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我国于1958年开始研究出一整套混凝土防渗墙施工技术与工艺。在各类复杂地层中,如纯砂层、淤泥层、密集孤石层、水下抛填未经压实的砂砾石层,均成功地建成了混凝土防渗墙。是保证地基稳定及大坝安全的重要工程措施。
一、拔管施工
接头管施工是防渗墙施工中的一道主要工序,这样形成的接头孔以便在二期槽孔施工完成以后,使墙体能够较完好的连接,接缝质量较好,并且能够达到更好的防渗效果,这样既节省了钻具套打的时间可以缩短工期,又节约了混凝土材料费用,是目前国内较为先进的一种接头处理工艺方法。但是随着混凝土防渗墙在各类工程中的大规模应用,其工程地质条件也变得越来越复杂,防渗墙的设计深度更是在不断地加深,这无形中对我们防渗墙工艺中的接头处理提出了严峻的挑战。西藏旁多水利枢纽工程是位于海拔4000m以上的高原缺氧地区,其主体工程坝基混凝土防渗墙墙厚1.0m,墙深158m,是目前国内最深的坝基混凝土防渗墙,其地质条件极其复杂,施工难度较大。为保证工程的质量,其槽段的连接工艺我们广泛的采用了接头管施工工艺,通过在本工程中的应用,使我们遇到了一些在以往防渗墙施工中没有遇到的各种问题,使我们认识到在深槽拔管施工过程中,孔型、混凝土温度、浇筑速度、混凝土初凝时间、清孔质量等对拔管施工的影响很大,因此,有必要分析一下深槽拔管施工中各个阶段我们需要注意的主要问题。
二、各阶段问题分析及注意事项
1.接头管下设。(1)下设后接头管出现倾斜。我们在接头管施工中经常会看到,接头管下设完毕后,管子是倾斜的,经常是两边接头管的上部向两侧二期槽倾斜,出现此类现象的主要原因就是接头管孔型不好,两个接头孔越向底部靠的越近,也就是我们常说的底部缩孔了。还有就是接头孔在某个点位置出现拐点,由于我们的接头管是刚性连接,在到达此位置时,顺着拐点方向下设的,所以也会造成出现此现象。(2)接头管不能下设到底。这种现象比较普遍,当接头管正常下设时,一直比较顺当,突然接头管卡住了,接头管不能很好的转动而且有刮蹭孔壁的现象,不能向下移动了。出现此现象的主要原因就是接头孔的孔径变小和有大的探头石,因为我们的槽孔比较深,这就要求我们的接头管管径要粗一些,强度要高些,便于扩孔,缩短扩孔时间。
上述两个问题的出现其实在接头管下设前都是可以了解的,这就要求我们在接头管准备下设过程中应特别注意以下几点:第一,在下设接头管前,一定要保证设备的完好性,其中一定要检查每根接头管有无裂痕等损坏现象,有质量问题的一定不能使用,同时还要对液压系统进行调试,使其在最佳状态,备有电源及易损的配件一定要准备好,不能因为准备工作没做好,最后酿成事故。第二,在要下设的接头管的槽孔清孔结束后,应对本槽孔的孔形情况作详细的了解,了解本槽孔的孔形是否良好,是否有孤,漂石层及孤漂层所在的位置,以及自检时孔形是否偏差较大。因为孤石,漂石能使管子在浇筑过程中受挤压,出现楔形,从而使起拔力过大,甚至造成起拔不动的后果,所以这些因素都是对接头管下设的重要参考。第三,还应对下设槽孔的孔位情况进行了解,孔位是否有偏差,机组在造孔时,孔位是否向二期槽方向偏移,这一情况很重要,它可以防止接头管下设以后,由于管子与二期槽孔有一定空隙,浇筑时,把接头管挤压变斜,造成起拔力较大。第四,还要对下设槽孔的场地进行了解,是否有利于吊车下设,导向槽下部是否由于造孔等原因,出现坍塌情况,因此,吊车只能在远离导向槽4~5m摆设,防止出现意外情况,同时还要对拔管架所放位置做支护保护,在槽孔两侧垫沙子或木板,使两侧尽量保持水平,然后再放垫梁,最后再放拔管架,使拔管架尽量在水平和垂直方向居中。第五,由于接头管管体为直线,下设时对槽孔孔型要求很严格,所以虽然孔型满足了设计孔斜(如4‰)要求,也可能导致接头管下设困难;遇有下设受阻时,不得冲管下放,遇阻而止,以免起拔时,起拔力较大产生危险。
