振动沉模防渗板墙施工

振动沉模防渗板墙施工
摘要：振动沉模防渗板墙利用振动锤带动模板，两块模板轮流互换位置连续完成造槽、护壁、灌注浆液、建造混凝土连续墙，提高地基的整体防渗张力。

它省略了传统防渗墙施工方法繁琐的工序，避免了影响墙体质量的诸多因素，造墙质量易于控制，完整性好。

关键词：闸室振动沉模施工
黑河金盆水库坝下游防渗墙工程由桩号0+0.000开始至
0+150.32m处结束，全长150.32米，工程内容包括：土石方挖填、施工专用临时工程建拆、防渗墙砼浇筑、修筑量水堰及多项计划外工程等。

该地区呈多风气候特点，四季风明，雨量充沛，全年季风盛行。

经多次模拟测试，发现闸室持力层渗透性较强，原设计防渗排水设施不能满足要求，故在闸室和两岸岸墙的上游端增设一道振动模混凝土防渗墙。

防渗墙总长150.32m，墙顶高程3.30m，墙底高程-2.00m，墙体厚度0.20m。

1．振动沉模防渗板墙的基本原理
该技术是一项主要应用于江河、水库、湖泊、堤坝软基垂直防渗加固工程的新技术，它是利用振动锤带动模板，两块模板轮流互换位置连续完成造槽、护壁、灌注浆液，建造混凝土连续墙。

2．振动沉模防渗板墙施工技术的优点
振动沉模防渗板墙施工技术省略了传统防渗墙施工方法繁琐的
工序，避免了影响墙体质量的诸多因素，具有如下优点：
a.建造的墙体垂直连续、墙面平整、厚度均匀、无接缝、无缩板、无断板和无纵横向开叉缺陷，完整性好。

b.工效高，一台设备平均每台班可造墙100m2以上。

c.利用空腹钢模板的导向、造槽、灌注、振密等多项功能，一次连续成墙，质量易于控制。

d.该技术采用振动挤压成槽，墙两侧一定范围内土体被挤密，不用泥浆固壁，灌浆材料能够充填堵塞与墙体连通的洞穴、漏水通道、水平透水层，大大提高了地基的整体防渗能力。

3．施工现场布设
机械设备以振动沉模中心线对称，振动沉模作业区域应大于8m
为宜，即两侧距振动沉模中心线的长度大于4m，作业区域从板墙端部其上部位向外延伸至少3m。

供浆系统包括搅拌机、输送泵、搅浆桶及一些辅助设备，尽量将整个供浆系统安置在防渗板墙中心部位处，同时水泥、黄砂、粉煤灰等材料靠近供浆系统存放。

在施工过程中将会出现溢出的砂浆，结合场地情况综合安装废弃泥浆和砂浆的排放问题。

4．施工方法
4.1施工工艺
本工程采用水泥、粉煤灰、砂浆成墙，成墙砂浆28d抗压强度等级不小于7.0mpa，渗透系数不大于2×10-7cm/s，成墙总面积796.7m2。

在闸室开挖形成的▽6.3m平台上，从右向左依次利用大功率，高频率振动锤将特制的薄壁h型空腹模板振动入土体至设计深度，在起拔模板的同时连接灌注成墙砂浆，边提边灌，形成单元防渗板体的方法完成。

为保证单元板体之间连续可靠，防止单位板体间垂直分叉，施工采用双模板（a模和b模）交叉连续套接施工法。

4.2施工流程
4.3施工程序
4.3.1施工准备
振动沉模施工准备包括场面地平整、测量放线、导渠开挖、桩机布设、立柱调整、制浆输浆系统布置等工作内容。

在▽6.3m施工平台上，从右岸墙板墙起始点开始，沿板墙轴线清理出一块长20m左右各6m宽的场面地，测量人员测放板墙轴线在木桩上标记并引高程至木桩顶，施工人员根据板墙轴线开挖20cm ×30cm（宽×深）的导渠一道，距板墙轴线左右各5m布设两根导轨，桩机安放在导轨上，可沿板墙轴线方向移动，起竖立柱并调整至立柱中心与施工轴线偏差不超过±1.0cm，立柱倾斜度前后、左右不超过3‰的要求。

