，鎖口管用汽車吊吊裝並在槽口連接，管中心線對準正確位置，垂直並緩慢下放，當距槽底50cm時，快速下入，插入槽底，鎖口 管上部用木楔與導牆塞緊，並用鎖口管起拔機夾住鎖口管。在所述步驟(7 )中，混凝土澆築完成後，鎖口管起拔採用頂升架頂拔和吊車提拔相結合，起拔時間和拔升高度根據混凝土澆灌時間，澆灌高度以及混凝土初凝和終凝時間而定，依次拔動，一般在澆灌混凝土 2 3小時後開始頂拔，每次頂拔10cm，拔到0. 5 I. Om時，無異常現象，每隔30min拔出0. 5 I. Om,最後根據混凝土頂端的凝結狀態全部拔出，衝洗乾淨。本發明具有積極有益的效果
I.本發明設計出了一套適合於軟土地基條件下的江河堤壩進行高質量的迴旋鑽和衝擊鑽聯合造孔成槽混凝土防滲牆施工方案，施工機理明確，施工質量容易控制，完成後有嚴格的檢測手段，可靠的補強措施，能確保工程質量達到設計要求，能徹底地解決了江河堤壩可能出現的防滲牆塌孔問題。
2.易於組織多組設備進場作業施工，工期有保證。3.易於大面積推廣，尤其適用於高含水率的淤泥質土中的江河堤壩工程。
圖I為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式以下結合具體實施例進一步闡述本發明。下述實施例中的所涉及到的一些具體施工步驟或方法，如無特別說明，均為常規步驟或方法，所涉及到的施工機械設備如無特別說明，均為市售的施工機械設備。實施例I黃金灣調節水庫混凝土防滲牆的建造方法，參見圖1，包括如下步驟 (I)構築導牆用全站儀放出防滲牆軸線，並放出導牆位置，根椐導牆設計圖紙要求，
導牆開挖採用小型挖掘機開挖，人工配合清底，為承受地面荷載和穩定泥漿液面，採用小型挖掘機開挖寬90cm，頂面高出地面IOcm的導牆。(2)製備大比重泥漿採用迴旋鑽造孔，泥漿以原孔造漿為主，適當摻加優質膨潤土製作的漿液和CMC化學劑來改善泥漿性能，每m3新配置泥漿含膨潤土 106kg、CMCI. 06kg、純鹼4. 24kg、水954kg,每處泥眾攪拌採用I臺Im3泥眾攪拌機制眾,制眾順序為先配製CMC溶液靜置5小時，按配合比在攪拌筒內加水,加膨潤土,攪拌3分鐘後，再加入CMC溶液，攪拌10分鐘，再加入純鹼，攪拌均勻後，放入儲漿池內，待24小時後，膨潤土顆粒充分水化膨脹，即可泵入循環池，以備使用。新配置的泥漿比重< I. 15g/cm3，粘度30 90s，含砂率< 4%，PH值9. 5 12 ;循環泥漿比重< I. 25g/cm3，粘度< 35s，含砂率 8 ;廢棄泥漿比重> I. 35g/cm3，粘度> 60s，含砂率> 11%，PH值〉14。(3)用迴旋鑽和衝擊鑽聯合造孔成槽先用迴旋鑽機按設計要求孔深進行單孔成孔，再用YKC衝擊鑽機修理小牆和槽底清淤和清渣。迴旋鑽直接騎在導牆鑽孔，上遊側受力點距離槽口 I. 2 I. 5m, 24小時連續施工，每一孔成孔時間控制在2. 5 3小時，成孔一定時間後，則衝擊鑽及時跟進打小牆劈打、清孔，以減少成槽時間；烏克斯衝擊鑽應布置在下遊側，用方木墊平，輕軌鋪設平直牢固，保證鑽機行走平穩，防止失穩現象發生；成槽後的防滲牆長控制在5. Om以內，以減少成槽時間。