浅谈双轮铣槽机在防渗墙施工中的应用

陈诚

摘 要：在水利工程中，防渗墙施工水平直接影响到工程建设的质量和进度，双轮铣槽机作为目前国际上一直比较先进的地下防渗墙施工专用设备，主要用作特殊地质施工条件下的防渗墙施工，本文通过对铣槽机在海南琼中抽水蓄能电站的使用情况的描述，对其特点和确定进行研究和综述。

关键词：铣槽机 防渗墙施工 应用

随着我国水利工程的大力发展，基础防渗技术越来越成熟，其中防渗墙作为基础防渗中最直观有效的手段，其施工工艺也得到了迅猛发展，防渗墙施工设备也从简单的机械钻机发展到现在的电液一体化的现代机械。常用的设备主要有射水造墙机、液压抓斗（大多需要配合冲孔钻机施工）、旋挖钻机和双轮铣槽机。双轮铣槽机作为专用的防渗墙施工设备，以其成槽施工效率高、孔型规则、安全环保、适应地层地质范围广等优点而被普遍采用。

1.施工概述

海南琼中抽水蓄能电站上水库副坝一坝址位于一冲沟内，坝基防渗墙厚0.8m，最大墙深约60m，墙底深入至弱风化基岩。副坝一坝址覆盖层分布广，全风化带下限埋深50m～57m，地表有厚近10m的淤泥层，传统防渗墙施工工艺成槽难度极大，在使用液压抓斗配合冲孔桩机施工多次成槽失败后，更换采用德国生产的BC30双轮铣槽机直接铣槽施工，利用其成槽过程中对地层扰动少的优点，顺利实现成槽浇筑，最终按期圆满完成了基础防渗施工。

2.双轮铣槽机成槽施工工艺

双轮铣槽机防渗墙施工的施工工艺流程大体上与其他施工设备类似，主要区别在于成槽设备。成槽是防渗墙施工主要工序之一，对工期和质量都有极大的影响，使用双轮铣槽机成槽质量控制工序为：开槽定位→孔斜控制→成槽速度控制。

（1）开槽定位。进行铣削成槽之前，应先将铣槽机的双齿最外侧对准槽段施工放样线，铣轮两侧平行防渗墙导墙面，待铣轮垂直放入导墙槽中再用液压固定架进行固定，固定架固定在导墙顶，确保铣刀架上部不产生偏移，也可使用液压抓斗将防渗墙槽段上部土层抓除部分，为铣槽机创造导向。开槽定位应控制在30mm以内。

（2）孔斜控制及纠偏。双轮铣槽机施工防渗墙时可通过操作室电脑监控成槽的垂直度，确保成槽的垂直度达到孔斜率不大于0.4%的要求。遇有含孤石的地层及基岩陡坡等特殊情况时，孔斜率控制在0.6%以内。施工过程中发现孔斜率超出规范允许偏差时，可回填石渣或低标号的混凝土至超出孔斜率超标段的上部1.0m后，再重新铣槽直至将孔斜修正在规范允许范围之内。

（3）成槽速度控制。为保证成槽的垂直度，在开槽及铣槽机导向架深度内，控制进尺稍慢，保证开槽的垂直度，在进入岩层时为防止同一铣刀范围内岩层高差较大，两边铣轮受力不同容易出现偏斜，更要控制好进尺，尽量控制进尺偏慢，保证成槽垂直度在设计及有关规范允许范围内。

（4）两序槽间接头施工。双轮铣槽机施工的防渗墙槽段间接头一般采用切削法进行槽段连接连接。施工过程中，通过切削掉部分Ⅰ序槽墙体与Ⅱ序槽结合處的混凝土，使Ⅰ序槽墙体露出粗糙的新鲜混凝土面，混凝土浇筑前用钢丝刷将接头处泥皮刷洗干净。其平面示意图如图1所示。

