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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2011-09-02

关键词：工程地质设计施工规范

1工程概况
1.1地形地貌
防渗墙生产性试验段位于黄河南岸，地貌单元上属全新世黄河泛滥冲积平原，总体上西南高东北低，地形平坦开阔，地面高程在84.5左右，土地征用前为当地小麦生产农田。
1.2工程地质条件
试验段位于防渗墙轴线桩号外7+463.359～外7+701.739段，地层主要为第四系全新统冲积层（Q₄^al）和上更新统冲积层（Q₃^al）。根据地层成因类型、岩性及工程地质特性不同，地层划分为5层。除表层0.3～0.5m的耕植层和局部的人工堆积物（Q^s（Q₃^al）外，其中1～4层为全新统冲积层（Q₄^al），第 5层为上更新统冲积层（Q₃^al），各土层特征具体分述如下：
①层：以壤土（L）、砂壤土（SL）为主，局部地段上覆人工填土。本层一般厚度0.5～5.3m，浅黄色，潮湿～饱和，稍密～中密，分布不稳定，在湖区分布厚度差异较大，层厚0.70～13.1m。该层局部呈断续状分布，层底高程73.3～84.2m；局部夹有细砂（Sx）、粉细砂（Sis）及粘土（CL）薄层或透镜体。
②层：以细砂（Sx）、粉细砂（Sis）为主，浅黄色、灰色，湿～饱和，稍密～中密状，厚度2.5～13.2m，层底高程65.4～79.6m。本层夹有砂壤土（SL）、壤土（L）及中砂（Sz）薄层或透镜体。
③层：以砂壤土（SL）、壤土（L）为主，灰色、灰黑色，饱和，厚度0.5～7.5m，层底高程66.4～75.7m，该层较薄。局部夹有粘土（CL）透镜体。
④层：以中砂（Sz）、细砂（Sx）为主，本层厚度为5.1～17.6m，层底高程53.6～68.1m分布较稳定。为浅黄色、灰色，饱和，中密～密实，局部含钙质结核和小砾石。本层夹有壤土（L）及粉细砂（Sis）薄层或透镜体。
⑤层：以壤土（L）为主，黄褐色、暗黄色，硬塑～坚硬，含钙质结核，局部夹砂壤土（SL）、粉质粘土（CL）、细砂（Sx）薄层或透镜体。
1.3水文地质条件
根据地下水的埋藏条件、赋水介质及水力联系，龙湖调蓄池浅层含水层的地下水类型主要为第四系松散岩类孔隙潜水，局部受上覆土层的影响存在微承压水。上部②层粉细砂层富水性较差，一般不单独开采，下部④层中的中细砂层分布稳定且厚度较大，为该区浅层水的富水层。
区域资料显示，浅层地下水水位的年变幅一般为2.0～4.0m。目前龙湖工程区的浅层地下水水位变动特征基本为气象型，浅层地下水水位的年变幅一般为1.5～4.0m，夏季7月至 9月间最高，春季3月至5月间最低。因为工程区范围内渔塘众多，湖区养殖经常抽取地下水，加之降水不均衡，使地下水位年变幅较大，地下水高程76～83m。
1.4试验段施工情况及主要完成工程量
试验段施工由黄河水电工程建设有限公司监理部于2010年11月20日正式下发开工令展开施工，2011年1月16日完成外7+463.359～外7+701.739全部试验段34个槽段，施工历时58天，施工期间因征地款补偿到位推迟等原因，居民阻工达35天，成槽开挖浇筑实际施工23天，施工期间投入液压抓斗3台，汽车吊两台、自卸汽车四台、4×100t拔管机2台,2×100t拔管机2台，泥浆泵2台、接头管两套、混凝土灌注导管2套，完成防渗墙成槽开挖 8568㎡,塑性混凝土实际浇筑3790.3m³。
2.编制依据
（1《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》(SL174-1996)；
（2）《水电水利工程混凝土防渗墙施工规范》(DLT5199-2004)；
（3）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-1994）；
（4）《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)；
（5）《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119-2003)；
（6）《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范》（DL/T5200-2004）；
（7）《水工混凝土钢筋施工规范》（DL/T5169-2002）；
(8)《水工混凝土施工规范》(DL/T5005-2001)；
（9）《钻井液材料规范》(GB/T5005-2001)；
（10）《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）；
（11）《水利水电建设工程验收规程》9SL223-2008）；
（12）郑州引黄灌溉龙湖调蓄工程施工3标设计图纸及文件；
（13）《郑州引黄灌溉龙湖调蓄工程施工3标施工组织设计》；
3生产性试验内容和方法
3.1试验内容
① 造孔设备、工艺及所采用设备的造孔工效试验；
② 清孔效果试验；
③ 接头施工方法、施工工艺试验；
3.2 试验施工机械设备配置
(1)固壁泥浆配合比和拌制工艺试验在现场制浆站进行，配置2台专用的旋流制浆泵制浆。
(2)挖槽：为保证生产性试验的顺利进行，专门安排3台GB-30型液压抓斗进行挖槽。
(3)对室内试验的各组混凝土配合比，进行拌和试验验证与调整。
(4)混凝土浇筑与槽段接头孔等试验在混凝土浇筑时进行。
3.3试验施工方法
(1)固壁泥浆配合比与拌制工艺试验：
从原始固壁泥浆配合比开始，水不变，膨润土粉先按±2kg级增加或减少，再按±1kg级增加或减少，分散剂按0.05kg级加减，增粘剂按0.005kg级加减。通过实验对比，得到5组最佳水土粉比，分散剂比，增粘剂比例。
(2)挖槽设备、工艺及挖槽工效试验：
专门安排3台GB-30型液压抓斗进行试验段的挖槽作业，采用“抓取法”进行挖槽施工。
(3)清孔试验：
成槽后，清孔采用ZX-200型泥浆净化器清孔，首次清孔验收合格后，间隔1h，再进行孔底沉渣厚度检测，如合格可进入混凝土浇筑工序。如不合格，则采用气举反循环法进行二次清孔。
(4)混凝土浇筑工艺、浇筑时间等试验：
① 浇筑导管的选择：选用插销连接的混凝土浇筑导管。使用前进行导管连接检验，检验导管的垂直度；导管进行水压试验，进行密封性检验；对导管进行内圆度检验；对导管进行可靠性的强度检验。
② 隔水栓：对柱塞法、球塞法二种进行试验。寻求最适宜本工程的隔水方法。
③ 导管的起拨：寻求混凝土导管埋深与起拨力的定量关系。
④ 测定槽内混凝土面高度及浇筑导管内混凝土面高度，寻求混凝土浇筑强度、导管下料速度、槽内混凝土面上升均匀性的某种关系。
(5)接头孔施工方法、施工工艺试验：
防渗墙连接拟选取一个槽段做“接头管法”连接试验。
3.4试验资料的收集、整理
防渗墙生产性试验安排专职资料员收集试验资料，资料整理按试验的内容与目的和资料整理的规范化格式进行。
4.施工布置
4.1塑性混凝土拌合站
塑性混凝土拌合站由业主协调租用郑州正岩混凝土拌合站3×120拌合楼进行改造后，用于本工程防渗墙塑性混凝土生产。其中水泥、砂石料、外加剂供料系统采用拌合楼原有工艺标准，新增膨润土干料添加系统后用于本工程。
4.2风、水、电系统
供风：供风主要用于塑性混凝土防渗墙成槽泥浆系统施工供风，在泥浆池旁配置2台3m³/min移动式空压机，直接向泥浆池内供风，防止泥浆存储时间过长后沉淀，影响泥浆质量。
供水：在泥浆池系统附近布置一眼供水井，水井底部设置在中细砂层，该区为浅层富水层，以满足施工用水需求。泥浆池供水直接由供水井提供，采用Φ2寸管供水，作业面供水管道沿导向侧一侧布置，采用Φ3寸管作为主管，并每100m左右设一个水叉，由水叉接Φ2寸管至作业面。

