拋石堤柔性地連墻施工技術要點

摘要:結合山東海陽核電廠取水口南導流堤工程的特點，現將柔性混凝土地連墻施工技術要點做如下介紹。

關鍵詞:拋石堤、柔性混凝土地連墻、施工技術要點。

1、工程概況

山東海陽核電廠取水口南導流堤工程堤心石采用0～300Kg開山石回填，工程地質條件主要是強風化巖和中風化巖，基巖面標高為:-3.2m～+1.8m。本工程柔性混凝土地連墻厚800mm，頂標高+4.0m，入巖2.5m. 施工期低潮水位:-1.70m ，施工期高潮水位:+1.60m。

2、構筑施工平臺

柔性混凝土地連墻頂標高是+4.0m。為保證質量，地連墻施工平臺設在+4.5m標高處。該標高能滿足槽孔內泥漿護壁\\支撐塊石和抵抗高潮時海水側壓力的要求，能有效避免塌孔。

為有效減小槽孔內塌孔的可能性，本工程采用了高導墻施工技術，導墻底部設在-1.0m標高，導墻采用毛石混凝土澆筑，高5.5m，厚約1～1.5m。該導墻在低潮時進行施工，在對-1.0m標高處堤心石進行密實處理后，支設毛石混凝土導墻模板，模板采用焊接鋼模板，支設應平順、穩固，保證地連墻厚度。毛石混凝土導墻側面應穩定、平滑、無孔洞。

樁機施工平臺設在地連墻北側，場地用石渣回填、整平、壓實;在地連墻南側設置施工通道，同樣采用石渣回填\\整平\\壓實，施工通道比樁機施工平臺高出200～300mm，以利于施工通道暢通，在適宜的位置設置必要的醒目的安全警示標志。

現場采用鐵制泥漿池，尺寸為4×3×0.8m，容積近10m3，能滿足清孔需求。泥漿池埋設于施工平臺北側邊緣，泥漿溝長6～8m兩側采用裝有粘土和碎石的編織護壁。

3、劃分施工槽段

在考慮了工程地質及水文條件、拋石堤結構狀態、成孔方法、機械性能、成孔歷時、混凝土供應量及強度、澆筑導管布置原則及墻體尺寸等因素后確定槽段長4.8m。用紅油漆在高導墻上標識槽段編號及位置。

相鄰槽段應間隔施工，在條件允許時施工的槽段應間隔三個以上槽段，以避免相互影響，造成竄孔現象，同時保證施工安全。每臺樁機先按次序施工1#、3#、5#等編號為單數的槽段，而后再按次序施工2#、4#等編號為雙數的槽段，最后施工槽段接頭處的單孔。

編號為單數的槽段施工前，槽段兩端用裝有粘土和碎石的編織袋封堵至+3m左右，防止泥漿入侵未施工的槽段以及海水漲潮時稀釋護壁泥漿造成塌孔。

每個槽段分主孔和副孔進行施工。每個槽段劃分5個槽孔，分為主孔和副孔，主孔為1#、3#、5#鉆孔，副孔為2#、4#鉆孔。主孔和副孔間隔布置。

4、成孔

槽孔采用沖擊鉆機配十字鉆頭、撈渣筒等機具。先鉆主孔，再鉆副孔，最后打“小墻”。因槽孔兩端主孔的垂直度將直接影響與相鄰槽段的連接質量，影響整個柔性地連墻工程的連續性和防滲效果。中部的主孔也將影響到劈打副孔的垂直度，所以鉆主孔時特別要求孔位準確，垂直度符合規范要求(4‰以內)。

槽孔達到強風化基巖時，應取出巖樣，并測量巖面高程，經巖樣和高程比較分析，由現場技術員\\監理工程師\\業主共同確認柔性地連墻入巖高程，并測算柔性地連墻成孔底高程，鉆孔達到測算高程時便可以終孔。由于基巖巖樣是槽孔嵌入基巖的主要依據，所以成孔入巖高程必須準確\\可靠，巖樣應按順序、深度、位置編號，填好標簽，裝箱，妥善保管。

由于副孔相鄰的均為已鉆進的主孔，有兩個自由面，因此成孔速度較快。副孔終孔高程的確定除巖樣和高程外，還應參考相鄰主孔的終孔高程，盡可能使主孔\\副孔終孔高程相近。主孔\\副孔全部終孔后，施工主副孔間的小墻。最終造出符合要求的規整槽孔。

