芦苞水闸混凝土连续墙施工工艺

2010-03-27冯常想汝南县水利局

河南水利与南水北调 2010年9期

□冯常想 □王军（汝南县水利局）

一、概述

芦苞水闸是北江大堤的一个重要泄洪闸，重建芦苞水闸闸室基坑支护采用T型断面的C25钢筋混凝土地下连续墙，轴线长146m，墙厚400mm，共分36个槽段进行施工；其中闸前段与400mm厚的地下连续墙相结合，成墙面积5520m2，钢筋262t，导墙C20混凝土117m3，导墙钢筋7t。

二、地质复勘

地下连续墙的地质复勘工作将在旧闸室拆除完成后进行，地质复勘孔按连续墙轴线间距不＞20m进行布设，孔深至设计墙底线下3m，探孔取样完成后采用粘土泥球回填。完成后绘制复勘工程地质剖面图、钻孔柱桩图和复勘工程地质报告。根据地质复勘的工作量及总进度安排，闸室基坑支护的地下连续墙的地质复勘将与CFG桩结合共布设20个地质复勘孔。

三、T型混凝土地下连续墙施工程序及方法

（一）施工准备

平整场地，建立施工平台，砌筑泥浆池、沉淀池、供水池，布置供水、供电系统。

（二）导墙施工

1.导墙形式

导墙采用“┓┍”形导墙形式，导墙顶面标高设置在▽0.5m高程，其布置形式如图1所示，该导墙形式减小土方的开挖量，可以一次性浇筑形成，加快了导墙的施工进度。

图1 导墙施工剖面图

2.导墙施工质量控制

一是导墙间距允许偏差±0.5cm，轴线偏差±1cm；二是导墙顶面做到平整，顶面高程（整体）允许偏差±1cm，顶面高程（单幅）允许偏差±0.5cm；三是为确保导墙的稳定，沿导墙轴向每隔1.5m采用两层木支撑对顶导墙，防止导墙变形。

（三）连续墙槽段划分

闸室基坑连续墙施工前按设计要求及位置划分单元槽段，由单元槽段连接形成整体的连续墙，槽段划分共36个。详见图2。

图2 闸室连续墙槽段划分示意图

（四）泥浆制作

1.泥浆原材料

泥浆采用膨润土及烧碱、CMC等进行配制：其粘粒含量＞50%，塑性指数＞20，含砂量＜5%，二氧化硅与三氧化二铝含量的比值为3～4。

2.新制泥浆技术参数

根据《水利水电工程混凝土连续墙施工技术规范》(SL174-96)的要求，粘土泥浆制浆液能满足表1所列指标为宜。

表1 新制粘土泥浆性能指标表

（五）成槽施工

1.成槽施工

连续墙单元槽段划分好后，挖槽分两序槽跳挖施工，即先施工一序槽，再施工二序槽，奇数槽段为一序槽，偶数槽段为二序槽，一、二序槽之间采用接头管连接施工。

2.接头的施工

一是本标段连续墙槽段接头采用“接头管”形式，接头管采用焊接管直径Φ600，壁厚10mm，分两节，每节长14m；二是根据连续墙的深度，及连续墙进入地层的地质情况，挖槽之前先进行接头孔施工，先用SGZ-300型钻机钻接头孔，再施工挖槽导向孔，钻孔孔径Φ600，待一序槽成槽之后用DZ-60振动锤将接头管振入至设计深度；三是振入接头管后，根据每个槽段正常的混凝土浇注方量约为60m3，浇注时间一般为2～3h，接头管在混凝土浇注完成1.5～2h进行第一次振拔，拔出高度约2～3m，以后大约每半小时振拔一次，振拔高度0.5m左右，直到水下混凝土终凝后全部拔出。

3.挖槽施工

一是成槽工序是连续墙的关键工序，采用“两钻一抓”的施工工艺；二是先施工一序槽，再施工二序槽，奇数槽段为一序槽，偶数槽段为二序槽；三是挖槽过程中及时向孔内补充新鲜泥浆，使孔内泥浆始终保持在导墙面以下30～50cm；四是与闸室地下连续墙结合的连续墙槽孔应嵌入相对不透水层的深度，须经监理单位确认。按设计图纸要求，与闸室地下连续墙结合的连续墙穿过基础上端强透水砂层进入相对不透水层1.5m终槽。

（六）清槽

1.清槽的施工方法

采用抓斗直接排渣的方法进行清底，抓斗伸入孔底将孔底残留物以固体方式排出槽孔外，而槽孔内泥浆的密度及含砂率指标变化不大，可以减小换浆工作量，加快施工进度。

2.清槽的各项技术参数控制

槽孔清孔换浆结束后1h，孔内各项技术参数达到下列标准：一是孔底淤积厚度不＞10cm；二是孔内泥浆密度不＞1.3g/cm3，粘度不大于30s，含砂量不＞10%。二期槽孔清孔换浆结束前，应分段刷洗槽段接头混凝土孔壁的泥皮，以达到刷子钻头上不再带有泥屑及槽底淤积层厚不再增加为准。合格证后，才能进行水下混凝土浇注。

（七）钢筋网制安

1.钢筋网制作

钢筋网根据地下连续墙墙体配筋图和单元槽段划分来制作，按单元槽段做成一个整体。

2.钢筋网吊放

钢筋网重量5～10t，吊放采用50T履带吊和25T汽车吊机配合进行一次性起吊，以防止起吊时钢筋网变形。吊放钢筋网时，钢筋网对准槽段中心，垂直又准确地插入槽内，钢筋网进入槽内时，吊点中心对准槽段中心，徐徐下降，防止碰撞槽壁。

（八）浇注水下混凝土

1.混凝土质量要求

连续墙混凝土标号为C25，混凝土入孔灌注时坍落度18～22cm，扩散度34～40cm，坍落度保持15cm以上时间应不＜1h，初凝时间不＜6h，终凝时间不＞24h，混凝土密度不＜2.1g/cm3，水泥用量不＜350kg/m3，水胶比＜0.65。

2.导管布置

混凝土灌注采用直升导管法，根椐槽段的T字型尺寸，布置三套导管进行水下混凝土浇筑，。

3.水下混凝土浇注方法

（1）清孔合格后4h内开始浇注混凝土，如超过6～8h，则需要二次清孔，二次清孔合格以后，方可进行浇注。

（2）混凝土浇筑采用三套导管同时浇注的方法：①把导管下到距槽底15～25cm处，漏斗口吊放混凝土塞板。②先用坍落度为18～22cm的混凝土注满料斗，迅速吊起混凝土塞板，混凝土灌入导管至孔底，同时不停地向料斗倒入混凝土。③当首批混凝土使导管埋深超过0.5m时，检查导管是否漏浆，若不漏浆，继续进行浇注。④在浇注过程中，导管埋入混凝土内的深度应控制在2.0～6.0m。⑤每隔半小时测定一次槽孔混凝土面至少三处的深度，每2h测定一次导管内混凝土面的深度，判断浇注是否顺利进行。⑥槽孔孔口设置4cm厚杉木盖板，避免混凝土散落槽孔内。⑦在浇注过程中，可使导管作30cm的上下往复运动，以利于混凝土的密实，但不得做横向运动，以免泥浆和沉渣混入混凝土内。⑧混凝土浇注应连续进行，槽孔混凝土上升速度不得＜2.0m／h。⑨浇注过程中，混凝土应徐徐进入导管内，以避免把空气带人混凝土内，形成高压气囊。⑩混凝土面接近设计墙顶高程3～5m时，浇注速度会放慢，混凝土终灌顶面宜高于设计高程50cm。