1、1射水造墙施工质量控制中图分类号: O213.1 文献标识码: A 射水造墙是利用水泵及成型器中的射水喷嘴形成高速水流来切割破坏土层结构,水土混合回流,泥砂溢出地面(正循环)或者用砂砾泵抽吸出槽孔(反循环) ,同时利用卷扬机带动成型器上下往返运动进一步破坏土层并由成型器下沿刀具切割修整孔壁形成具有一定规格尺寸的槽孔;槽孔由一定浓度的泥浆固壁。溢出或抽吸出的与泥浆混合一起的土、砂、卵石等流入沉淀池,土、砂、卵石沉淀,泥浆水循环使用。槽孔成型后提起成型器,造孔机电动行走到隔一槽孔位置继续造孔,砼浇筑机就位,采用导管法水下砼浇筑建成砼单槽板,并在施工中采用平接技术建成地下砼连续墙。 一、施工工艺流程
2、 测量放线、先导孔施工 槽段划分、射水造墙机安装就位 造一期槽孔 清孔验收 泥浆下混凝土浇筑射水造槽机就位 造二期槽孔 清孔验收 泥浆下混凝土浇筑。 二、施工要点 1、 场地平整 由于射水法的设备要安装在轨道上进行施工,所以必须要有一块平2整的施工平台,最窄不得小于 5m,最短不宜小于 20m。场地平整要求为纵向坡度3%,横向高差10cm。 2、 铁轨铺设 铺轨是施工前最重要的准备工作。轨道应平行于防渗墙的中心线。根据墙体设计轴线及坐标点,用经纬仪放样定出轴线,在轴线上分段设置并钉入木桩,每个桩的中点用线连接,以此作为铺轨的标准线。在离轴线两侧各 253m 的范围内,应保证基础平整,不能有坡度
3、。然后在平整基础上铺设枕木,枕木间距根据基础的密实度在 0408m 之间调整,两根铁轨的间距按轮距 2m 铺设。铁轨与枕木的连接以及铁轨与铁轨之间的连接,轨道与墙体轴线的基本尺寸误差不得超过土 3cm,以保证槽孔孔位的精度。由于钢轨是可移动的,而射水造墙机是在钢轨上操作的,因而射水法造墙可建造折线形连续墙,可以较好地拟合设计的曲线形布置。但对于曲率较大的防渗墙段,射水法、期墙体搭接时应按墙中心线处 n 期槽施工预留缝宽值为零的原则划分。槽段铁轨铺设应平整稳固,前轨外侧面距防渗墙轴线 0.9m,孔位中心偏差不大于 3cm,轨面纵向坡度2%,横向高差1cm,轴线方向误差不大于 5mm。 3、 孔位
4、中心放样 轨道铺设好后,进行孔位中心放样,孔距用钢尺丈量,孔距 2.04m,孔位中心放样误差应小于 5mm。孔位中心放样后,用红漆在前轨外侧面上作出标记,然后丈量出各孔中心与防渗墙轴线的偏差,其偏差值应不大于 3cm。 4、测量放线、先导孔施工 3通过布设测量导线或测量控制网,精确施放防渗墙轴线控制点,定出防渗墙轴线。先导孔一般采用地质回转钻机配合金钻头钻进,套管固壁,钻取地层芯样,探明地层界线,确定防渗墙线.。要求尽可能减少对原状地层芯样的扰动,以准确探明相对不透水层界限和各地层地质情况. 5、槽段划分射水造墙机安装就位 槽段划分以一、二槽间施工预留缝宽值宜小不宜大为原则.在射水造墙机就位紧
5、固定位器前,先平整夯实射水造墙机作业面,轨水平,调校造槽机平台水平,精调造槽机导向门架铅垂,天轮导向门架中心平台口定位中心同在一条铅垂线上. 6、 造孔机就位对中 造孔机就位后,根据前轨外侧面上的孔位中心标志,移动机架进行孔位对中,对中误差小于 5mm。孔位对中后,固定机架,防止对中错位。 7、造孔机调平、调直 造孔机就位对中后,用水平尺检查机架的水平和垂直情况,并调整使机架保持水平和垂直。 8、 造孔前射流检查 进行射水造墙造孔施工前,排气后启动射流清水泵,打开 8 寸闸阀,调节射流水压,进行地面试喷射水,并检查所有喷嘴射流是否正常(造二序孔时,必须打开成型器两侧的侧向喷嘴,检查所有喷嘴射流
