青草沙水库及取输水泵站地下连续墙施工技术

2017-04-09沈家良

四川水泥 2017年1期

关键词：槽段导墙成槽

沈家良

（江苏河海科技工程集团有限公司）

青草沙水库及取输水泵站地下连续墙施工技术

沈家良

（江苏河海科技工程集团有限公司）

青草沙水库及取输水泵闸地处长江口三角洲的前缘地带，水域地貌类型属河口三角洲，泵房及进水池基坑围护结构采用800mm厚地下连续墙，槽段最大长度为6米，接头采用十字钢板接缝，地连墙顶部高程为-2.50m，底部高程为-25.5m和-29.5m，入土系数1.42和1.84；地连墙墙趾位于⑤1-1灰色粘土层和②3-3灰色砂质粉土层，地质条件差，成槽施工难度大。

青草沙水库；地下连续墙；施工技术

1.工程简介

青草沙上游取水泵闸设置在青草沙水库围堤的北堤上段，布置5孔水闸和6台水泵机组，水闸总净宽70m，坝后式布置，泵站设计流量200m3/s，主泵房基坑底高程为-12.00m，进水池基坑底高程为-4.27m～-7.74m。主泵房段平面尺寸为（长×宽）58.6m×32m，进水池段长32m，宽同主泵房段。泵站处原滩地高程为1.0m左右,为减少基坑支护深度，结合水闸底板基坑开挖，先将滩面开挖至-2.5m高程，主泵房基坑实际开挖深度为9.5m，进水池为0.7m～4.24m。本工程基坑最深处为泵站基坑，其深度达13m左右，基础土层上部为透水性的砂性土，放坡开挖，降水较困难，极易发生流砂、管涌现象，危及边坡稳定和基坑运行安全，故采取基坑围护方式进行施工，同时也可减少泵站和水闸的施工干扰。

主泵房及进水池基坑围护结构采用800mm厚地下连续墙，槽段最大长度为6米，接头采用十字钢板接缝。主泵房地连墙分为30幅（含4幅“L”型和26幅直线型段），进水池地连墙分为12幅直线型段。根据不同地面超载和滩面高程情况及地质条件，主泵房靠近安装间侧地连墙（A型）顶部高程为-2.50m，底部高程为-29.5m，入土系数1.84；主泵房其他三边地连墙（B型）顶部高程为-2.50m，底部高程为-25.5m，入土系数1.42；地连墙墙趾位于⑤1-1灰色粘土层。进水池地连墙顶部高程为-2.50m，底部高程为-14.5m，最大入土系数1.08，地连墙墙趾位于②3-3灰色砂质粉土层。

2.地下连续墙施工

本工程为地下连续墙加内衬结构，地下连续墙即作为围护结构，又与泵站结构内衬墙叠合，成为主体结构的一部分，地下连续墙施工包括：开挖导墙沟槽→制作导墙→钢筋笼制作→成槽施工→钢筋笼吊装→混凝土浇灌。

（1）导墙制作

在地下连续墙成槽前浇筑导墙。导墙质量的好坏直接影响地下连续墙的轴线和标高，是成槽设备进行导向、存储泥浆稳定液位、维护上部土体稳定、防止土体塌落的重要措施，因此，导墙施工时必须严格按照设计要求及相关规范执行，精心组织施工。

导墙设计形式为“『”形，埋入地面以下1.5m，采用门型整体式钢筋混凝土结构导墙，净距比地下连续墙厚度大30-50mm，混凝土对称浇筑，导墙达到设计强度后方可拆模，拆模后设置10cm直径上下二道圆木支撑，混凝土养护期间起重机等重型设备不允许在导墙附近作业停留，成槽前支撑不允许拆除，以免导墙变位。

（2）泥浆固壁

泥浆的配合比：护壁泥浆由优质粘土、膨润土、纯碱水组成，新配制泥浆要进行主要性能测试，泥浆的粘度、比重等指标必须符合要求，槽段回收的泥浆进行净化处理后，对各项指标进行测试、调整，达到标准后才能使用。

（3）成槽施工

首开幅开挖宽度：b+2h+200mm，其中b为槽段分幅宽度，h为接头箱外放尺寸，成槽时左右垂直度偏差外放施工间隙100mm，三次成槽的槽段（幅宽大于5.6m），开挖顺序为先两侧后中间，幅宽小于5.6m的槽段，先挖接头箱侧。

