樊维龙
(中国水利水电第一工程局有限公司,吉林长春,130000)
摘要:针对某水库实际情况,对其防渗施工中多头小直径搅拌桩防渗墙技术的应用进行深入分析,提出施工方法和施工中需要注意的事项及要点,并通过实践得出该水库所用防渗技术合理可行、效果显著,值得类似水利工程设施参考借鉴的结论。
关键词:水利工程;防渗技术;多头小直径搅拌桩防渗墙
在水利工程建设和运营管理过程中,防渗都是一项关键环节,只有做好防渗,才能避免渗漏现象的发生,从而保证水利设施与建筑的安全性。目前,可用于水利工程的防渗技术措施有很多,而且不同的防渗技术,原理、特点、适用对象均有所不同,这就需要在实际工作中根据工程实际情况确定适宜的防渗技术类型,并在施工中加以严格执行,只有这样才能保证防渗施工顺利完成,达到预期的防渗质量和效果。
1工程概况
某水库以防洪、农业灌溉和水产养殖为主要功能,其工程等级按照V等考虑。近几年,该水库接连出现散浸现象,最长可达50m,由于大坝西侧的背水坡,其排水沟产生很多渗漏点,这对水库度汛有很大影响,影响度汛安全。为了使该水库能够安全度汛,相关管理单位在严格落实各项制度的基础上,加强了水位控制,并引入了多头小直径搅拌桩防渗墙技术,旨在消除渗漏点,保证防渗安全。现以该水库为例,对防渗技术具体应用做如下分析。
2参数确定
开工前,根据图纸确定的各项要求先行开展试验(采用42.5普硅水泥,其掺加量按不小于15%控制)。通过试验,能确定包含水灰比、外加剂类型与掺量、防渗构造渗透系数和抗压强度等在内的各项参数,确保施工得以顺利进行。该工程所用防渗技术的主要参数包括:(1)抗压强度(室内),不低于1200kPa,采用龄期与28d的成型水泥土实测得出;(2)抗压强度(现场),不低于600kPa,通过现场取芯实测得出;(3)防渗构造渗透系数,不超过1.0×10-6-5.0×10-6cm/s;(4)水泥掺加量,不少于15%;(5)成墙后墙身垂直度,偏差不超过±0.5%;(6)孔位偏差,不超过±30mm;(7)成墙后墙身厚度,不小于200mm[1]。
3施工方法
3.1场地准备
按照相关规范提出的要求,在防渗墙所在位置的轴线方向上准备一块宽度不小于3.5m的带状作业面,并将该作业面上的各桩设计桩位表面清理干净,清除所有可能会对施工造成妨碍与影响的障碍物,包括地上障碍、地下障碍与路侧障碍[2]。
3.2导浆槽开挖
在成墙轴线上以设计要求为依据开挖出一个宽度为0.5m左右、深度也为0.5m左右的槽,对于开挖时产生的土,应及时运输至堤外设计指定的堆土区堆放,不可在现场长时间堆放。
3.3桩机就位与附属设备安装
根据施工现场实际情况,对桩机进行运输、组装和调试。
3.4施工测放
结合设计资料及相关规范提出的规定,确定墙身轴线,然后按照50m的间隔距离设置控制桩,并对控制桩的高程予以测量,准确标出其桩号,同时做好记录与维护。考虑到每幅的成墙长度可以达到120cm,故墙身定位主要根据钻杆的中心实施,在放样过程中按照120cm的间隔距离设置控制点[3]。
3.5浆液配制
水泥浆采用搅拌设备按照经试验确定的水灰比进行配制,同时根据所用搅拌桶的有效容积确定水泥浆水灰比,再通过计算确定水泥的掺加量。在制浆过程中,先在桶中加入经计算确定的水量,再加入经计算确定的水泥量,然后将其搅拌至均匀,搅拌时,正反两个方向的搅拌时间都应达到2min以上。浆液应做到随配随用,另外,为避免阿生离析,无论是搅拌机还是料斗内的浆液都要持续搅动。浆液配制好以后,利用专门的泥浆泵将其输送至储浆罐。
