液压抓斗防渗墙

第三节液压抓斗1 液压抓斗概念液压抓斗法，是指用高压胶管将约30MPa的液压传送到几十米深处的抓斗斗体，以完成抓斗的启闭达到成槽造墙的一种施工方法。

液压抓斗因其抓斗的闭斗力大、挖槽能力强并设有纠偏装置，故成槽效率高、槽口尺寸能得到保证。

上海宝峨机械有限公司最新生产的GB-30型地下连续墙液压抓斗，是一种能满足高效、高质量施工的深基础施工设备，它配备了MDSG机械卷管系统,电子测斜及纠偏系统及CAPO 计算机辅助功率选择等先进的系统。

配备了不同类型、不同规格的液压抓斗（如30cm、40cm、60cm等），可广泛用于地下连续墙深槽的挖掘、堤坝防渗、基坑围护、施工围堰、地铁车站、隧道、码头、挡土墙、地下室、地下厂房、地下车库、地下街、地下变电站、污水处理厂、防护壁、石油和煤气地下储备槽、桥衍基础、基础方桩、城市高层建筑的基础施工、尤其适用于在城市密集建筑群区域中进行深基坑施工。

设备的应用范围也限于不同规格和类型的地下连续墙槽段和钻孔灌注桩桩孔的挖掘作业。

2 施工中常用的设备施工过程中使用的主要设备与机具见下表。

3 防渗墙施工中主要参数混凝土防渗墙工序质量标准表4 防渗墙施工工艺流程根据设计图纸确定防渗墙轴线和标高→按施工组织设计要求构筑防渗墙导墙和施工平台→在导墙上标注I 、II 期槽段位置→往某个I 期槽灌注泥浆并做好开始施工的准备→按三抓完成一个槽段施工→清孔→验槽→下设接头管和孔内预埋件及浇筑导管→浇筑混凝土→按工程师指令起拔接头管和导管→判断混凝土上升面位置→结束混凝土浇筑→完成相邻另一个I 期槽段施工→完成第一个II 期槽段施工→直至完成防渗墙所有槽段的施工。

防渗墙施工工艺流程图见图4.1。

安装接头管防渗墙砼浇筑图4.1 施工工艺流程图混凝土防渗墙施工工法每期槽段的抓槽顺序示意图见图4.2。

图4.2 三抓纯抓法抓斗入岩造槽抓槽顺序示意图5 防渗墙施工质量控制防渗墙施工采用“三抓法”成槽，即先抓两端主孔，后抓中间副孔至终孔成槽。

（1）固壁泥浆抓斗抓挖作业时，采用黏土或优质膨润土制作泥浆，其各项性能指标应符合下列要求：较小的失水率；适当的静切力；良好的稳定性；较低的含砂量。

在抓斗施工过程中，如果发生漏浆，要即时停抓并采取可行的堵漏措施（孔底漏浆，填粘土；孔口漏浆，填粘土粉和锯末），待浆面稳定后再抓挖；如果严重漏浆，要将抓斗迅速撤离该部位；如出现大面积漏浆则采取预灌浓浆堵漏。

（2）接头处理采用I、II期槽段的方法构筑防渗墙（地下连续墙）是其特定的施工条件决定的。

为了使I、II期槽段的墙体有效地连接在一起，就要解决好墙体之间的接头问题。

而接头间接缝尽量小的夹泥厚度和足够长度的渗径直接关系到接头部位的防渗效果。

鉴于上述原因，接头方式一般可采取常用的接头管法、接头板法、套打一钻法、止水带法等；另外，在II期槽浇筑混凝土之前，一定要把槽孔两端接头部位（即两个I期槽端头）的泥皮刷干净。

接头管要下设在I期槽段的两头，并在混凝土达到初凝状态后将接头管及时拔出。

（3）砼浇筑：导管法浇筑混凝土是混凝土水下浇筑必要手段，是利用混凝土比重比水大的原理确保混凝土在水下灌注时与泥浆不会产生混浆。

混凝土水下浇筑一定要严格按规范《水电水利工程混凝土防渗墙施工规范》（DL/T5199-2004）。

首次浇筑时，采用“压球满管法”按先深后浅的顺序开浇，即从最深的导管开始，由深到浅逐导管依次开浇，直到槽底砼面浇平后再全槽均衡上升。

开始喂料要连续、均匀、迅速，使砼能立即充满漏斗，并用导注塞堵住管口；之后砼满管下落，推出管内的泥浆柱，落到孔底，迅速充满孔底并埋住导管管脚；一般初灌时，保证导管进入砼的深度为0.4m左右，这样，管外的泥水不会进入管内，就不会产生断桩。