供电：试验段施工过程中，因供电系统未形成，采用200KW自备电投入施工。

4.3泥浆系统
泥浆系统由制浆槽、新浆池、膨化池及回浆池组成，充分考虑泥浆的输送及泥浆的循环，泥浆站储浆能力按最大成槽体积3倍考虑。泥浆站配置2-3台泥浆泵同时向各供浆点供浆，每槽段配置一台砂浆泵回收。泥浆回收采用双层振动筛和旋流除渣器，将回浆中的砂土分离、减轻泥浆比重。槽段内受混凝土污染的废浆，直接通过导向槽一侧布置的排浆沟，集中回收至废浆池后，再采用罐车外运。
供浆主管采用Φ4寸管，每100m左右设一个分流口，采用Φ2寸管接入槽内。可回收利用的泥浆布置回浆统，由泥浆泵回收至回储浆池。
4.4施工道路
施工道路沿导向槽两侧平行布置，一侧为液压抓斗行走及开挖料运输道路，路面采用建筑砖渣结构，厚度控制在20cm-30cm，路面宽约10m；另一侧布置混凝土运输及汽车吊专用道路，路面宽约8m,由平地机整平并碾压致密后直接作为路面。
施工道路临泥浆池侧，沿导向槽布置供浆、供水施工管道；另一侧作为液压抓斗施工道路，并沿导向槽另一侧布置排浆沟，将施工过程中的废浆集中回收至废浆池。
4.5导向槽