6、是否正常) 。 9、射水造墙造孔施工 喷嘴射流经检查正常后,调节射流压力,视地层情况,射流水压力4为 0.20.5Mpa,启动卷扬机,操纵成型器,上下均匀反复运动,进行造孔施工。 10、 造孔泥浆 采用搅浆机制泥浆。泥浆质量要求为比重 1.11.2g/cm3,粘度1825s,含砂量5%。 11、 造孔中,孔内泥浆液面应高于地下水位 1.5m 以上。 12、 造孔中,如遇有漏失地层,应立即采取堵漏和补救措施。 13、 准确丈量和记录成型器和下水管的长度,确保造孔深度不小于设计孔深。 14、成孔孔斜检测 对薄型(厚度小于 30cm)混凝土防渗墙,造槽的垂直精度是决定能否形成地下连续墙和保证墙体搭接
7、厚度要求的关健,造槽偏斜控制是施工中的主要难题之一.通过施工总结,必须从如下方面进行控制:首先在平整夯实作业面地坪后铺轨找平,再调校造槽机平台水平后,检查成型器导向门架铅垂精度,检查天轮,门架及台口导向中心是否在同一铅垂线上,检查正反循环钻管是否成直线,连接是否紧密同轴,精校后锁固定位:第二,造槽操作力求精良,操作主卷扬要稳,准,即使其频率,冲程稳定,放绳恰到好处,正反循环钻管间加连接撑卡,提落成型器过程中正反循环流量保持稳定并同时工作,使其施加给成型器的力基本对称,控制造槽进尺均匀,保持槽底不产生过多沉渣,在造槽过程中加强槽形修整等:第三,定时检测泥浆指标,保持良好的固壁性能,并注意槽口保护
8、,防止塌槽破环槽形:第四,随时注意观察偏斜情况,从反循环排渣,造槽进尺速度方面掌握地层特性,防止发生5扩径,缩径,偏斜及其他异常情况,每次加钻管时都应测记偏斜值:第五,一经发现偏斜(偏斜率3 时,必须立即采取措施纠偏,一般采取提起成型器自上往下修正偏斜的槽段,或要机台口人为反向别钢丝绳修孔,或提出成型器焊临时扶正器修孔等方法. 15、清孔 测量成孔的孔斜率后进行清孔,即不进尺反复上下运动成型器约5min 左右,然后测定清孔后的泥浆比重、泥浆粘度和浆液含砂量。清孔后的泥浆质量要求为比重1.3g/cm3,粘度30s,含砂量10%。 16、成孔深度和孔底淤积厚度检测 清孔结束后,拆下水管提起成型器,
9、并取出成型器底部刀口上的土样,辨别其是否为设计终孔地层土样,然后用测绳测定孔深,并计算出孔底淤积厚度。孔底淤积厚度=造孔深度-实测孔深,孔底淤积厚度应10cm。 17、砼导管安装 清孔结束并检查合格后的 1 小时内,浇筑机应就位并安装砼下料导管,砼导管底部离孔底的距离不大于 20cm。 18、 砼浇筑 清孔结束后的 1 小时内应开浇水下砼,第一盘料为水泥砂浆,随即浇入足够的砼,埋没砼导管底部。 19、 砼导管埋深检查与控制 砼浇筑过程中,每浇 4 盘砼测定一次孔内砼面的深度,计算出砼导管的埋深长度。砼导管埋深应小于 6m,大于 1m。混凝土浇筑用导管内径6135mm,管长 15m。混凝土熟料的
