水利工程防渗墙施工的质量控制

城市建筑┃施工技术┃U RBANISM A ND A RCHITECTURE ┃C ONSTRUCTION T ECHNOLOGY

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水利工程防渗墙施工的质量控制

The Diaphragm Wall Construction Quality Control in Water Conservancy Project

■ 吴吉南 ■ Wu Ji'nan

[摘 要] 随着防渗墙施工技术的成熟，目前其在水利、电力、交通、城建等行业中已得到广泛应用，在国家的经济建设中发挥着越来越重要的作用。根据近年来的施工经验，结合防渗防冲墙施工的具体情况，对各标段防渗防冲墙的施工设备选择和施工方法进行对比，分析了本工程中各标段对成槽质量采取的控制方法和对槽孔内事故采取的预防措施以及这些方法对施工进度、质量所起到的控制效果。

[关键词] 防渗墙 施工控制 施工平台

[Abstract] with in maturity, at present in water conservancy, electric power, transportation, urban construction, and other industries,the diaphragm wall construction technology has bee- n widely used in the country's economic construction, playing a more and more important role. According to the recent cons- truction experience, combined with the impervious impinge- ment wall specific construction conditions,the paper compares the each section of the wall impingement construction equip- ment selection with construction methods, analyzes in the pro- ject each section takes control methods for tank quality and preventive measures to accident in slot and the control effect of construction progress, quality for the method.

[Keywords] diaphragm wall, construction control, construct- ion platform

一、 工程简介

城区段综合治理工程为河道内蓄水美化工程，在保障防洪安全的前提下对治理段河道进行综合整治。工程在主河道槽内布置泄洪蓄水渠和泄洪浑水渠，中间由中隔墙分隔。北侧泄洪蓄水渠为浅槽，其作用是进行景观蓄水，遇较大洪水时参与泄洪；南侧泄洪浑水渠为深槽，其主要作用是泄洪、排沙。在泄洪蓄水渠的进、出口和泄洪浑水渠进口各设一道橡胶坝，平时立坝蓄水，大洪水塌坝行洪。工程主要建筑物包括橡胶坝、中隔墙、南、北侧护坡、泵房和储水池等。地上挡水建筑物为箱式混凝土结构，地下采用两道厚40 cm 厚的混凝土防渗防冲墙进行垂直防渗，北侧墙为防渗墙，南侧墙为防渗防冲墙。

二、 施工方案及施工过程

由于施工工期紧张，各标段在河道导流后马上进行防渗防冲墙的施工准备工作，于11月12日至20日期间陆续开始施工防渗防冲墙。在地上结构施工时四个标段的施工工法和方案基本相同。但四个标段在施工防渗防冲墙时，选用了不同的方案，具体情况如下:

1. 一、二标段

一、二标段投标方案选用射水成槽和锯槽机作为成槽设备，使用膨润土泥浆护壁，水下直升导管法迸行水下混凝土浇注。

一标段开工时选用了两台锯槽机和两台射水成

槽机施工，河底平整后在其上铺设设备导轨进行施工，使用膨润土泥浆护壁。两道墙分两个工区同时施工。锯槽机在开工后不久，即因地下有障碍物造成成槽困难，后经调查障碍物为原河堤加固时抛下的块石。经反复试验后，锯槽机均无法成槽，被迫撤场。因地层中含有卵石，射水成槽设备的砂石泵无法将直径较大的卵石抽出槽孔而堆积在槽底，致使成槽时切土刀杆被不断顶升，顶升到一定高度时设备就无法进行作业，只好停下来进行处理槽孔底部堆积的卵石。因上述原因导致损失工期一个月，由于成槽设各不适应地质条件，一标段又组织了两台液压抓斗进场，解决了成槽问题。但其中有轴线190 m 施工段因遇有胶结砂层造成了抓斗效率降低，此间题改为两钻一抓工法施工得到了解决。

二标段选用了两台射水成槽机施工，河底平整后在其上铺设设备导轨进行施工，使用膨润土泥浆护壁。二标段的地质条件比一标的情况好，射水成槽设备可以成槽。原计划选用2台射水成槽机，施工时因设备效率低无法保证工期，中途又增加了2台射水成槽机，造成原有电力供应不足，另外安装了1台变压器，增加成本17万元。后因工期原因，又增加了1台液压抓斗。