导向槽在抓斗成槽过程中起着导向的重要作用，又是防止液压抓斗等设备在运行过程中产生侧向压力造成槽孔孔口坍塌的重要保护措施。墙体结构还需满足拔管机底座对基础的承载力要求。导墙结构采用倒“L”形，按规范要求，导墙高度取1.2m，导墙宽度0.4m，导墙净空间距0.45m。导向槽采用C25钢筋混凝

土结构。见附图。

图1 导向槽剖面图

5液压抓斗成槽施工方法
5.1施工工艺流程
液压抓斗成槽开挖工艺流程见图2

图2液压抓斗成槽开挖工艺流程
5.2槽段划分
本试验段采用“抓取法”成槽工艺，均划分为Ⅰ、Ⅱ序槽段，Ⅰ、Ⅱ序槽段开挖长度按7m控制；特殊地段缩短槽孔长度。槽段具体划分详见附表1。
5.3槽孔测量放样
根据设计所提供的控制点，采用全站仪现场布置控制网并复核。用坐标法沿防渗墙轴线方向每10m左右定出轴线点，并打入标桩，防渗墙轴线转折处加密布点，放样误差控制在5mm范围内。在距轴线中心约2.0m的安全地带设置“十”字形控制桩，便于校核，桩上标明桩号。防渗墙轴线测量放样时，填写“施工测量放样记录表”；导向槽立模完成后，要对桩位进行复测和验收，满足要求后，浇筑导向槽混凝土，导向槽浇筑完成后，测定导向槽顶部高程，填写“施工测量复测记录表” 和“施工测量放样报验单”，报送监理工程师验收、签字。
5.4导向槽施工
导向槽采用倒“L”形钢筋混凝土浇筑而成，其轴线宽度比设计防渗墙宽度大4cm左右。为防止导向槽在施工中变形，在开挖槽段时，相邻两侧的槽段采用14#工字钢焊制“井”架下入导向槽内进行限位，防止导向槽在两侧土体压力的作用下导向槽墙体倾斜。导向槽顶部高出施工水位或地下水位不小于2.0m，且高出地面不小于5cm；导向槽坐落在较坚硬密实的土层中，导向槽墙体高度控制在1.2m左右。
导向槽采取立模现浇浇筑钢筋混凝土，两侧导墙浇筑完成后净空尺寸按大于防渗墙厚度4-5cm控制。导向槽轴线中心与设计防渗墙轴线中心允许偏差为+15mm。
5.5排浆沟施工
排浆沟为人工开挖的深*宽=40cm*40cm的沟槽，沿液压抓斗工作平台侧临时施工道路布置，并与设置的废浆池相接，废浆池容量考虑80-100m³。
排浆沟穿过临时施工道路处，采用埋管的方式通过；排浆沟与导向槽的接口也采用预埋管的方式，埋管直径采用不小于100mm的PVC管。
5.6液压抓斗就位
液压抓斗行走至施工槽段部位后，调整机身、提起抓斗使之保持垂直，并将抓斗顺槽中心线对准导向槽轴线。对位后，启动液压抓斗，将抓斗上下活动，检查机身是否平稳。抓斗顺槽中心线与设计槽位轴线偏差不得大于2cm。
5.7泥浆的制备及循环净化
本标段地层有壤土、砂土等地层，选用优质膨润土造浆固壁，采用旋流泥浆泵循环抽送制浆，造浆配合比如表2。
表1 膨润土泥浆配合比

原料名称	淡水（kg）	膨润土（kg）	分散剂（kg）	,)uPGe"y 增粘剂（kg）
配合比	900～1000	100～120	2～3	4～5

制浆时先在搅拌槽内中加入规定的水量，再向搅拌槽中加入规定的膨润土和外加剂，每槽浆循环抽送5-10次后将泥浆放入泥浆池中进行膨化待用。
泥浆拌制从表1配合比开始，水不变，膨润土粉先按±2kg级增加或减少，再按±1kg级增加或减少，分散剂按0.05kg级加减，增粘剂按0.005kg级加减。通过试验对比，得到5组最佳水土粉比，分散剂比，增粘剂比例。
经试验初步选定以下泥浆配合比：