10、坍落度为 2022cm。为避免堵管事故,实践证明,导管埋深在 13m 为最佳,在导管埋至约 25m 时,及时脱去一节导管,仍有大于 1m 埋深的保证。 20、 砼导管拆卸 每次拆卸砼导管前,要根据砼导管的埋深计算好砼导管的拆卸根数,并要保证砼导管拆卸后,砼导管底部在砼中的埋深不小于 1m。 21、 砼拌和质量控制与检查 防渗墙砼在泥浆中浇筑,按下表配制。砼拌和严格按配料单标准配料,每盘砼搅拌时间不小于 3min。砼的坍落度和扩散度分别控制在 18 24cm 和 3540cm 之间;砼初凝时间应不小于 6 小时,终凝时间不宜大于 24 小时。砼参考配合比见附表 15。 22、 水下砼上升速度控制
11、 浇筑砼时,应经常检查和控制砼的上升速度,其要求为砼上升速度2m/小时,各处砼面应均匀上升,高差控制在 0.5m 以内。 23、 砼拌和与运输应保证浇筑连续进行,若因故中断,中断时间不宜超过 40min。 24、砼浇筑因故中断超过 2 小时后,应做好记录,并报告监理工程师,共同研究处理办法。 25、相邻槽孔混凝土接头处理 混凝土墙体与混凝土墙体之间相接应上下反复清洗原浇筑的墙体接头处,确保衔接处无夹泥。墙体与墙体平行相接,搭接长度应按为宜。若相接后发现封闭不严,产生渗漏通道时,可采用钻机7钻孔现浇混凝土的办法将渗漏处封闭,达到截渗的目的。 26、塌孔观测与处理 在施工期间依靠泥浆护壁工艺容易出
12、现扩孔与塌孔现象。扩孔与塌孔造成的主要原因是土层中含有秸料层、粉砂层、空洞、裂缝等。要解决以上问题,可采用的措施主要有:一是严格控制护壁泥浆浓度,必要时造浆可按比例适当添加膨润土。二是加密安置隔离体,增加支撑力。三是缩短墙体浇筑长度,减少水浸时间。 27、施工原始记录保存 在施工过程中,应由专人现场如实填写造孔、清孔和水下砼浇筑施工原始记录报表。原始记录应做到齐全、准确、清晰。 三、施工过程质量控制 1、原材料质量控制 施工原材料是保证施工质量的第一道关口,对进场原材料,要严格按照设计要求把关。 (1)水泥。水泥是混凝土最主要的拌和料。水泥生产厂家要具备国家质检部门认证的合格证,对进场的每一批
13、次水泥,生产厂家要出具试验报告,施工单位还要取样自行试验并送质检部门试验检查,以杜绝不合格水泥进场。此外,在施工过程中,要定期或不定期地进行试验检查。水泥的品质应符合 GB1751999硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或GBl3441999矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥等国家强制性规范的要求。此外,对水泥存放处要采取防鱼防潮等措施。 8(2)砂石骨料。应按设计要求严格筛选符合级配要求的砂石骨料。 (3)固壁材料。综合考虑设计,施工成本与现场实际条件,选用合适的制浆材料。 (4)封堵材料。综合考虑地质及坝体填筑材料,分析可能出现塌孔状况。备好适量的谷壳、木屑、棉花等物。一旦出现塌
14、孔可以及时封堵。 2、施工过程质量控制 施工过程中的质量控制,牵涉到施工工艺流程的各个方面,是保证工程最终质量的关键,施工方与监理工程师对每道工序的施工质量都要严格把关,不能有丝毫的遗漏或疏忽,更不能存侥幸心理。施工工序中的技术要求,已在前面章节中叙述过,许多要求是相互关联的,现对影响质量的关键问题再次分述如下。 (1)成槽机定位。铁轨辅好后,要按单双序槽孔孔长在铁轨上用红油漆漆上明显的标记,以便成槽机能准确定位。例如,单序孔长 204m,双序孔长 206m,则按 204m 和 206m 交替地在铁轨上漆上标记。单双序槽孔的孔长相差不大,故应标记精确。成槽机按定位标记行至槽孔前固定牢固后,利用