3.铣槽机在防渗墙施工中的控制

3.1成槽质量控制措施

（1）槽段位置由专业测量组放样，严格按放样位置进行槽段开挖。

（2）混凝土防渗墙成槽施工中，应始终保持槽内泥浆液面在导墙下30～50cm以内，随时观察泥浆液面位置，及时反应大漏浆，泥浆建议用高速搅拌机搅拌钙基膨润土粉进行拌制，有特殊要求的泥浆可在膨润土泥浆中添加少量碱。新拌制膨润土泥浆需经24小时发酵膨化后使用。

（3）成槽施工中遇孤石或基岩陡坡，可使用冲孔钻机配合修平槽孔后在使用铣槽机施工，也可采用钻孔爆破或孔内定向聚能爆破等技术对孤石进行处理，以满足铣槽机成槽铣进的要求。

（4）铣槽机施工成槽时对周围土体扰动较小，一般不容易出现大量漏浆塌槽的现象，小量漏浆时需及时调整泥浆性能指标，补充槽内泥浆，同时也应在现场储备足量的粘土、膨润土、水泥等堵漏材料，以免在造孔过程中遇特殊地层出现槽孔大量漏浆时应对不及而导致塌槽，造成施工安全隐患。

（5）发现的大孤（块）石和漏失地层，可考虑利用先导孔进行钻孔爆破或采取灌浆处理。

（6）槽孔坍塌的预防及处理措施。①严格控制泥浆性能指标，必要时采用复合泥粉拌制泥浆，增加泥浆的附着力，确保槽段两侧土体的稳定。②减短成槽完成至混凝土浇注之间的工序衔接时间。③槽段出现坍塌时，应立即进行回填，防止坍塌进一步扩大。

（7）孔斜超规的预防及处理措施。经常校核桅杆的垂直度，铣头中心应与开槽中心吻合；铣削槽孔时，根据地层的情况，选择合适的铣轮转数和铣削给进力。

3.2施工中特殊情况的处理

在铣槽机的运用中，要加强对防渗墙施工的监督，在施工中要避免一些施工问题的出现，以下是铣槽机在防渗墙施工中常见特殊情况处理方法：

（1）漏浆处理。成槽过程中，对固壁泥浆漏失量及泥浆净化回收量作详细测试和记录，如漏浆量不大，可采用加大泥浆浓度或增投堵漏剂等措施进行处理，若漏浆量过大，应适当放缓铣进速度，同时往槽孔中投放堵漏材料或在槽底灌注纯水泥浆的方式进行处理，待槽孔内泥浆恢复正常后再恢复正常施工。

（2）塌槽处理。施工中遇塌槽，可采用粘土或低标号混凝土回填至塌孔位置以上1.5m，一方面防止塌槽恶化导致地面沉陷而引发安全事故，另一方面也可防止因侧壁土体坍塌而导致本槽段浇筑混凝土流入相邻未施工的槽段，增加未施工槽段的施工难度。

（3）槽孔偏斜处理。由于铣槽机铣轮齿宽达2.8m，在铣削过程中往往会遇到因槽孔中地层软硬不一而导致铣轮齿往一侧偏斜的情况，尤其是在遇到基岩存在陡坡的时候。出现这种情况时可考虑往软岩侧投放块石，通过增加软岩侧的硬度纠正偏斜情况。

（4）浇筑事故处理。混凝土浇注中如出现浇筑中断时间过长导致混凝土初凝或导管被拔出混凝土面的情况，应立即清除孔内混凝土重新浇筑；如清除难度大则可在上游侧增加一道混凝土防渗墙，采用高压旋喷桩在新、旧墙端头结合处进行补强，确保墙体质量。

4.结束语

总之，在水利工程的防渗墙施工中，对铣槽机的合理运用，并创新防渗墙施工工艺可以提高防渗墙施工技术水平，故此，在施工前要对防渗墙槽段分序并制作泥浆，组好施工前的准备工作，并提高成槽的质量和水平，同时，在成槽的过程中要加强对成槽程序和过程进行质量控制，保障成槽的水平和效率，同时加强对塌槽、漏浆以及其他方面的处理，进而保障防渗墙的施工质量，并正确处理好施工过程中特殊情况，促进水利工程建设的进一步发展。

参考文献：

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