(4)清底換漿用撈渣筒清除槽底淤積及沉渣，並用吊車吊住刷壁器對已澆牆段混凝土接頭處的凝膠物進行上下刷動，清除混凝土壁上的雜物，在澆注混凝土前進行清孔驗收；槽段接頭清刷用吊車吊住刷壁器對槽段接頭砼壁進行上下刷動，以清除砼壁上的雜物。(5)接頭施工槽段間接頭用鎖口管方式進行聯接。鎖口管安裝前應對鎖口管逐段進行清理和檢查，用汽車吊吊裝並在槽口連接。管中心線必須對準正確位置，垂直並緩慢下放，當距槽底50cm左右時，快速下入，插入槽底；鎖口管上部用木楔與導牆塞緊，並用鎖口管起拔機夾住鎖口管。(6)製作和安裝鋼筋籠防滲牆鋼筋籠按每一槽段鋼筋籠整體現場製作，用吊機吊至槽孔口，沉入孔內，並置於槽孔中心，沉放鋼筋籠時，在槽孔兩側方向布設定位柱型砼塊，每斷面4塊，與箍筋固定，確保鋼筋籠厚度，為使鋼筋籠不卡住導管接頭，主筋接頭應沿環向並列，嚴禁沿徑向並列。(7)燒築混凝土 輪米用現場自製混凝土(C25W6F100),坍落度控制在18 24cm,澆注導管在地面作密封性實驗，壓力控制在0. 6 0. 7MPa。槽段設置3套導管，導管間距不宜大於3m，導管距槽端頭不宜大於I. 5m,導管提離槽底大約25 30cm之間，導管上下活動順暢，灌注前在槽口上設置擋板，以免混凝土落入槽內而汙染泥漿，灌注混凝土時，以充氣球膽作為隔水栓，砼泵車直接把砼送到導管上的集料鬥內，澆灌速度> 2m/h，灌注時各導管處要同步進行，保持砼面呈水平狀態上升，其砼面高差不得大於300mm，灌注過程中，測量砼面上升高度，控制導管埋深在2 6m之間，灌注過程連續進行，中斷時間不得超過30min，灌到牆頂位置要超灌0. 3 0. 5m。為確保防滲牆施工質量，確保每道工序的質量符合設計和規範要求。結合工程實際情況，對防滲牆施工成槽清孔砼澆築等各工序質量實行標準化管理，防滲牆施工各工序質量標準見表I。表I防滲牆工程質量檢查項目表
權利要求
1.ー種高含水率淤泥質土體中混凝土防滲牆的建造方法，包括以下步驟 (1)構築導牆採用小型挖掘機開挖寬80 100cm,頂面高出地面10 20cm的導牆； (2)製備大比重泥漿新配置的泥漿每立方米包括膨潤土100 110kg、CMC I. 00 I.20kg、純鹼4. 00 4. 30kg、水900 960kg，按上述配合比先配製CMC溶液並靜置4 6h後備用,在攪拌筒內加水,將膨潤土加入水中,攪拌3 5min後，再加入所述CMC溶液，攪拌8 12min，最後加入純鹼，攪拌均勻後，放入儲漿池內，待膨潤土顆粒充分水化膨脹且使新配置的泥漿比重< I. 15g/cm3、粘度30 90s、含砂率< 4%、pH值9. 5 12. O後，泵入循環池內備用；採用迴旋鑽造孔時要求循環泥漿比重< I. 25g/cm3、粘度< 35s、含砂率 8，廢棄泥漿比重> I. 35g/cm3、粘度> 60s、含砂率> 11%、？!1值> 14 ； (3)造孔成槽迴旋鑽直接騎在導牆鑽孔，上遊側受力點距離槽ロI. 2 I. 5m，24h連續施工，每一孔成孔時間控制在2. 5 3. 