槽孔終孔后，報告現場質檢工程師會同業主進行孔位、孔深及孔形全面檢查驗收，合格后進行清孔灌漿。

成孔施工中常見問題的預防措施和處理方法:

1)漏漿、塌孔的處理方法:由于開山石回填的堤心孔隙較大，且海水漲落使槽孔外部水壓力始終處于變化狀態，這樣容易導致槽孔出現嚴重漏漿的現象，成而造成槽壁失穩，孔壁塊石坍塌。漏漿、塌孔是海上拋石堤柔性地連墻施工中最為常見的問題。為了解決這一問題，本工程采用了以下幾個方法:

a采用毛石混凝土高導墻施工方案:導墻底部設在-1.0m標高，槽孔-1.0m～+4.5m之間均為穩定\\平順的毛石混凝土導墻，僅在槽孔的-3.2m～-1.0m之間存在可能漏漿\\塌孔的為回填開山石層，很大程度上減小了槽孔成槽過程中發生漏漿、塌孔問題的可能性。

b將孔內泥漿面標高一般控制在+2.5m以上，高于孔外海水面0.5m以上，使槽孔內泥漿的密度保持在1.8g/cm3左右，保持孔內泥漿對護壁的壓力。

c采用邊鉆進邊回填的方法，在成孔過程中向孔內反復回填粘土、碎石、碎木條等，反復沖擊的方法，將回填料擠入護壁塊石的孔隙內，降低孔隙率，在槽內壁形成一層厚實的泥皮，堵死了滲漏通道，有效防止泥漿漏失。

d在副孔和小墻施工過程中還可以考慮采用粘土回填主孔的方法。當主孔穿過塊石層后，采用粘土將主孔回填起來，借助于回填的保護主孔，然后施工。

以上方法的綜合使用，可有效防止漏漿、塌孔問題出現。當然，在出現漏漿、塌孔問題后應采用塊石和粘土進行回填而后重新進行成孔施工的辦法。

2 )孔斜的預防措施和處理方法:孔斜的預防措施主要是樁機支設牢固\\平穩，并經常校正錘頭中心。若出現嚴重孔斜現象時，應采用塊石回填孔斜段后重新鉆孔。重新鉆孔時需向與孔斜相反的方向適當移動鉆孔中心，并注意輕打慢放，隨時檢查修孔效果，直至滿足垂直度要求。

4、清孔

槽孔成孔，由專業監理工程師對成孔質量進行全面檢查，經檢查合格后，便可進行清孔\\換漿施工。

采用泥漿泵進行正循環清孔，清孔時槽孔內泥漿的密度介于1.6～1.8g/cm3。泥漿裹攜孔內碎石\\砂沿泥漿溜槽進入泥漿池，碎石\\砂在泥漿池內沉淀。沉淀析出砂石的泥漿再經泥漿泵泵入槽孔底部裹攜碎石\\砂。由此反復，逐步清除槽孔內砂石。

砂石清除完畢后，開始更換孔內泥漿，主要目的是降低泥漿密度，使槽孔內泥漿的密度≤1.3g/cm3，主要方法是均勻的向泥漿池內摻加清水，逐步降低槽孔內泥漿的密度。

槽孔清孔換漿結束前，應用鋼絲刷子鉆頭刷洗相鄰槽孔壁，清除接頭孔壁上的泥皮，做到鋼絲刷子鉆頭上基本不帶泥屑，且槽孔底的淤積不再增加時，可達到合格要求。

清孔換漿后，在距槽孔底約0.5～1.0m位置泥漿取樣，清孔標準為:孔底淤積厚度≤10cm。

當使用粘性土泥漿時，槽孔內泥漿的密度≤1.3g/cm3，500/700ml漏斗粘土≤30s，含砂量≤10%。

清孔換漿經檢驗合格后，應盡快開始澆筑柔性混凝土。

5、澆筑混凝土

混凝土澆筑采用“泥漿下直升導管法”，采用300mm內徑導管。為使導管埋入混凝土的深度不小于1.0m，但不大于6m。本工程導管共計10m(6m+2 m+2 m， 6 m導管設在最下端)，導管底口距槽底距離控制在15～25cm范圍內。為使混凝土及時淹沒導管1m左右，在導管上方連接一個2m3下料斗。導管設置于槽段的中間部位，當槽底高差大于0.25m時，要將導管置于控制范圍的最低處。