直线槽段采用先两侧后中间抓槽，转角型槽段先短边后长边抓槽，相邻槽段施工间隔时间＞24h，成槽间泥浆随出土补入，护壁泥浆面高出地下水位，且距导墙顶面不大于30cm，直至混凝土浇灌完成，成槽机掘进速度控制在15m/h左右。成槽至标高后，连接幅、闭合幅先刷壁（10次左右）。成槽完毕用气压泵清底，沉淀淤积物厚度不大于10cm，清槽后槽底泥浆比重不大于1.15，为提高接头处的抗渗及抗剪性能，对地墙接合处，用接头刷紧贴砼接头部位，上下反复刷动五至十次，保证砼浇注后密实，不渗漏。

（4）钢筋笼的制作和吊放

钢筋笼采用整幅成型起吊入槽，考虑到钢筋笼起吊时的刚度和强度，钢筋笼内的设计桁架，钢筋吊点处用25mm圆钢加固，转角槽段增加8号槽钢支撑，每4m一根。钢筋笼最上部第一根水平筋改为Φ32筋，平面用Φ32钢筋作4道剪刀撑以增加钢筋笼整体刚度。

钢筋笼吊放采用150t履带吊和50t履带吊起吊，主钩起吊钢筋笼顶部，副钩起吊钢筋笼中部，多组葫芦主副钩同时工作，使钢筋笼缓慢吊离地面，并改变笼子的角度逐渐使之垂直，吊车将钢筋笼移到槽段边缘，对准槽段按设计要求位置缓缓入槽并控制其标高，钢筋笼放置到设计标高后，利用槽钢制作的扁担搁置在导墙上。

（5）注浆管安装

钢筋笼上通长安装注浆管，每个槽段安装二根φ48墙趾注浆管，注浆管下端比实际槽深长200～500mm，地下连续墙达到设计强度后，压入水泥浆，每立方加固土体注浆量为：42.5级普通硅酸盐水泥80kg，粉煤灰70kg，水灰比0.4；加固范围：1m宽×1m高×地下墙周长。

（6）混凝土灌注

接头箱分段起吊入槽，在槽口逐段拼接成设计长度后，下放至槽底，为防止灌注过程十字钢板接头箱底脚处绕流，接头箱沉放时插入槽底土体30cm，地下连续墙混凝土的设计标号为C30，水下浇筑混凝土标号提高一个等级，采用C35，抗渗S10，混凝土的坍落度为180±20mm。水下混凝土浇筑采用导管法施工，混凝土导管选用D=250的圆形螺旋快速接头型，宽度小于4m的槽段采用1根导管，小于6m的槽段采用2根导管，2根导管的混凝土均匀浇灌，导管埋入混凝土内的深度不小于1.5m。槽段混凝土面应均匀上升且连续浇筑，浇筑上升速度不小于2m/h，因故出现中断灌注时间不得超过30分钟，两根导管间的混凝土面高差不大于50cm。

3.接驳器、埋件位置控制

在地下连续墙施工中，由于钢筋接驳器均预埋在地墙之内，地墙位置的误差将直接会引起接驳器位置的差错从而使梁、板钢筋与接驳器无法连接，为确保梁、板钢筋与接驳器有效连接，必须对地墙施工的精度进行控制。

首先，在地下连续墙的制作过程中，必须尽量减少地墙钢筋笼的制作误差，使其满足预定要求，在现场布置钢筋笼制作平台，要求在平台内搭设龙门架，设置三个龙门桩，三桩的连线夹角保证为90°,以桩为基准对钢筋笼进行复核,保证钢筋笼的水平边及垂直边交角为直角,并根据桩位对预留在钢筋笼上的钢筋接驳器位置进行复核,保证接驳器安放位置的准确。成槽过程中，通过经纬仪从两个方向观测机器导杆的垂直度，确保成槽的垂直度。成槽结束后，用超声波测壁仪对槽壁进行测试，做到信息化施工。成槽过程中导杆应轻提慢放，成槽掘进速度控制在15m/h左右。用油漆标出钢筋笼搁置位置、其中心以及安放位置，将钢筋笼安放位置处垫平，保证钢筋笼搁置保持水平，在笼中心弹一条竖直控制线，在其下笼过程中，通过经纬仪进行观测，使其笼中心线与导墙上所弹的中心线重合，保证使钢筋笼均匀垂直下沉。

在地墙背土侧的钢筋接驳器上覆一层泡沫板，既对接驳器进行保护，防止被移位，同时也方便今后的凿出。