2.接头管起拔。(1)接头管倾斜造成槽段长缩短。随着接头管起拔过程的开始,接头管出现了倾斜现象,这有两种情况,其一就是下设时接头管就倾斜的,其二是接头管下设是垂直的,随着混凝土的浇筑、接头管的起拔,接头管发生倾斜,这两种情况最终都会造成槽段缩短,这种现象的发生与接头管的倾斜有直接原因,下面我就造成这种现象的第二种原因进行分析一下,由于接头管靠二期槽的孔壁存有一定不规则的间隙,此间隙会被混凝土填充,由于混凝土抱管的原因,混凝土不能快速剥离,使接头管再向上起拔时,携带的混凝土越积越多,最终造成接头管底部向一期槽偏移,因为接头管的起拔主要是一种垂直向上的力,这样就需要接头管尽量保持垂直,而为了保持垂直接头管上部就会带动拔管架一起移动,这样就会出现上述现象。(2)接头管底管堵塞。接头管施工中,我们往往会遇到,在接头管起拔到剩下几个接头管时,发现先接头管是堵塞的,管里面的浆顺着两个管子的接缝处喷出,其主要原因我们分析有几种可能,其一由于在起拔接头管过程中混凝土塌孔,在接头管上升底门打开的瞬间,混凝土涌入接头管,造成接头管堵塞。其二由于槽子比较深,浇筑时间比较长,混凝土面与浆液的交汇处产生大量的絮凝物,这些物质通过接头管的接缝进入管内,在管底沉积,使底门无法打开。其三由于清孔不彻底,在下设完接头管后的二次清孔时间过长,管内浆液中的大量砂子沉积造成的。基于上面几种可能的原因,我们在起拔过程中要特别注意清孔质量、混凝土的特性等因素。(3)接头管起拔压力过大。起拔过程中,起拔压力也是随时变化的,这就要求我们准确判断出原因,以便及时采取措施防止筑管事故的发生。原因其一为接头管埋深比较多,其二为孔型不好造成接头管倾斜,压力增加。其三为埋接头管混凝土时间过长,其四为接头管的底管底门未打开,造成负压,压力增加。因此我们在起拔过程中首先要准确确定混凝土的初凝时间,合理确定埋管深度。(4)接头管带混凝土及孔深测量。在混凝土浇筑结束后,接头往往还没有拔完,一般要推迟12小时左右,这段时间我们有时会看到有大量的混凝土被带出,其实这是表面现象,它直接影响的是孔深测量机接头孔孔型。出现此问题的主要原因是混凝土造成的,混凝土容易抱管,粘结力较大,不容易被剥离,当最后上部混凝土强度较高时,粘在接头管上的混凝土被剥离,最后掉入接头孔内,这样一来在测量接头孔孔深时,就会卡住,测针放不下去,造成孔深测量不理想,成孔率低的结果。
上述问题的出现往往是几个因素同时作用的结果,因此我们必须根据深槽的特点,要特别关注下面几个注意事项:第一,严格控制混凝土浇筑速度,拔管过程中,要随时监控浇筑混凝土情况,浇筑过快,使短时间内砼埋管深度较大,造成起拔力上升较快,且由于浇筑速度过快,造成接头管孔内侧向位移较大,容易形成孔内“自锁”。如发现异常,应及时通告相关单位进行控制调整,以确保拔管正常进行。第二,严格控制接头管埋管深度,拔管施工中,要随时掌握槽内混凝土面上升和接头管埋管深度情况,根据取样混凝土试验的初凝时间,合理确定接头管底口脱模时间,以为保证安全有效拔管并成孔,不能因为起拔压力过低,就一味延长起拔时间,造成埋管深度增加,最终酿成事故。第三,混凝土面上升不正常,起拔接头管过程中,混凝土面上升不正常,这时我们要特别注意,因为极有可能出现塌孔现象,这时一定要控制好起拔,因为槽孔深的缘故一旦塌孔,会造成混凝土面下降较多,使浇筑导管脱离混凝土,造成浑浆,进而影响墙体质量。第四,起拔压力不稳定指针摆动,在起拔接头管时,出现这种情况时,一定是一种异常现象,我们不能掉以轻心,要密切关注压力变化趋势,根据接头管埋深、浇筑速度,混凝土上升情况分析原因,压力不降反升时,一定要快速起拔降压,降低筑管风险。第五,管内注浆,每拆卸一节接头管后应检查管内泥浆液面,浆面较低时要及时向管内补浆,以防接头管拔出后出现塌孔事故。第六,就是天气的变化即温度以及接头管下设深度对拔管施工的影响,由于混凝土在不同温度下和不同深度地层下(其实也是受温度影响)的初凝时间有所不同,因此我们在拔管的同时把这一因素也考虑在其中,以此作为起拔起始时间的参考因素之一。第七,混凝土放料速度同时也要控制一下,混凝土从导管下降过程中由于较快而使冲击力也较大,这样一来对底部刚初凝的混凝土的稳定性造成了破坏,从而影响成孔率。放料时应尽量匀速,不要时快时慢,时大时小。
