[深厚覆盖层下防渗墙槽段连接型式的选择及应用] 600宽地下防渗墙成槽单价

　　摘要 本文结合工程实例，对深厚覆盖层下防渗墙槽段连接型式的选择及施工工艺进行了分析，并确定了防渗墙墙段连接采用接头管法施工工艺。以期为同行提供参考。 　　关键词 深厚覆盖层；防渗墙；连接型式
　　中图分类号TV64 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）35-0106-02
　　1 工程概述
　　某工程坝址区河谷呈“U”型，两岸山高坡陡，基岩裸露，坝肩岩体较完整，强风化较浅，河床覆盖层主要是由坝址下游的哈木勒堤沟古冰川的推进和后退及“堰塞湖”的形成与溃决等因素形成的第四系冰碛、冰水堆积物。覆盖层最大厚度147.95m，自下而上可分为3大类型：冰碛层、砂层透镜体、冲洪积层和坡积层。
　　2 防渗墙槽段连接型式的选择
　　2.1 防渗墙接头工艺
　　混凝土防渗墙接头工艺包括钻凿法、双反弧法、单反弧法、拔管法等，其中，钻凿法适用于低强度混凝土防渗墙施工，而普遍采用的接头工艺为反弧法（包括单反弧和双反弧）、接头管法。
　　“钻凿法”工艺是在一期槽孔混凝土浇筑完成后，钻凿一期墙段两端的接头（接头孔），然后再钻凿二期槽孔，最终在一二期墙段之间形成一条半圆形的接缝。该法适用于冲击钻机造孔、墙体材料为低强度混凝土的条件；操作简单，无需特殊设备，缺点是损失约10%的墙体混凝土材料和工时。
　　“单反弧”工艺是在相邻一期槽浇筑后，先用冲击反循环钻机施工两端主孔（即单向弧导向孔），导向孔终孔验收合格后，再用双反弧钻头进行扩孔，边扩孔边采用反循环方式将主孔内的石渣抽出，直至终孔，然后将一期槽端头孔混凝土半圆弧周边的泥皮及部分混凝土凿出，形成单弧接头面。
　　 “双反弧”工艺是在相邻两个一期槽孔之间留下一个接头孔位置作为二期槽孔，待一期槽孔混凝土浇筑完成后，先钻凿出圆形接头孔，接着用双反弧钻头进行扩孔，再用液压可张式双反弧钻头凿除一期墙段断面残留的泥渣并刷洗干净，最后浇筑成墙。
　　 “接头管”工艺是在一期槽孔混凝土浇筑前将专用接头管置于槽孔两端，然后浇筑混凝土，待混凝土初凝后、以一定速度将接头管拔出，从而在一期墙段的两端形成光滑的半圆柱面和便利二期槽孔施工的两个导孔，二期槽孔施工完成后，即在此形成一个接缝面。如果二期槽孔混凝土浇筑质量良好，所形成的接缝将很密实，这也是该法的优点，缺点是操作复杂。
　　2.2 防渗墙槽段连接型式分析
　　该工程坝基覆盖层深厚复杂，防渗墙深度达90m，且混凝土强度较高，“钻凿法”接头明显是不适宜的。
　　采用“双反弧”或“单反弧”方法，成败的关键在扩孔，而扩孔钻进有时在侧墙和中心孔导向的情况下进行的。试验和现场施工表明，下坂地覆盖层防渗墙扩孔系数大于1.3，且地层中含有砂层透镜体，孔壁不稳定，成墙不规则，相邻墙段端孔超挖过大或局部塌孔均会给扩孔造成困难，若采用 “双反弧”接头工艺，由于“鼓包”等不定因素随时可能出现，使得接头的扩孔、套接存在问题，接头质量难以保证。就单反弧法施工工艺和弧面切割边界条件而言，较大弧石和漂卵石层不利于反弧法扩孔；对单反弧法施工砂层透镜体孔壁易于变形或不稳定，两侧接触模量差异巨大，亦不利于扩孔，下覆砂砾石层不均一，胶结性差，层位较深也不易接控制反弧法扩孔质量。