正常浇筑时，严格控制喂料速度，保持砼面均匀连续上升，上升速度不小于2m/h，并控制相邻导管间砼面高差不大0.5m。

导管埋入混凝土的深度最大不宜超过6m，最小不小于1m。

当浇筑的砼溢出孔口，即可终灌，立即起拔浇筑导管，清洗浇筑机具，转入下一槽孔浇筑混凝土浇筑过程中，如发生槽壁坍塌，可采取以下措施进行处理：如槽壁坍塌发生在开浇后不久，浇筑的混凝土方量很小，则可终止浇筑，待槽壁稳定后，用抓斗重新成槽、清孔、然后重新浇筑砼。

如槽壁坍塌发生在浇筑临近终了时，立即停止浇筑并详细记录坍塌部位，用抓斗对坍塌面进行抽渣清孔，直至孔内泥浆指标达到清孔要求，然后继续浇筑至设计墙顶高程；等墙体混凝土达到一定强度后，在墙顶采取岩芯钻机进行钻孔，采用灌浆方法对坍塌部位进行接触、补强灌浆。

6 防渗墙施工质量检测混凝土防渗墙工程质量检查项目、质量标准及检测方法均按《水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准-地基处理与基础工程》（SL633-2012）表5.1.5执行。

（1）造孔工序a、槽孔孔深：施工完成后槽孔的实际深度。

一般情况下，槽孔深度不得小于设计孔深。

大多数防渗墙要求穿透覆盖层嵌入基岩一定深度，但防渗墙所在的河床的基岩面仅仅是根据先导孔确定的，并不十分准确，由此确定的孔深只是具有参考作用。

因此，施工中应进行基岩鉴定（详见《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》（SL174-96）中3.0.13条），根据基岩鉴定确定的岩面高程、岩石性质，调整造孔深度，并报告监理、设计确认，或与监理工程师共同鉴定确认。

槽孔孔深应是在槽孔清孔换浆后所测量的孔深，而不是槽孔清孔换浆前所测量的孔深，也不是清孔换浆结束1h后所测量的孔深。

因为在槽孔清孔换浆前和在槽孔清孔换浆结束1h后孔底有沉淀物，故清孔换浆后立即测量的孔深才是真正的孔深。

b、孔斜率：防渗墙槽孔是由一个个主孔和副孔相连通而组成的，孔斜是指某一个主孔或副孔的孔底或该孔某一深度的中心位置相对于孔口中心位置的水平偏斜距离与孔深的比值。

槽孔的孔斜率是槽孔建造质量的主要控制因素，端孔的孔斜率更是决定墙段是否可靠连接的重要因素。

孔斜检测的方法有多种：对于一般工程，可用测量悬吊钻抓工具的钢丝绳的偏斜值的重锤法；对于重要或孔形有严格要求的工程，应采用超声波测井仪进行检测；成槽设备携带的测斜仪器，其测量精度经校验合格后，检测成果也可作为质量评定依据。

孔斜率不得大于0.4%，采用重锤法计算孔斜率，其计算公式如下：K=（X/h1+X/h2）/100其中：K表示孔斜率X表示钢丝绳垂直于导向槽轴线方向的偏移值h1表示桅杆顶端至导向槽砼面的高差（一般为16m）h2表示钻头从导向槽砼面深入槽孔内的深度c、孔位中心偏差：孔位是指组成槽孔的各单孔的孔口中心位置，孔位在不同方向上都应满足这两个标准。