一、拔管施工
接头管施工是防渗墙施工中的一道主要工序,这样形成的接头孔以便在二期槽孔施工完成以后,使墙体能够较完好的连接,接缝质量较好,并且能够达到更好的防渗效果,这样既节省了钻具套打的时间可以缩短工期,又节约了混凝土材料费用,是目前国内较为先进的一种接头处理工艺方法。但是随着混凝土防渗墙在各类工程中的大规模应用,其工程地质条件也变得越来越复杂,防渗墙的设计深度更是在不断地加深,这无形中对我们防渗墙工艺中的接头处理提出了严峻的挑战。西藏旁多水利枢纽工程是位于海拔4000m以上的高原缺氧地区,其主体工程坝基混凝土防渗墙墙厚1.0m,墙深158m,是目前国内最深的坝基混凝土防渗墙,其地质条件极其复杂,施工难度较大。为保证工程的质量,其槽段的连接工艺我们广泛的采用了接头管施工工艺,通过在本工程中的应用,使我们遇到了一些在以往防渗墙施工中没有遇到的各种问题,使我们认识到在深槽拔管施工过程中,孔型、混凝土温度、浇筑速度、混凝土初凝时间、清孔质量等对拔管施工的影响很大,因此,有必要分析一下深槽拔管施工中各个阶段我们需要注意的主要问题。
二、各阶段问题分析及注意事项
1.接头管下设。(1)下设后接头管出现倾斜。我们在接头管施工中经常会看到,接头管下设完毕后,管子是倾斜的,经常是两边接头管的上部向两侧二期槽倾斜,出现此类现象的主要原因就是接头管孔型不好,两个接头孔越向底部靠的越近,也就是我们常说的底部缩孔了。还有就是接头孔在某个点位置出现拐点,由于我们的接头管是刚性连接,在到达此位置时,顺着拐点方向下设的,所以也会造成出现此现象。(2)接头管不能下设到底。这种现象比较普遍,当接头管正常下设时,一直比较顺当,突然接头管卡住了,接头管不能很好的转动而且有刮蹭孔壁的现象,不能向下移动了。出现此现象的主要原因就是接头孔的孔径变小和有大的探头石,因为我们的槽孔比较深,这就要求我们的接头管管径要粗一些,强度要高些,便于扩孔,缩短扩孔时间。
上述两个问题的出现其实在接头管下设前都是可以了解的,这就要求我们在接头管准备下设过程中应特别注意以下几点:第一,在下设接头管前,一定要保证设备的完好性,其中一定要检查每根接头管有无裂痕等损坏现象,有质量问题的一定不能使用,同时还要对液压系统进行调试,使其在最佳状态,备有电源及易损的配件一定要准备好,不能因为准备工作没做好,最后酿成事故。第二,在要下设的接头管的槽孔清孔结束后,应对本槽孔的孔形情况作详细的了解,了解本槽孔的孔形是否良好,是否有孤,漂石层及孤漂层所在的位置,以及自检时孔形是否偏差较大。因为孤石,漂石能使管子在浇筑过程中受挤压,出现楔形,从而使起拔力过大,甚至造成起拔不动的后果,所以这些因素都是对接头管下设的重要参考。第三,还应对下设槽孔的孔位情况进行了解,孔位是否有偏差,机组在造孔时,孔位是否向二期槽方向偏移,这一情况很重要,它可以防止接头管下设以后,由于管子与二期槽孔有一定空隙,浇筑时,把接头管挤压变斜,造成起拔力较大。第四,还要对下设槽孔的场地进行了解,是否有利于吊车下设,导向槽下部是否由于造孔等原因,出现坍塌情况,因此,吊车只能在远离导向槽4~5m摆设,防止出现意外情况,同时还要对拔管架所放位置做支护保护,在槽孔两侧垫沙子或木板,使两侧尽量保持水平,然后再放垫梁,最后再放拔管架,使拔管架尽量在水平和垂直方向居中。第五,由于接头管管体为直线,下设时对槽孔孔型要求很严格,所以虽然孔型满足了设计孔斜(如4‰)要求,也可能导致接头管下设困难;遇有下设受阻时,不得冲管下放,遇阻而止,以免起拔时,起拔力较大产生危险。