15、它的四个行进轮上部的千斤顶把机身调平,经水平尺量测后,固定住千斤顶。由于成槽机的导向装置垂直于成槽机机身。故成槽机水平即可保证下端连接着成槽器的钻杆垂直。 (2)造孔成槽质量控制。造孔成槽是射水法的第一步,也是关系到整体质量的关键第一步。质量保证要点如下: 1)孔斜率控制。为了保证防渗墙底部搭接厚度,施工过程中用水平尺横竖两方向检查成型器的倾斜度,用千斤顶调平,控制槽孔孔斜率0.3。 92)造孔施工控制。 双序孔侧喷嘴不得堵塞,单序孔喷嘴应关闭,泥浆应符合设计标准,即泥浆密度小于 1.25g/cm,粘度小于 30s,含砂量小于 10,孔底沉渣厚度小于 10cm,孔深符合设计标准。 3)塑性砼拌
16、和浇筑。严格按照配合比进行施工,塑性砼原材料经检验合格后方可使用以确保成墙质量。材料按先后顺序进仓,充分搅拌,施工中随时检查塑性砼坍落度和扩散度。塑性砼浇筑前必须在导管内设置隔离球,并保证有足够的首浇量,同时,浇筑过程中导管埋深要保证在 16m 范围内。 四、质量检查 1、 质量检查内容与要求 (1) 、质量检查内容 防渗墙成墙后,将全套施工资料报监理工程师审核并由监理工程师根据施工资料指定检查的位置和方法。 (2) 、质量检验的一般要求如下: 混凝土机口或浇筑槽口取样试验数量应与常规混凝土试验要求相同,采用机口或槽口取样检验,每个浇筑施工作业点每台班抽检一组试样,28 天进行室内试验检测。钻
17、孔为沿轴线平均每 500m 一孔,不足 500m 时也应布设一孔,每标段不少于两孔,每孔均做钻孔取样或压(注)水试验,钻孔取样每一孔取样 2 组进行室内检测,取样部位为钻孔的中部和底部超过 30m 的墙体,孔深应不小于 15m,粗骨料尽量用灰岩碎石,以利钻头实施。开挖墙体两侧揭露出墙体检测,平均每 750m 一处,每标段不少于开挖两处,每处一般长 24m,深 2.55m。开挖处主要检查墙体的10厚度,接缝连接可靠度,并在每开挖处取 12 组试验样做室内检测;试样室内试验主要检测墙体的单轴抗压强度,弹性模量和渗透系数及渗透比降,施工中的具体检验要求按监理工程师的批示执行。试样组数是指获得试验数据
18、的有效样品数。 (3) 、合格标准:防渗墙物理力学强度值和抗渗标准应达到设计要求值,不合格部分的物理力学指标必须达到设计值的 70%以上,且不得集中在相邻槽孔中;压(注)水检查标准为渗透系数 k110-6cm/s。墙体厚度大于等于设计值,墙体连续可靠。钻孔芯样获得率大于 80%,强度均匀。 (4) 、检查孔必须按机械压浆封孔法进行封孔,封孔材料为粘土水泥浆,土:水泥:水=3:1:2。开挖检查部位在各项检查结束后,应按筑堤要求回填压实。 (5) 、当检查不合格时,应增加检查孔孔数及开挖部位数量,直至达到合格标准。 (6) 、检查不合格的槽孔段,承包人应按监理工程师指示进行处理,直至达到合格为止。 五、注意事项 1、造孔过程中孔内泥浆的性能应确保孔壁稳定为主。施工过程如发现孔内泥浆面急剧下降,应及时加设抽水泵注水并抛入优质粘土颗粒等添加剂,堵漏和补浆。 2、在工程建造双序孔时,除了保证侧向喷嘴畅通,及高压射流的压力外,在成槽器两侧安装钢丝刷,可以有效地解决了以往施工中常出现