2. 三、四标段

三、四标段原投标方案选用了两台液压抓斗进行防渗防冲墙施工，使用膨润土泥浆护壁，水下直升导管法进行水下混凝土浇注。

由于下游地势低，河底与地下水位高程相差平均1m 左右，防渗防冲墙墙顶基本上位于地下水位线上，河底上有一层80～100 cm 厚淤泥层。综合以上原因，为防止出现塌槽情况，三标段采用在河底填筑施工乎台，平台高1.5～2.5 m，分层用振动碾压实，然后在平台内砌筑砖混导向槽，导向槽深 1.2 m，见图1。导向槽两侧修筑施工临时路，设备在两侧施工。使用膨润土泥浆护壁，泥浆比重为1.04左右，粘度为30 s 左右。两道墙分两个工区同时施工，其间因设备故障修理原因累计共停工7天。

四标段内河底高出防渗防冲墙顶平均不足1 m，淤泥层厚40～60 cm。采用在两道墙中间修筑施工道路，使用钢制可拆式导向槽，导向槽高度50 cm，每个槽段安拆一次，每台设备配备三套导向槽。使用膨润土泥浆护壁，以大比重的泥浆增加槽内泥浆压力。泥浆比重为1.1左右，粘度40s 左右。先分两个工区施工防渗防冲墙，后分两个工区施工防渗墙。

图1 砖混导向槽

四、 施工控制效果

1. 成槽质量控制效果

施工区内地层以粉细砂、粉质砂土为主，地下水位较高，施工过程中地下水易向槽内渗透，容易出现塌槽事故，槽孔保护是本工程防渗防冲墙施工过程中需要控制的主要问题之一。塌槽问题不但影响施工进度，而且无法保证施工质量。针对保护槽孔稳定问题，一、二、四标段均采用了提高泥浆比重、增加槽孔内泥浆压力的方案，三标段采用了常规比重的泥浆、修筑施工平台提高槽顶高程增加孔内泥浆压力的方案。施工时三标段末出现塌槽情况，一、二、四标段不同程度的出现了塌槽情况，其中四标段施工防渗防冲时塌槽情况最为严重，个别槽段坍塌后浇注的混凝土墙厚最大处接近2m，不但浪费了混凝土，而且在施工上部中隔墙时需要进行凿除处理，费工费时。

一、二标段前期施工以射水成槽机为主，施工时槽孔内泥浆液面不波动，提高泥浆比重的方案基本上可以控制塌槽的问题。后期由于进度原因，一、二标段都增加了抓斗施工，一标段采用与四标相同的方案，使用了钢制可拆式导向槽；二标段末修筑施工平台但砌筑了与三标结构类似高度为50 cm 导向槽。在使用抓斗施工过程中，两个标段都出现了塌槽的情况，但因上游段上层土质好于下游段，地表与地下水位高差大，塌槽的情况好于四标段。

三标段在施工前修筑了施工平台，平台高出河底，平台顶高出地下水位2 m 以上，在平台内砌筑了导向槽，高度1.2 m。填筑施工平台的土料以砂质粉土为主，振动碾分层压实以提高槽孔上部土体的密实度、增加槽口土体自身的稳定性。修筑平台后，孔口至墙顶间距离增加到2～3 m，槽内泥浆压力升高效果比增加泥浆比重升高槽内泥浆压力效果更好。导向槽砌成后形成连通槽体，可以储存泥浆，在抓斗斗体进出槽孔时可以将泥浆液面波动控制在导向槽范围内，减少泥浆波动对孔口的冲刷，保证了槽的稳定。

四标段内河底地表至墙顶距离0.5～1.0 m，在施工防渗防冲墙时，将防渗防冲墙施工区内的淤泥层清除后，导向槽直接埋设在河底上。由于地下水位较高，清除淤泥后的河底基本上就位于地下水位线上，大比重的泥浆对提高压力对孔口保护效果不大。可拆卸式导向槽高度小，每个槽段独立使用，在抓斗斗体进出槽孔时无法将泥浆液面波动控制在导向槽范围内泥浆波动冲刷孔口，在泥浆液面波动的同时，泥浆与地下水反复渗透，增加了孔口坍塌的机率。孔口坍塌后，可拆卸式导向出现移位和倾斜现象，保证防渗防冲墙体轴线准确性的难度增加，影响了施工质量和进度。由于防渗防冲墙施工时出现较多的塌槽问题，在施工防渗墙时填筑了施工平

台，解决了塌槽问题。

由于塌槽造成钢制导向槽偏斜，导致施工难度增加。

2. 进度控制