武守猛
摘 要:傳統水利防滲墻施工主要采用沖擊鉆、液壓抓斗、高噴、深層攪拌樁等,隨著雙輪銑技術的發展推廣與應用,結合雙輪銑防滲墻在博興水庫的應用實例,從雙輪銑工藝原理、工藝特點和質量控制要點等方面進行探討,并指出雙輪銑技術尚待研究解決的幾個方面,使雙輪銑防滲墻技術在水利防滲墻施工中得到更好的發展。
關鍵詞:雙輪銑;防滲墻;探討
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.014
0 引言
博興水庫為中型平原水庫,設計壩基防滲采用液壓抓斗及雙輪銑兩種工藝,施工樁號0+100~0+651段防滲墻采用雙輪銑設備,防滲墻軸線長度551m,設計墻厚0.75m,深度約40m,水泥摻量20%,防滲墻底部插入壩基相對不透水層⑧層壤土1.5m。雙輪銑設備型號為金泰S36夾持鉆桿式加強型,一次成槽0.75m×2.8m,順槽式套打施工,相鄰兩槽搭接寬度0.3m。
1 工藝原理
雙輪銑防滲墻是將液壓雙輪銑槽機和傳統深層攪拌的技術特點相結合的深層水泥土攪拌技術,在掘進注漿、供氣、銑、削和攪拌的過程中,兩個銑輪相對相向旋轉,銑削地層;同時通過動力系統施加向下的推進力,向下掘進切削。在此過程中,通過供氣、注漿系統同時向槽內分別注入高壓氣體和固化劑(一般為水泥),其注漿量為總注漿量的70~80%,直至要求的設計深度。此后,兩個銑輪作相反方向相向旋轉,通過動力系統向上慢慢提起銑輪,并通過供氣、注漿管路系統再向槽內分別注入氣體和固化液,其注漿量為總注漿量的20~30%,使其與槽內的基土相混合,從而形成水泥土地下連續墻。
主要施工工藝流程:施工準備→安裝調試→試樁試驗→移機就位→攪拌下沉→攪拌提升→成墻→成墻檢測
2 工藝特點
(1)銑頭部分裝有數據傳感器,將數據處理和信息反饋技術應用于施工,系統的垂直度主要由支撐矩形方管的三支點輔機的垂直度來控制,同時調整銑頭轉速和姿態,墻體的垂直度可控制在3‰以內,起到較好控制垂直度的目的。
(2)兩幅間的墻體連接為完全銑削結合,搭接寬度30cm,接合面無冷縫,整體性強。
(3)履帶式主機能自由行走、移位、轉向,操作靈活;不需要配置護壁泥漿,棄漿量少且棄漿硬化后易于集中處理;施工中無需鉆孔,噪聲小,震動低,能滿足城市空間局限和高環保的要求。
(4)與傳統的液壓抓斗或沖擊鉆工藝相比,省去了導墻澆筑及拆除、軌道鋪設、導管下設、混凝土澆筑等工序;與傳統的深層攪拌工藝相比,增大了單位成墻的有效面積,做到一機一幅直接成墻,工效高于液壓抓斗2倍以上,經濟效益明顯。
3 質量控制要點
3.1 試樁試驗施工
試樁試驗是依據詳細的地勘資料確定施工參數的關鍵途徑。試樁應連續施工兩幅,至少達到設計深度,根據試樁過程中進尺、出漿量、注漿壓力及注漿量等參數,優化確定水灰比及復攪次數,以指導施工。
3.2 主機姿態控制
主機操作人員的技術水平、經驗和責任心是影響成樁質量的重要因素,施工前,必須根據試樁試驗結果對主機操作人員進行技術交底,使其明了進尺深度、下沉提升速度、水灰比調整、糾偏控制、復攪次數等參數。
主機操作人員根據自動記錄儀的顯示反饋數據,對不同地質和進尺情況,做出相應姿態調整,尤其是改變銑頭轉速和注漿壓力時,必須立即通知漿液拌制人員,及時改變漿液配比,實現主機與后臺的聯動。
3.3 漿液拌制質量
施工前,必須對比降拌制系統的稱量設備進行校核,根據試驗確定的水灰比計算的漿液拌制配合比,制定漿液拌制盤數記錄表,施工完后,與理論值比較,實現動態控制。施工過程中,質檢人員使用比重計,及時對配置的漿液進行質量檢測,嚴格控制漿液質量。
3.4 成墻檢測
成墻后應根據墻體齡期進行成墻質量檢測,采用無損檢測、鉆芯取樣、芯樣質量檢測、現場注水試驗、開挖檢查等手段相結合,對墻體抗壓強度、滲透系數、接縫質量進行有效檢測。
4 雙輪銑技術尚待研究解決的幾個問題
(1)雙輪銑設備信息自動化程度有待加強,主機自動記錄儀反饋的數據應該與后臺拌漿、注漿及注氣等系統向結合,實現實時自動化的控制,減少人為控制的疏忽和滯后性。
(2)雙輪銑的相關技術標準和施工規范尚未統一頒布,不利于技術的廣泛推廣。
(3)雙輪銑成墻過程中在不同的地層中進尺速度不一致,如何變換水灰比;在不同的深度地下水位不一致,水灰比和水泥摻量如何調整。
5 結語
通過相關質量檢測和開挖檢查,雙輪銑技術在博興水庫防滲墻施工中取得了較好的效果,與傳統防滲墻施工工藝相比,具有顯著的技術優勢。但仍需要相關的科研、設計及施工單位共同努力,完善和發展雙輪銑設備和技術規范,使雙輪銑防滲墻技術在水利防滲墻施工中得到更好的發展。
參考文獻:
[1]霍鏡,朱進,胡正亮,李海兵,惠永川.雙輪銑深沉攪拌水泥土地下連續墻(CSN工法)應用探討[J].巖土工程學報,2012,11(34).