浅谈岩层地质中塑性混凝土防渗墙施工控制

浅谈岩层地质中塑性混凝土防渗墙施工控制1、工程概况XX市XX垃圾填埋场一期扩建工程是在XX市原有垃圾填埋场基础上改造、扩建、新建同时进行的工程，施工难度较大。塑性混凝土防渗墙是防止老垃圾场渗沥液进入新建库区的一道屏障，在整个工程中占有重要位置，其所处位置地质多为岩层，变更后平均深度达22米，入岩深度大。2、施工控制2.1、主要施工工艺及流程防渗墙施工，墙体首先把防渗墙划分成若干施工槽段，槽段划分应根据防渗墙墙体厚度及深度确定，结合塑性混凝土灌注速度及凝结速度考虑，不宜过长也不宜过短。施工顺序为，间跳槽段，即先进行Ⅰ期槽段冲孔成槽后才进行Ⅱ期槽段施工。在XX市XX垃圾填埋场一期扩建工程每槽划分为6.5~8.0米。防渗墙施工中常用抓孔成槽配合冲孔成槽方法。但在岩层地质中抓斗机是不适用的，必须采用冲击钻完成主孔成槽，其主要施工工序为：测量定位→导墙建造→冲修成槽→清底→灌注混凝土等，其施工流程如下图所示：砼浇筑机就位砼浇筑机就位泥浆净化沉淀池泥浆制作泥浆储存挖导沟筑导墙冲修成槽清底放入导管浇水下砼冲凿接头淤泥外运测量定位泥浆回收废渣外运防渗墙施工流程图2.2、测量放线测量放线工作是施工中重要的也是关键的一道工序。所使用的测量仪器必须经检验合格并在有效使用期内，进场后首先对有关单位提供的测量导线点、水准点进行复核。在原导线点和水准点的基础上建立施工控制网。2.3、施工平台、导墙制作施工控制1）施工平台设置施工平台是施工机具行走、作业的基础，导墙也是在施工平台上布设的，所以必须保证其施工质量。对有几米厚的土层的岩层地质，地面标高高于设计墙顶标高高度大于导墙高度的，在清表完成后，根据设计标高要求施工平台填至统一原则标高，一般以高出设计墙顶标高30cm～50cm为原则，挖方需碾压密实并达到设计或规范要求的压实度；不足导墙高度的，为避免导墙开挖时出现难以挖方的现象，需适当调高施工平台标高，以保证导墙施工质量。对地面标高低于设计墙项标高的，为保证导墙施工深度，使岩层项面至施工平台标高高差大于导墙深度，且保证平台标高高出设计墙顶标高30cm～50cm，需进行分层填土、压实达设计或规范要求。2）导墙制作导墙是施工的重要组成部分，是沿防渗墙中心线设置的钢筋混凝土临时构筑物。其主要作用是冲孔机械的施工导向、控制标高、支承施工机械、容蓄泥浆护壁、防止槽壁顶坍塌，起挡土、承台、结构维持稳定液面的作用。导墙结构尺寸及备筋严格按设计图纸。无设计图纸时，一般布设成“┑┏”型，采用钢筋混凝土结构。深度一般取1.5～2.0米，厚度20cm，墙内净距大于墙体厚度10cm左右。导墙制作流程：测量定位→土方开挖→钢筋制安→立模→砼浇筑→拆模、内支撑及回填粘土。土方开挖采用机械开挖一次按略小于导墙尺寸挖掘，人工按导墙断面尺寸进行适当修整。导墙拆模后，为防止变形，可在导墙间加设横向木支撑，支撑间距为1~2m。导墙制作需满足下列技术要求：①导向墙应平行于防渗墙中心线，其允许偏差为±1cm；②导向墙顶面高程（整体）允许偏差±1cm；③导向墙顶面高程（单幅）允许偏差±0.5cm；④导向墙垂直精度为1/300h，水平精度为1/500。在导墙混凝土达设计强度90%之前，禁止任何重型机械设备在导墙旁边1米范围内行驶、停置和作业，以防止导墙受压变形。在导墙混凝土达设计强度90%之后方可冲孔作业。2.4、泥浆制备1）泥浆池及沉淀池建造泥浆池尺寸主要按造墙泥浆的日最大需求量确定,计划工期内日平均劳动强度=总量/施工作业天数,确定需储备泥浆量=日平均劳动强度×1.15充盈系数),分三级贮存。每池净空尺寸为：长×宽×深＞确定需储备泥浆量（长宽高需根据现场实际情况确定，深度不宜太深，2～3米为宜）。池体采用砖砌结构，内部批挡。泥浆池及沉淀池平面位置根据现场平面位置确定，布设在导墙附近且不影响冲孔机械的摆设、移动，以便于泥浆使用，共设多少处由总工程量及沿线长度确定，40～50米长度设一处。2）泥浆制作泥浆具有维护槽壁的稳定、悬浮携带钻渣和冷却、润滑钻具的作用，泥浆的好坏直接关系到地下防渗墙的质量。因此，泥浆应具有良好的物理性能、流变性能、稳定性以及抗水泥污染的能力。根据地质情况及所选用的冲孔机性能，在XX垃圾填埋场扩建一期工程中我们采用了膨润土成品料制造泥浆，膨润土成品料由市场采购，应符合SY5060-85的规定。泥浆的性能指标和配合比，须通过试验加以确定。