3.6搅拌喷浆
开启搅拌机,促使其钻头的底部和设计要求的墙顶位置处在相同高程,然后开始慢速搅拌,并启动送浆泵开始送浆,在钻进至一定的深度后加快钻进速度,在搅拌的同时不断下沉。采用专门的记录仪对下钻深度进行实时记录,直到实际深度达到设计要求。之后对钻头进行提升,并喷浆搅拌到设计要求的墙顶位置,此时采用专门的记录仪对送浆量进行记录。在实际的喷浆过程中,压力应保持稳定,且供浆应保持连续,使整个桩身的喷浆都保持连续与均匀。喷浆搅拌结束后,将送浆泵关闭,然后使搅拌机向下一个桩位平移,对以上步骤进行重复,直到完成该桩的喷浆搅拌[4]。
4施工注意事项
现场施工时应注意以下各项要点:
(1)该工程主要使用的是42.5普硅水泥,原材料进场后应先由资质合格的机构检测,经检测确认合格,且通过监理单位的批准后,当能在施工中使用。现场施工时使用的水泥必须和试验时使用的水泥完全相同,包括种类与品牌。
(2)施工必须按照图纸与经试验确定的各项参数进行,包括水泥的掺加量、提升速度、下沉深度和浆液比重等。
(3)为喷浆机设置专门的计量器,若未设置,则不允许在施工中使用。
(4)施工时做好包含桩径、墙厚和搅拌是否均匀等在内的定时检查,并对钻头予以定期复核,若发现其磨耗量超过2cm,应立即更换。
(5)主机施工中必须始终处在水平的状态,并确保导向架保持垂直,将其垂直度偏差控制在允许范围之内,即不超出0.4%。
(6)桩位的偏差不能超出30mm,同时桩之间的搭接长度和墙厚都要达到设计提出的要求[5]。
(7)无论是喷浆下沉还是提升的速度,都必须满足设计与规范的要求,在现场安排专人对下沉及提升的时间予以记录,其中,时间误差要控制在5s以内,而深度误差要控制在50mm以内。浆液在进行搅拌喷浆时不能发生离析,也不能放置太长的时间,并且要做到随拌随用,保证泵送的连续性。浆液的拌制要严格按照批准后的水灰比进行,若浆液从完成拌制到使用前的时间超过2h,则不允许在施工中,要及时视作废浆处理,以免在施工中误用。
(8)喷浆若因故停止,需在接桩过程中使搅拌头反向搭接,在搭接0.5m之后方可继续进行喷浆和搅拌,这样做的目的是防止缺浆与发生断桩。
(9)墙体之间的连接在防渗墙施工中属于关键工序,施工过程中要对桩位及垂直度进行严格的控制,做好标识,确保墙体间良好套接,形成一个完整且连续的墙体。
(10)施工完成后进行质量检查,要求各项参数符合以上经试验确定的要求。
5结语
综上所述,防渗一直以来都是水利工程建设的重点,该水库通过对以上防渗技术的合理应用和施工,之前发现的所有渗漏点都被消除,有效解决了水库防渗问题,说明以上防渗技术合理可行,值得类似工程参考借鉴,不断提高水利工程的防渗技术水平。
参考文献:
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[3]苏李刚.高喷灌浆技术在水利工程基础防渗处理中的应用[J].工程建设与设计,2020,10(11):94-95+98.
[4]严慈玉,王景芸.BIM技术在水利水电工程施工安全管理中的应用分析[J].水利建设与管理,2020,40(04):41-43+40.
[5]殷雪明,钱德强,许召新.水利工程施工中的防渗新技术及应用研究[J].科技创新导报,2020,17(10):34-35.
作者简介:樊维龙,1989--,男,汉,河南南阳,助理工程师,本科,单位:中国水利水电第一工程局有限公司,研究方向:水利水电施工
单位所在省市及邮编:吉林长春 130000