0h，成孔至一定數量後，則烏克斯衝擊鑽及時跟進打小牆劈打、清孔，以減少成槽時間，施工時將烏克斯衝擊鑽布置在下遊側，且使其行走平穩，防止失穩現象發生；成槽後的防滲牆長控制在5. Om以內，以減少成槽時間； (4)清底換漿清除槽底淤積及沉渣，並除混凝土壁上的雜物，在澆注混凝土前進行清孔驗收； (5)接頭施工槽段間接頭用鎖ロ管方式進行聯接，鎖ロ管上部用木楔與導牆塞緊，並用鎖ロ管起拔機夾住鎖ロ管； (6)製作和安裝鋼筋籠防滲牆鋼筋籠按每一槽段鋼筋籠整體現場製作，用吊機吊至槽孔ロ，沉入孔內，井置於槽孔中心，沉放鋼筋籠時，在槽孔兩側方向布設定位柱型砼塊，每斷面至少4塊，與箍筋固定，確保鋼筋籠厚度； (7)燒築混凝土輪採用現場製備C25W6F100混凝土,坍落度控制在18 24cm,燒注導管在地面作密封性實驗，壓カ控制在O. 6 O. 7MPa ;槽段設置3套澆注導管，澆注導管間距不大於3m，導管距槽端頭不大於I. 5m,導管提離槽底25 30cm，澆注導管上下活動順暢，灌注混凝土時，以充氣球膽作為隔水栓，砼泵車直接把砼送到澆注導管上的集料鬥內，澆灌速度彡2m/h，灌注時各澆注導管處同步進行，保持砼面呈水平狀態上升，砼面高差彡300mm,灌注過程中，控制澆注導管埋深在2 6m之間，灌注過程連續進行，中斷時間不超過30min，灌到牆頂位置時超灌O. 3 O. 5m。
2.根據權利要求I所述的高含水率淤泥質土體中混凝土防滲牆的建造方法，其特徵在於，在所述步驟(3)中，槽壁附近堆載不超過20kN/m2，並採取鋪設鋼板的措施減少對導牆和槽壁的擠壓，平穩操作成槽機械，避免猛起猛落，防止槽內形成負壓區，產生槽坍，造孔過程中保持槽內泥漿水頭高度高於地下水位Im以上。
3.根據權利要求I所述的高含水率淤泥質土體中混凝土防滲牆的建造方法，其特徵在於，在所述步驟(5)中，槽段間接頭用鎖ロ管聯接時，鎖ロ管用汽車吊吊裝並在槽ロ連接，管中心線對準正確位置，垂直並緩慢下放，當距槽底50cm時，快速下入，插入槽底，鎖ロ管上部用木楔與導牆塞紫，再用鎖ロ管起拔機夾住鎖ロ管。
4.根據權利要求3所述的高含水率淤泥質土體中混凝土防滲牆的建造方法，其特徵在於，在所述步驟(7)中，混凝土澆築完成後採用頂升架頂拔和吊車提拔相結合的方式起拔鎖ロ管，起拔時間和拔升高度根據混凝土澆灌時間，澆灌高度以及混凝土初凝和終凝時間而定，依次拔動，在燒灌混凝土 2 3h後開始頂拔,姆次頂拔IOcm,拔到O. 5 I. Om時,無異常現象時，每隔30min拔出O. 5 I. Om，最後根據混凝土頂端的凝結狀態全部拔出，衝洗幹 淨。
全文摘要
本發明涉及一種高含水率淤泥質土體中混凝土防滲牆的建造方法。其主要包括構築導牆、製備大比重泥漿、用迴旋鑽和衝擊鑽聯合造孔成槽、清底換漿、接頭施工、製作和安裝鋼筋籠、澆築混凝土等步驟。本發明設計出了一套適合於軟土地基條件下的江河堤壩進行高質量的迴旋鑽和衝擊鑽聯合造孔成槽混凝土防滲牆施工技術，施工機理明確，施工質量容易控制，完成後有嚴格的檢測手段，可靠的補強措施，確保工程質量達到設計要求，能徹底地解決了江河堤壩可能出現的防滲牆塌孔問題；易於組織多組設備進場作業施工，工期有保證；易於大面積推廣，尤其適用於高含水率的淤泥質土中的江河堤壩工程。
文檔編號E02B3/10GK102677630SQ201210155430
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月18日 優先權日2012年5月18日
發明者盧紅波, 李軍濤, 王天照, 郭忠誠, 金正平, 陸平, 韓新華, 黃恩中 申請人:浙江省水電建築安裝有限公司