确定每盘泥浆制作时间不少于30min，膨润土材料所制的泥浆需停放24h后才能使用，泥浆池内泥浆应经常搅动，以保持泥浆性能指标均一，泥浆性能指标应符合下表的规定。泥浆配合比采用：膨润土：CMC：水：Na2CO3=70:1:1000:0.5。新制膨润土泥浆性能指标序号项目性能指标试验用仪器备注1密度<1.10g/cm3泥浆比重秤每工作班检查2浓度>4.5%3漏斗粘度18～24s漏斗计检查两次4塑性粘度<20cp旋转粘度计510分钟静切力1.4～10N/mm2静切力计6PH值9.5～12PH试纸或电子PH计施工过程主要控制泥浆项目为：密度、漏斗粘度、含砂量。清孔换浆指标应通过现场试验确定。2.5、槽孔开挖施工控制槽孔开挖是防渗墙施工中的一道关键工序。成孔机械应根据设计资料及现场地质条件选用，在岩层地质中抓斗机是不适用的，宜选用冲击型钻机，即用冲击钻机先期施工导向主、副孔。见下图所示。冲击钻成槽施工过程主要采用先钻进主孔（1＃、3＃、5＃），后劈打副孔（2＃、4＃），再用方形钻头削平槽壁的方式。施工顺序如下图所示：接头（导向孔）槽段长度接头（导向孔）槽段长度Ⅰ期槽段Ⅱ期槽段Ⅰ期槽段接头（导向孔）接头（导向孔）接头（导向孔）槽段长度槽段长度 施工布置示意图1#3#1#3#2#4#5#转角槽段施工顺序图成槽过程质量控制措施：1.随时向槽内补充泥浆，保证槽内泥浆面不低于导墙0.3m，以利于槽内稳定。2.保槽段深度和终孔条件满足设计要求，并且槽底大致平整。3.经常检查槽孔垂直度，槽壁垂直度偏差＜0.5％。以防偏孔，斜孔等。4.当出现槽壁坍塌迹象时，如漏浆、导墙及作业面沉降，泥浆随同气泡向地面溢出等，应用粘土回填，待墙壁稳定后重新进行冲孔成槽。5.加强观测，若发生异常情况，要及时妥善处理并通知设计、监理和业主。2.6、清槽施工控制在成槽过程中，为了把沉积在槽底的沉渣清出，需要对槽底进行清渣以提高地下防渗墙的承载力和抗渗能力，提高成槽质量。在清孔过程中，不断向槽内泵送优质泥浆，以保持液面稳定，防止塌孔。常用的清槽法有泥浆置换法、抽排法等，由于XX垃圾填埋场一期扩建工程的槽孔较深，清槽采用气举排渣的清槽方法。清槽时要做到：①内泥浆必须高于地下水位1.0m以上，并且不低于导墙顶面0.3m。②清槽应不断置换泥浆。清槽后，槽底以上0.2～1.0m处的泥浆比重应达到相关技术指标要求。施工时设专人进行检测控制，检测仪器采用比重计、含砂率筒及粘度计。③清槽后及灌注混凝土前，会同监理及有关单位检查槽底沉渣厚度。检查方法通常用测绳测量法，一个槽段一般检测三个测点，沉渣厚度不得大于50mm。2.7、水下混凝土灌注施工控制当清槽满足设计、规范要求后及时灌注水下混凝土。水下混凝土灌注是防渗墙施工成功的最后一道关键工序。必须确保设备运转正常和材料充足。混凝土灌注采用导管法，塑性混凝土严格按设计要求进行配拌制。而塑性混凝土拌制及水下灌注根据设计和规范要求应满足以下条件，确保工程质量：①根据设计塑性混凝土配合比进行塑性混凝土配制，搅拌，宜选择具有相应资质条件的混凝土生产厂家进行生产。②遵守灌注水下混凝土的有关规定。③一个槽段内同时使用两根导管时，其间距≤3m，导管距槽段接头端不宜大于1.5m，槽内混凝土面整体基本均匀上升，上升速度不小于2m/h，并在混凝土初凝前灌注完毕。④各工序必须紧密安排，确保工程施工质量。⑤混凝土浇灌过程要专人测量其上升高度，严禁导管提离混凝土面。并做好灌注记录。⑥混凝土灌注过程必须严格控制最终灌注标高。2．8、施工过程检测控制施工过程检测控制主要有造孔成槽检测；泥浆质量检测等项目。①造孔成槽检测：主要检测成槽垂直度及深度。冲击钻机则需每钻进1～2m用直尺检查一次垂直度（重锤法）。深度检测采用测锤量测，墙底标高必须达设计要求值。垂直度控制在1/300h。②泥浆质量检测：主要检查新造泥浆、槽孔泥浆等指标，控制泥浆比重、含砂率及粘度是否符合设计及规范要求。③水下砼浇筑检测：塑性混凝土浇筑过程应控制混凝土的浇筑速度及高度以及混凝土的质量是否符合设计及规范要求。④清孔检测：清槽后及灌注混凝土前，会同监理及有关单位检查槽底沉渣厚度。检查方法通常用测绳测量法，一个槽段一般检测三个测点，沉渣厚度不得大于50mm。2．9、接头施工控制措施防渗墙接头要求保持一定的整体性，抗渗性。在地下连续墙及防渗墙中常用的接头方法有：工字型钢接头法、接头管法、冲凿法等。塑性混凝土防渗墙不同于普通地下连续墙，其无钢筋，不适用工字型钢接头法。XX市XX垃圾填埋场一期扩建工程中塑性混凝土防渗墙体入岩深度较深，采用接头管方法施工时