射水法造地下连续混凝土防渗墙技术应用中的事故分析

射水法造地下连续混凝土防渗墙技术应用中的事故分析

国内防渗技术的应用自1988年福建省水利水电科学研究院发明了射水法修建的薄混凝土防洪墙以来，该技术已成功应用于我国大部分大坝洪峰的加固、民用桥梁的挖掘和防护、水库的保护和其他工程的防洪。现根据十几年的施工经验,总结射水法造地下连续混凝土防渗墙技术在防渗加固工程应用中出现的常见事故及处理方法,供参考。1土石砂砂槽孔修正射水法造地下连续混凝土防渗墙原理如下:利用泥浆水高速射流的冲击力破坏砂、土层结构,利用砂石泵将水土砂卵石混合泥砂吸出地面。同时利用卷扬机操纵成形器上、下反复冲击,由其下沿刀具进一步破坏土层并切割修整槽孔壁。泥浆固壁形成断面为矩形的槽孔。在已成槽孔中采用常规的水下混凝土导管浇筑法,直接浇筑水下混凝土建造混凝土防渗墙。2常见事故及原因分析2.1收索机无法工作埋钻事故是射水法造地下连续混凝土防渗墙中较为严重的、也是较为常见的一种事故,产生原因有以下几种:(1)停电。工程施工中,如果没有备用电源,又遭遇突然停电,水泵停止工作,提钻头的卷扬机无法工作。本来在孔中悬浮的泥沙在重力的作用下沉到孔底。如果此时钻头在孔底,则被埋在泥沙下。随着泥沙越积越多,钻头两边填满泥沙。当阻力超过卷扬机的最大拉力时,卷扬机拉不动钻头,导致埋钻事故。(2)塌孔。造孔过程中,由于泥浆固壁没有做好,在松散的地层中容易造成塌孔,大量的泥沙埋住了钻头,造成埋钻事故。(3)卷扬机钢丝绳断裂。当造孔进尺在沙卵石层时,卷扬机的钢丝绳突然断裂,钻头靠本身的重量往下进尺,大量的沙卵石无法及时抽出,造成埋钻事故。2.2施工双序孔时会造成卡钻卡钻事故也是射水法造地下连续混凝土防渗墙中较为严重的、常见的一种事故,产生原因有以下几种:(1)在放样过程中存在误差。在正常的射水法造地下连续混凝土防渗墙施工中,每个孔按2.04m放样。若误放为1.94m,施工双序孔时就会造成卡钻。(2)一期孔扩孔导致双序孔孔位与钻头宽度不符。由于地质比较松散造成一期孔扩孔,双序孔在本身位置上就与钻头宽度有偏差,在造孔中,若不注意就会造成卡钻。(3)孔内存在障碍物。在造孔过程中,孔内存在大石头或施工时吸砂管由于固定不牢脱落,在进尺至要接管的位置或已到设计深度,钻头要提起时被障碍物卡住,造成卡钻。2.3在建造双序孔时，钻头侧的喷嘴没有连接，导致接头不良在施工双序孔时,由于忘记打开侧向喷嘴或侧向喷嘴被堵未通,无法清洗一期孔接缝,造成接缝夹泥或夹沙现象。2.4因地层中有通道分布而造成的大伤害施工中经常碰到孔内水位突然急剧下降,无论孔外如何补水,也抵不过孔内漏水,如不采取措施,将造成塌孔事故。这种事故形成的原因一般是由于地层中存在孔洞、渗流通道、管涌通道及墓穴等。造孔过程中,进尺到该地层时,地下空间瞬间扩大或孔内水顺着渗流通道、管涌通道流走,造成孔内水位突然急剧下降,产生事故。2.5混凝土施工中的事故(1)由于制作导管并将其从混凝土表面抬起，导致断桩事故由于混凝土料拌和物塌落度太大或太小,和易性不佳,造成混凝土料在导管中下料不畅,导管提离混凝土面时造成断桩。(2)埋深的作用由于混凝土好下料,疏忽了导管在混凝土里的埋深,有时会埋深十几米,而按规范要求应为1m～6m。由于混凝土与导管之间的摩擦力大于提升卷扬机的提升力,造成埋管。(3)由于带有筑巢管的卷扬机的电机故障，在浇筑混凝土的过程中,有时提升浇筑导管的卷扬机的电机会烧毁,浇筑工作受影响,从而影响混凝土浇筑质量。2.6由于收割机故障，混凝土体积发生了变化(1)混凝土砌块的故障影响了混凝土的制备由于供水系统故障,如供水的计时表故障,供水不正常,拌和料塌落度偏大或偏太小,影响混凝土质量。