地連墻柔性混凝土澆筑過程中應注意以下幾個控制要點:

1)混凝土首罐澆筑量:混凝土首澆筑量應能有效的擠出槽孔底的沉渣，并能順速淹沒導管下端1m左右。本工程采用6m3罐車運輸混凝土和采用2m3下料斗，能有效將槽孔底的沉渣沖出并使混凝土順速淹沒導管1.5m。

2)保持導管埋深:導管埋入深度不小于1.0m，不宜大于6m。隨時測量槽孔內混凝土面深度，每隔1～2h或澆筑1～2罐車混凝土后，測量一次導管內塑性砼深度，并及時填繪塑性砼澆筑指示圖，并確定導管拆除時機。本工程一般在澆筑完成24 m3\\30 m3混凝土后即折除第一\\二節2 m導管。

3)保證混凝土澆筑速度:為及時擠出裹攜砂石的泥漿，保證澆筑質量，應均速\\較快的澆筑混凝土，應爭取使混凝土面上升速度達到3m/h以上。

4)控制混凝土質量:混凝土應嚴格按既定配合比拌制，并隨時檢測混凝土坍落度和溫度。坍落度一般應為180～220mm，不符合質量在求的混凝土嚴禁澆入槽孔內。為保證澆筑質量，當混凝土面上升至距孔口只有3～5m左右時，即終澆階段，此時坍落度應為340～400mm。

5)混凝土高差:采用多組導管施工時，應先澆筑孔底最深處的混凝土，塑性混凝土面應均勻上升，各處高差應控制在500mm以內，混凝土面高差過大容易造成混凝土混漿，墻段縫夾泥等多種不利后果。澆筑時應盡量同時澆筑各根導管，注入各根導管的混凝土量要基本均勻，盡量縮短提升，拆卸導管的時間。保證各根導管的埋深基本一致，以防止混凝土面高差過大。

6)終澆階段的控制:當混凝土面上升至孔口只有3～5m左右時，進入終澆階段。此時應加大混凝土的坍落度;及時拆卸導管，適當減少導管埋深;經常上下活動導管，并用硬桿勤測混凝土面以確定導管埋深，混凝土終澆高度一般要高出設計墻項至少0.5m，以后再鑿除這部份質量較差的混凝土。

混凝土澆筑時柔性地連墻質量形成過程中最關鍵的一環，對質量影響因素要嚴格控制。嚴格控制混凝土原材料質量，有效防止卡塞\\堵管問題出現。嚴格控制混凝土坍落度，防止出現孔內混凝土嚴重混合泥漿\\砂石現象;在重新下導管時，應將管內泥漿清理干凈;混凝土混漿嚴重時，盡快清除全部已澆筑混凝土，重新清孔，重新澆筑。勤檢查施工機具，防止出現導管破裂等問題。當發現成型的柔性混凝土防滲墻墻體發生斷墻或柔性混凝土嚴重混漿時，可視情況選擇下列方法進行處理:

a鑿除已澆筑柔性混凝土，重新澆筑;

b在需要處理的墻段迎水面補貼一段新墻;

c在需要處理的墻段迎水面進行水泥灌漿或高壓噴射灌漿處理;

d用地質鉆機在墻體內鉆孔，對夾泥層采用高壓水沖洗，洗凈后采用水泥灌漿或高壓噴射灌漿處理。

6、墻段連接

在相鄰槽段施工完畢且混凝土終凝后，可進行槽段連接施工。即槽段連接處用沖擊鉆打出一個同墻厚的單孔，按槽段相同的施工方法進行清孔\\換漿\\澆筑混凝土施工。期需要強調的是:接頭孔兩側柔性混凝土的泥皮需用鋼絲刷子鉆頭徹底刷洗，做到鋼絲刷子鉆頭上基本不帶泥屑。

7、總結

通過采用高導墻施工方案，本工程有效的減少了海上拋石堤地連墻施工中常見的漏漿\\塌孔問題的發生;通過采用可行的技術措施和有效的管理，保證了本工程柔性地連墻施工質量，超過了設計的止水效果。