2.接头管起拔。(1)接头管倾斜造成槽段长缩短。随着接头管起拔过程的开始,接头管出现了倾斜现象,这有两种情况,其一就是下设时接头管就倾斜的,其二是接头管下设是垂直的,随着混凝土的浇筑、接头管的起拔,接头管发生倾斜,这两种情况最终都会造成槽段缩短,这种现象的发生与接头管的倾斜有直接原因,下面我就造成这种现象的第二种原因进行分析一下,由于接头管靠二期槽的孔壁存有一定不规则的间隙,此间隙会被混凝土填充,由于混凝土抱管的原因,混凝土不能快速剥离,使接头管再向上起拔时,携带的混凝土越积越多,最终造成接头管底部向一期槽偏移,因为接头管的起拔主要是一种垂直向上的力,这样就需要接头管尽量保持垂直,而为了保持垂直接头管上部就会带动拔管架一起移动,这样就会出现上述现象。(2)接头管底管堵塞。接头管施工中,我们往往会遇到,在接头管起拔到剩下几个接头管时,发现先接头管是堵塞的,管里面的浆顺着两个管子的接缝处喷出,其主要原因我们分析有几种可能,其一由于在起拔接头管过程中混凝土塌孔,在接头管上升底门打开的瞬间,混凝土涌入接头管,造成接头管堵塞。其二由于槽子比较深,浇筑时间比较长,混凝土面与浆液的交汇处产生大量的絮凝物,这些物质通过接头管的接缝进入管内,在管底沉积,使底门无法打开。其三由于清孔不彻底,在下设完接头管后的二次清孔时间过长,管内浆液中的大量砂子沉积造成的。基于上面几种可能的原因,我们在起拔过程中要特别注意清孔质量、混凝土的特性等因素。(3)接头管起拔压力过大。起拔过程中,起拔压力也是随时变化的,这就要求我们准确判断出原因,以便及时采取措施防止筑管事故的发生。原因其一为接头管埋深比较多,其二为孔型不好造成接头管倾斜,压力增加。其三为埋接头管混凝土时间过长,其四为接头管的底管底门未打开,造成负压,压力增加。因此我们在起拔过程中首先要准确确定混凝土的初凝时间,合理确定埋管深度。(4)接头管带混凝土及孔深测量。在混凝土浇筑结束后,接头往往还没有拔完,一般要推迟12小时左右,这段时间我们有时会看到有大量的混凝土被带出,其实这是表面现象,它直接影响的是孔深测量机接头孔孔型。出现此问题的主要原因是混凝土造成的,混凝土容易抱管,粘结力较大,不容易被剥离,当最后上部混凝土强度较高时,粘在接头管上的混凝土被剥离,最后掉入接头孔内,这样一来在测量接头孔孔深时,就会卡住,测针放不下去,造成孔深测量不理想,成孔率低的结果。
上述问题的出现往往是几个因素同时作用的结果,因此我们必须根据深槽的特点,要特别关注下面几个注意事项:第一,严格控制混凝土浇筑速度,拔管过程中,要随时监控浇筑混凝土情况,浇筑过快,使短时间内砼埋管深度较大,造成起拔力上升较快,且由于浇筑速度过快,造成接头管孔内侧向位移较大,容易形成孔内“自锁”。如发现异常,应及时通告相关单位进行控制调整,以确保拔管正常进行。第二,严格控制接头管埋管深度,拔管施工中,要随时掌握槽内混凝土面上升和接头管埋管深度情况,根据取样混凝土试验的初凝时间,合理确定接头管底口脱模时间,以为保证安全有效拔管并成孔,不能因为起拔压力过低,就一味延长起拔时间,造成埋管深度增加,最终酿成事故。第三,混凝土面上升不正常,起拔接头管过程中,混凝土面上升不正常,这时我们要特别注意,因为极有可能出现塌孔现象,这时一定要控制好起拔,因为槽孔深的缘故一旦塌孔,会造成混凝土面下降较多,使浇筑导管脱离混凝土,造成浑浆,进而影响墙体质量。第四,起拔压力不稳定指针摆动,在起拔接头管时,出现这种情况时,一定是一种异常现象,我们不能掉以轻心,要密切关注压力变化趋势,根据接头管埋深、浇筑速度,混凝土上升情况分析原因,压力不降反升时,一定要快速起拔降压,降低筑管风险。第五,管内注浆,每拆卸一节接头管后应检查管内泥浆液面,浆面较低时要及时向管内补浆,以防接头管拔出后出现塌孔事故。第六,就是天气的变化即温度以及接头管下设深度对拔管施工的影响,由于混凝土在不同温度下和不同深度地层下(其实也是受温度影响)的初凝时间有所不同,因此我们在拔管的同时把这一因素也考虑在其中,以此作为起拔起始时间的参考因素之一。第七,混凝土放料速度同时也要控制一下,混凝土从导管下降过程中由于较快而使冲击力也较大,这样一来对底部刚初凝的混凝土的稳定性造成了破坏,从而影响成孔率。放料时应尽量匀速,不要时快时慢,时大时小。