(2)由于搅拌机的维护或系统故障，搅拌机的提升或下降系统出现故障,无法拌料,超出规范规定的时间后,影响此孔混凝土质量,造成浇筑事故。3常见错误的解决3.1千斤顶同时来上顶埋钻事故的处理方法有两种:(1)在钻头埋进地层时,一旦发现卷扬机提不动钻头,马上锁好处理埋钻的专用工具,即卡扣和事故扁担,再用4个20t油压千斤顶同时往上顶。此为处理埋钻事故的首选方法。(2)若上述方法不凑效,则让轨道往前或往后平移一个混凝土防渗墙的厚度或多一点,利用另一个钻头在被埋的钻头前后造孔,进尺至埋钻深度时,多清孔,把被埋的钻头前后泥沙清干净,再用挂在造孔机横梁上的5t手拉葫芦拉动被埋钻头,把钻头提上来。然后回填土,把轨道回移至施工轴线,继续施工。以上两种处理方法均要考虑地基的承受能力。若地基承受力不够,应先进行地基加固,再处理埋钻事故。3.2定期补植放样,注意地层条件卡钻事故的处理方法同埋钻事故处理方法中的第一种相同,不再重复。这里着重介绍如何避免卡钻事故的发生。(1)进行施工轴线孔位放样时,应注意尺寸的误差;放样完成时,应重新检查,避免因放样而造成的卡钻事故。(2)一期孔扩孔或因放样错误而事实存在孔位偏差时。在造孔的过程中,时刻注意钻头与地层接触时的状况,感觉到扩孔或孔位偏差,应减小卷扬机的提升幅度,采取慢慢剁一点,待剁出一个小平台时,再提高卷扬机的提升幅度,靠钻头的重量把混凝土打掉;再慢慢剁一点,有小平台时,再提高卷扬机的提升幅度,靠钻头的重量把混凝土打掉。如此反复进行,可以慢慢进尺,也可以避免卡钻事故的发生。3.3造双序孔时,反渗透的注意事项主要在于接吸砂管和接水下钢管这个事故处理方法很简单,但如果不处理,影响质量的后果比较严重。在造双序孔过程中,接吸砂管和接下水钢管的时候分别检查侧向喷嘴是否通畅。若不通畅,应及时清理,保持侧向喷嘴通畅,才能保证接缝的连接性。3.4植生时孔内再加固结一般要做混凝土防渗墙加固的工程都存在各种各样的漏水问题,因此,加固工程开工前要做好各种准备工作。一是增加备用的水泵,二是准备几十方的粘土,三是准备一些木头锯末。发生孔内水位急剧下降时,先往孔内加水,如果还不行,应立即停止造孔,提起钻头,往孔内加粘土,必要时往孔内加锯末和粘土的掺和物。这是由于:造孔时,孔内的泥浆浓度较稀,孔内的泥浆水中土颗粒太小,碰到渗流通道或管涌通道,无法堵住渗流或管涌通道,并会随着渗流或管涌通道被带走。填土时,土颗粒较大,可以堵住渗流或管涌通道。若管涌通道太大,单是粘土也无法堵住,掺和一些锯末,增加粘土的粘聚力,可以堵住管涌通道,维持孔内水位,确保造孔的顺利进行。3.5混凝土结构的一些事故处理(1)通过制作导管管道，切割混凝土表面，导致断桩事故除按规范要求的处理方法处理外,在施工中还有一种处理方法,即重新用造孔机下管清孔,验收合格后,再下导管进行混凝土浇筑。(2)由于混凝土中的管道深度差，管道埋在坍塌的地方，导致以下处理在露出混凝土面的导管卡上事故卡,再用2个12t～20t千斤顶往上顶,一般可以处理好该事故。(3)葫芦挂进尺和进尺对浇筑混凝土在寻找相同型号电机的同时,将5t手拉葫芦挂在浇筑机的大梁上,用人工拉葫芦进尺进行混凝土导管的上下,可以避免中断浇筑混凝土超过规范要求的时间。3.6由于收割机故障引起的混凝土质量损失的处理(1)由于挖掘机供水系统的故障，影响混凝土和材料的处理采取直接加水,不通过计时器,靠其它备用的计量器计量,控制混凝土的塌落度。(2)等机械维修需要继续浇筑①现场有条件时,把拌和料直接送进搅拌机滚筒进行搅拌。②现场无法把拌和料直接送进滚筒的,视修理故障的时间而定。时间不超过规范要求的,可以等机械修理