检测的方法是将钻具自由垂吊于孔口处，检测吊挂钢丝绳或钻具中心位置与防渗墙轴线线的位置。

d、槽孔宽度：是指防渗墙的厚度。

由于造孔钻具的尺寸决定了槽孔的宽度，所以造孔钻具得尺寸应满足防渗墙设计厚度要求。

（2）清孔工序a、接头刷洗：二期槽孔成槽后，需要对槽孔两端的一期墙段的端面进行刷洗，将粘附其上的泥皮和残留土层刷洗干净。

刷洗和检查同时进行，直至钢丝刷上不再带有泥屑，孔底淤积不再增加，方可认为刷洗合格。

b、孔底淤积：指槽孔底部沉积的泥渣，用厚度表示。

孔底淤积不大于10cm，其测量方法是：先用测针测量其孔深H1，再用测饼测量其孔深H2，两者之差ΔH=H1-H2，即为孔底淤积厚度。

c、清孔孔内泥浆密度、粘土及含砂量：造孔泥浆的功用是支撑孔壁、悬浮、携带钻渣、堵漏防塌和冷却钻具，其密度和黏度较大，含砂量也大，不利于水下混凝土浇筑。

因此，混凝土浇筑前需要进行清孔换浆。

其清孔换浆后的浆液标准为：这里需要注意的是，测试泥浆的标本取样位置应为距孔底0.5～1.0m 处，因为此处的泥浆密度、黏度和含砂量最大。

（3）混凝土浇筑工序a 、导管埋深：指水下混凝土浇筑时，导管底部埋入混凝土面以下的深度。

导管埋入的过深或过浅都很容易发生事故。

埋管深度的计算混凝土面导墙面槽孔底埋管深度的计算公式：H3=H-H1-H2 其中：H3表示导管埋入深度 H 表示导管总长H1表示导墙面以上的导管及漏斗总长 H2表示导墙面以下至混凝土面以上的导管长度b 、混凝土上升速度：指水下混凝土浇筑时，混凝土面在槽孔中上升的速度，是通过一段时间内测量混凝土面上升的距离得出。

测得的混凝土上升速度不得小于2m/h 。

c 、导管布置：指导管与导管、导管与槽孔端头的距离。

导管布置按照《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》（SL174-96）中5.4.2规定：槽孔内使用两套以上导管时，间距不得大于3.5m 。

一期槽端的导管距孔端或接头管宜为1.0~1.5m，二期槽端的导管距孔端宜为1.0m。

当槽底高差大于25cm时，导管应布置在其控制范围的最低处。

d、混凝土面高差：指控制槽孔内混凝土面均匀上升的指标，以槽孔内3~5个测点测得的混凝土面的高程差来表示，要求不大于0.5m。

过大的高差容易造成混凝土混浆、墙段接缝夹泥，导管偏斜等多种不利因素。

e、混凝土最终高度：指混凝土浇筑完毕后的混凝土面高程，它包含了混凝土墙顶上的泥浆层。

由于泥浆层达不到防渗墙设计要求，因此，一般都要求混凝土终浇高程高出设计墙顶高程至少0.5m，以后再把这部分质量较差的混凝土凿除，但是要计量此处的混凝土工程量。

f、混凝土配合比：在防渗墙施工前，根据墙体混凝土性能的要求及使用原材料的情况，由混凝土配比试验确定混凝土配合比。

配合比出来后一定要上报给监理工程师确认，经过确认后的配合比，一般情况下不得变更。

g、混凝土坍落度、扩散度：指流态混凝土的工作性能，通常要求坍落度为18~22cm、扩散度34~40cm。

由于流态混凝土的流动性在运输过程中容易发生变化，所以其坍落度、扩散度检查应以浇筑现场取样测定为主。

h、混凝土抗压强度、抗渗等级、弹性模量等：指用防渗墙混凝土制作的试件的试验指标。

由于混凝土的和易性在运输过程中容易发生变化，因此混凝土试件宜在防渗墙孔口取样成型。

取样数量为每一个单元取一组抗压试块，每三个单元取一组抗渗试块。

成型试件应在标准养护条件下养护至规定龄期后进行室内试验。

7 防渗墙施工资料汇编混凝土防渗墙施工记录较多，包括造孔（成槽）记录、基岩鉴定记录、清孔记录、混凝土浇筑导管下设和拆卸记录、槽孔内混凝土面上升记录、混凝土浇筑指示图及浇筑过程记录，以及钢筋笼和预埋件安设记录等。

要求记录齐全、正确，书写清楚，便于查阅。

附录1：混凝土防渗墙施工记录表B1 造孔班报机组编号槽孔号单孔号表B2 单孔基岩顶面鉴定表表B3 终孔验收合格证槽孔编号起止桩号槽孔长度钻孔类型造孔机组造孔进尺开孔时间终孔时间造孔方法验收方法验收时间表B4 清孔验收合格证槽孔编号：清孔开始时间：清孔机组：清孔结束时间：清孔方法：清孔验收时间：清孔机具：（四）承包单位说明：经检测，清孔验收成果符合规范要求（五）验收小组意见：（六）验收成员签字：填发日期：年月日表B5 第号导管下设、开浇情况记录表槽孔编号：开始下设时间：清孔验收时间：终止下设时间：清孔结束时间：（一）导管编号及长度（三）开浇情况：1、砂浆注入漏斗时间：2、混凝土开始注入槽孔时间：3、开浇过程说明（发生事故情况及处理措施等）：机长：班长：记录：表B6 号槽孔混凝土浇筑孔内混凝土顶面深度测量记录表开浇时间：终浇时间：单位：m表B7 号槽孔混凝土浇筑第号导管拆卸记录表B8 第槽孔混凝土浇筑指示图起止桩号：槽孔长度：m 平均孔深：m 平均孔宽：m 混凝土运输方式计划浇筑方量：m33混凝土防渗墙浇筑开仓报审表（承包【】开仓号）合同名称：合同编号：工序施工质量验收评定表工序施工质量验收评定表。