地下連續墻接頭管法施工技術分析

【摘要】以某水庫地下連續墻施工為例，分析了接頭管施工主要施工工藝，并對接頭管起拔力確定、起拔時機控制進行探討。工程實踐證明，墻段連接質量可靠，提前完成施工進度計劃，值得類似地下連續墻施工借鑒。

【關鍵詞】地下連續墻；接頭管施工；起拔控制

1、工程概況

某中型水庫壩體為均質土壩，大壩全長180m，壩高與壩頂寬度分別為20.3m和6m。水庫始建于上世紀六十年代，受當時建設技術條件的限制，大壩近年來出現嚴重的技術滲漏、建筑物穩定性差等問題。為保障水庫安全運行，工程設計對大壩樁號0+000～0+180段進行防滲加固，防滲加固形式為混凝土防滲墻。防滲墻底部與中風化白云巖底部接觸，頂部進行回填土至壩頂高度，防滲墻高程為139.9m，。防滲墻施工采用“全抓”法施工，接頭孔采用接頭管法，施工機具主要包括BH-12型液壓抓斗、YJB-1200全液壓拔管機、JS500型強制式拌和機。考慮防滲墻深度較大，且地層巖性主要是粘土與風化巖，設計采用兩期槽孔對防滲墻進行造孔；一期與二期槽孔間隔布置，槽孔長度均為9m。

2、地下連續墻接頭管施工工藝

接頭管法施工主要工藝流程為：清孔換漿→接頭管下設與導管澆筑→泥漿下混凝土澆筑→起拔接頭管→形成接頭孔。

2.1 接頭管下設

接頭管下設工藝流程為：場地平整→起重機與拔管機就位→接頭管底管下設用拔管機鎖定→下節接頭管吊裝就位→定位銷連接→接頭管下設、拔管機重新鎖定→頂節管就位、安裝、下設。本工程接頭管下設采用25t汽車起重機進行，由底節接頭管往上依次下放施工。底節接頭管下設過程中應保證管孔中心與端孔中心的重合，下放速度應控制在合理范圍內。底節接頭管下放至φmm銷孔位置時，用φmm厚壁（18mm）鋼管對孔插入接頭管，并繼續將底管下放至指定位置。底管放置穩固后，松開公接頭保護帽的固定螺釘，吊起保護帽至存放處。為保證接頭的順利安裝，每節接頭管下放完成后，需要用清水沖洗接頭配合面，并用潤滑油進行潤滑。為保證接頭管管口的質量，對接過程中應避免兩節接頭管直接碰撞。

2.2 澆筑混凝土

混凝土澆筑采用泥下直升導管法，施工方法如下圖所示。混凝土澆筑施工前，應檢查并確認導管及接頭位置的封閉性，并按要求埋設導管，導管埋入混凝土深度控制在m。施工中可首先在導管中注入一定量的水泥砂漿；同時，提前準備好足夠量的混凝土，使得在導管內球塞擠出后導管底端能埋入混凝土內。混凝土澆筑應做到一次澆筑成功，槽內混凝土澆筑時噴頭每小時提升高度應超過2m。

2.3 接頭管起拔

接頭管起拔過程分為初拔、正常起拔與終拔，各階段施工控制內容如下：

初拔目的主要是活動管，通過輕微活動導管而降低其與混凝土之間的粘結力作用，同時亦可通過此時的壓力表讀數判斷混凝土膠凝情況。初拔管道長度一般控制在10～20cm，拔管活動間隔1小時，具體拔管次數視壓力表數值確定；視情況逐次縮減提升間隔時間與增加提升高度，本工程壓力表判定界限為4MPa。

壓力表大于MPa后進行正常起拔，這一時期壓力表讀數應控制在4～6MPa。初次拔起高度應不超過m，如首次拔起過程中壓力表讀數產生大幅度下降，則需停止拔管施工，再次起拔再依據壓力表示數確定。正常起拔過程中保持起拔力的均勻與穩定，并根據壓力示數實時進行調整。

終拔階段應嚴格控制接頭管的提升速度，避免槽孔出現坍塌情況。接頭管拔出后，應及時清洗管道，避免下次施工中發生堵塞，并在二期槽段施工前用潤滑劑進行潤滑處理。

3、接頭管施工關鍵技術

3.1 確定起拔力

本工程起拔裝置采用BH-12型液壓抓斗，通過液壓示數可推算得到起拔力值大小，計算公式為：

其中：Pmax為液壓控制臺壓力表最大示數，；為摩擦系數，MPa.m-2；為槽段混凝土高度，m；為接頭管直徑，m。

通過實驗室測得混凝土與接頭管之間摩擦系數為1.21MPa.m-2，而由工程澆筑混凝土槽段高度以及底部接頭管直徑，計算得到液壓控制臺的最大示數為MPa。參考液壓控制臺壓力最大示數，就可實現對接頭管起拔過程力度的有效控制。

3.2 控制拔管時機

接頭管起拔實際對于整個混凝土防滲墻施工有著重要的作用，起拔時間過早或過晚，其成墻質量都會受到影響。接頭管起拔時機需要考慮混凝土早期特性、水下混凝土澆筑施工速度、槽孔深度以及接頭管直徑等因素，應保證在混凝土初凝時進行初拔，在末盤混凝土凝結后接頭管全部拔出。混凝土膠凝時間應根據實驗室實驗得出，并根據外部施工條件進行適當的調整。接頭管起拔時機估算公式為：

其中：t為混凝土初凝時間；t0、t1分別為混凝土出料與進場時間；t2為實驗室混凝土試件初凝時間；為修正系數，取0.98。

實驗得到本工程混凝土試塊膠凝時間在夏天為4～h。由于工程施工期主要集中在夏季，取混凝土初凝時間約h；施工中每間隔半小時對接頭管進行微動，避免接頭管與混凝土之間粘結力過大。當YJB-1200壓力表示數達到4～6Mpa時，進行接頭管起拔操作。

4、結語

接頭管法施工具有施工工期短、質量好、連接效果佳、施工功效高等優點。近年來，在槽深為2040m的地下連續墻施工中取得良好效果。但由于接頭管法施工技術要求高，需要對接頭管下設、混凝土澆筑、接頭管起拔等施工工藝進行嚴格控制，以保障防滲墻接頭連接的可靠與穩固。