制浆系统采用350l搅拌机配3m3储浆桶布置在水闸中心线附近上游较高的位置，输浆采用hbj30a砼泵。

4.3.2模板就位
调平机架并校核立柱倾斜度后将a模板对准孔位，以自重将模板刃口压入土层中，通过架在板墙轴线端部的经纬仪及锤球检测、调整模板的垂直度到设计要求。

4.3.3沉模
①启动振锤，将a模沉入设计深度，a模板称为先导模板，有起始、定位、导向作用；
②再将b模沿施工轴线与a模紧密挤接，沉入设计深度。

b模称为前接模板，起到延长板墙长度的作用。

③浆体灌注和提升向已沉入设计深度的a模板腹腔内灌满浆体，然后边振动边上拔边灌浆，直至拔出地面，浆体留在孔槽内，形成密实的单元板体。

④浆体充盈灌注在模板腹腔内部，始终保持一定的浆料面高度，确保浆体灌到防渗墙顶设计高程；
⑤再沉a模板a模拔出地面后，移动步履式桩机，使a模在b模前沿就位；此时，a、b模作用互换。

如此重复上述①、②、③、④道工序操作，即可完成一道竖直连续的整体板墙。

4.4主要施工工艺参数
4.5主要施工设备：由沉模成墙系统、制浆输浆系统和动力系统组成。

见下表所示。

5．主要施工技术措施
①场地要求平整、密实，作业面高程及承载力应满足施工工艺要求；
②按工艺要求在沉模前校平机架垂直度；立柱及模板定位应满足设计要求；
③为减小沉模过程中侧壁摩阻力，提高槽孔壁的平整度，在沉模
的同时压注润滑水；
④在松散土层中，沉模前将护板沿前一模板在已充满浆液槽孔中沉下；
⑤严格控制每盘砂浆材料用量，按设计配比要求制浆料；现场对材料要妥善保存；
⑥灌注浆料前，储浆桶中须备足一块单元板体的浆料，泵送时尽量要连续；模板的提升速度与浆料泵送量相吻合；灌注时如模板中有水，待浆料将水全部排出孔口后方可提拔模板。

⑦拔模板时，应先启动振锤振动数秒，使模板侧壁阻力减小，待振锤振幅正常后缓慢提拔，模板离开孔底2.0左右后在按常速提拔。

6．质量控制
6.1施工过程控制
a.振动沉模防渗板墙属重要隐蔽工程，施工前建立了质量保证体系，施工技术员跟班现场旁站，做好现场施工过程记录，发现问题及时解决。

b.板墙垂直度检查，主要通过在板墙轴线端头架设经纬仪配合立柱上的锤球控制立柱和模板的倾斜度的办法控制成墙垂直度，确保成墙墙底的连续性。

c.板墙深度检查通过用水准仪测量沉入地层的模板顶高推算板
墙墙底的高程，使之达到设计底高程▽-2.0m。

板墙厚度因a、b模板为宽20cm的定型钢件，施工过程中不做检测，板墙起止位置由测量队用全站仪测放。

d.板墙连续性检查在施工过程中主要靠施工人员现场旁站来实现。

e.浆液检查首先从原材料及配合比入手，严格按配合比要求控制浆料的拌制质量，另外检测浆液的比重，保证浆液比重≥
1.90g/cm3，并留取试件。

f.灌注检查，通过现场控制供浆连续性及测算灌注充盈系数，若充盈系数大于1.0则说明槽内浆液已注满，若小于1.0则说明槽内有异常情况，需重新下模板灌浆，直至充盈系数大于1.0，灌入墙体的浆液不再下沉和气泡冒出为止。

6.2施工结束检查
经闸室段▽6.3m～▽3.5m板墙非利用段开挖后检查，板墙连续、墙面平整、厚度均匀、无接缝、无断板和纵横向开叉缺陷，完整性好。

在非利用段墙体上取样，送南科院做渗透系数检测后，其结果为渗透系数k20℃=1.86×10-7cm/s，小于2.0×10-7cm/s，满足设计要求。

在施工过程中留取砂浆抗压试件3组，平均抗压强度
7.3mpa，大于设计要求的7.0mpa。

参考文献：
《水利水电工程施工测量规范》（sl52—93）
《中短程光电测距规范》（zba70002—87）
《国家三、四等水准测量规范》（gb12898—91）
《水闸施工规范》（sl27—91）
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以pdf格式阅
读原文。