　　“接头管法”是目前混凝土防渗墙施工接头处理的先进技术，具有质量可靠、施工效率高的特点，是超深防渗墙（>60m）的关键施工技术之一，尤其适用于墙体材料强度高、工期紧的工程。“接头管法”施工有一定的技术难度，但有着其它接头连接技术无可比拟的优势：首先，由于接头管的下设，可以克服套打高强度混凝土接头的难题，节约时间，提高工效，节约墙体材料，降低费用；其次，“接头管法”连接接头的形状有利于延长渗径，保证了墙体抗渗要求；第三，这种接头连接由于具有最大的镶嵌强度，增加了摩阻力，更好地传递单元墙段之间的应力，使墙体的上下和左右受力条件好，形成了墙体可靠连接。实践证明，在四川狮子坪防渗墙施工中，已经将1m的接头管拔到93m深。
　　综上几点，本工程坝基覆盖层深厚复杂，防渗墙深度达90m，且墙体材料强度高、工期紧，最终确定本工程防渗墙墙段连接采用接头管法施工。
　　3 防渗墙接头管法施工工艺
　　一期槽清孔换浆结束后，在槽段两端孔位置下设直径80cm~100cm钢制接头管，孔口固定，在混凝土浇筑过程中，根据混凝土初凝时间和混凝土面上升速度及上升高度起拔接头管。混凝土浇筑后接头管部位形成二期槽端孔，待二期槽成槽后连接成墙。接头管分节制作，插销连接，采用液压拔管机起拔。
　　3.1 施工设备
　　采用最先进的YBJ1200全液压拔管机型拔管机，是目前国内防渗墙施工中使用过的最大口径、最大吨位的液压拔管机。
　　3.2 接头管下设
　　采用25t吊车起吊接头管，先起吊底节接头管，对准端孔中心，垂直徐徐下放，一直下到销孔位置，用插梢对孔插入接头管，继续将底管放下，使插梢担在拔管机抱紧圈上，松开保护帽固定螺钉，用清水冲洗接头结合面并涂抹润滑油或脱模剂，然后吊起第二节接头管，卸下接头保护帽，打开卡块盖 ，用清水将接头内圈结合面冲洗干净，对准接头插入，动作要缓慢，接头之间决不能发生碰撞，否则会造成接头唇部变形，使接头连接困难。用卡块卡接头管时，将卡块旋入并锁定。
　　吊起接头管，抽出插梢，下到第二节接头管销孔处，插入插梢，下放使其担在导墙上，再按上述方法进行第三节接头管的安装。重复上述程序直至全部接头管下放完成。接头管下设前一定要对接头孔进行严格检测，保证接头孔的垂直度，下放过程中不能强拉硬放，防止破坏孔壁。
　　3.3 拔管
　　拔管法施工关键是要准确掌握起拔时间，起拔时间过早，混凝土尚未达到一定强度，出现接头孔缩孔和垮塌现象；起拔时间过晚，接头管表面与混凝土的粘结力使摩擦力增大，增加了起拔难度，甚至接头管被铸死拔不出来，造成孔内事故。为了防止接头孔缩孔、垮孔和铸死接头管现象发生，采取如下技术措施：1）接头管起拔时间在管底部混凝土浇筑20小时后开始；2）随着接头管起拔，及时向接头孔补充泥浆；3）开浇时，及时测量混凝土的初凝时间和终凝时间，以便指导起拔接头孔；4）控制槽内混凝土上升速度，混凝土上升速度控制在3m/h范围内；5）槽内混凝土上升过程中，经常向上微动接头管。
　　3.4 加强质量管理
　　控制导墙建造质量，核算接头管起拔时导墙所需的支承力，以免起拔过程中造成导墙变形或下沉；严格控制端孔孔位及孔形，孔位偏差不大于3cm，开孔不压向二期槽孔；孔形偏差严格按规范要求，最好控制在3‰以内。
　　端孔直径宜控制在110cm左右，以利于接头管的下入。端孔深度宜超过相邻副孔0.2m，以利于接头管的定位，防止开浇时混凝土的冲击使接头管移位偏离，造成接头管底部出现反坡，影响二期槽孔的刷洗质量，形成缺陷。端孔成孔过程中及成孔后进行孔形检测，孔斜超标及时修正，避免卡管。接头管下设之前，应检查其圆度、直度，底阀开关灵活，否则进行处理。
　　起拔接头管时，边拔管边向接头孔内注入泥浆，以消除接头管起拔时在接头管底部产生的真空负压导致混凝土产生缩变而坍塌。
　　4 结论
　　拔管法是在反弧法接头工艺的基础上发展而来的，克服了反弧法接头工艺的缺点，保证了防渗墙接头面100%交接。因此，保证了防渗墙槽段之间的连接质量。该工艺是防渗墙接头施工的发展方向。