表2 膨润土泥浆配合比

序号	水（kg）	膨润土（kg）	分散剂（kg）	增粘剂（kg）
1	1000	120	2.1	4.3

泥浆搅拌过程中按“泥浆搅拌记录”（附表2）进行记录，泥浆搅拌完成后填写“泥浆性能试验记录”（附表3），泥浆膨化后使用泥浆泵输送到槽孔中。
泥浆性能指标如表3。
表3 泥浆性能指标
5.8泥浆管理
在挖槽过程中，泥浆与土、地下水接触，会混入一些土渣和电解质离子等，使泥浆受到污染而性质恶化。为确保泥浆的护壁效果和成槽质量，对每批制作的新浆和槽段中被置换后的泥浆进行测试，并按泥浆性能指标进行控制。
9；泥皮厚度：1～3mm/30min。
严重被水泥浸泡污染的泥浆（PH＞10）即作废浆处理。
成槽开挖后清孔、灌注混凝土过程中置换的部分泥浆，通过泥浆泵回收并净化后循环使用。对浇筑混凝土时近混凝土面污染后溢出的废弃泥浆通过排浆沟集中引排至废浆池，防止废弃泥浆溢流，并用罐车运至指定地点倾泄。
5.9挖槽施工

挖槽采用液压抓斗成槽机械，槽段长度控制为7.0m左右，采用“3抓法”施工，先抓槽段两侧主孔，两侧主孔挖至距设计槽底深度约50cm后，再挖中间副孔，主孔内预留的50cm与副孔一起进行清底开挖。

成槽初始段2-7米开挖时，放慢挖掘速度，以防止遇到地下障碍物。成槽开挖过程中，保持仪表显示精度在1/500左右，整个成槽过程中随时进行纠偏，始终保持显示精度在良好范围内。

整幅槽段挖到底后进行扫孔，挖除铲平抓接部位的壁面并铲除槽底沉渣以消除槽底沉渣对将来墙体的沉降。即有次序地由一端向另一端铲挖，每次移动50cm，并使抓深控制在同一设计标高。

槽孔开挖过程中，槽孔泥浆面始终保持在导墙面以下30-50cm。成槽作业施工时，填写“防渗墙工程抓斗挖槽机造孔班报”（附表4），详细记录成孔抓挖工作。

钻孔达到设计深度后，通知设计地质人员核实地质情况。成槽过程中对照地质勘探图纸对所遇到的地层采取土样，并填写地层的分层深度、取样时间等标签，标签填写好后装袋保留。
表4 成槽检查项目及质量标准

]TfeBX6ST 序号	检验项目	检验方法	质量标准
,E]\|\_] 1	槽口中心差	现场测量	ZpTi:3> ±3cm
5Q;dnC 2	终孔深度	测绳	a[JZ5D 不小于设计深度，至壤土层内不小于1m
af^@ .$ \| 3	孔斜率	重锤法	<tU :U<ea] 不大于0.4%
jQ^Yj"6 4	槽口宽度	抓斗斗体宽度	QS%,7'EG 满足设计要求（含接头厚度）
(V^QQ !: 5	套接厚度	——	>+f'!*%7He 保证一、二期槽孔接头孔的两个孔位中心在任一深度的偏差值不得大于设计墙厚的的1/3

5.10清孔

（1）槽段成槽开挖至设计深度并经设计地质人员确认后，将抓斗放入槽底，捞去槽底浮土，然后下入φ100mm钢管采用泵吸反循环法清孔。

泵吸反循环管直接与泥浆净化机连接，泥浆净化进入回浆池，同时向槽孔内补充新制泥浆，并测定孔内泥浆指标，当达到表5的质量标准后结束清孔。若孔内泥浆超标，则继续通过换浆调整，直至达到表5的质量标准为止。清孔结束并自检合格后与监理工程师共同进行槽孔深度测量，并填写“防渗墙造孔质量检查记录表（附表5）”和“防渗墙造孔验收合格证（附表6）”。清孔时孔内泥浆面应不低于槽口下1.0m，且高出地下水位2.0m以上。

表5 清孔检查项目及质量标准

项次	检查项目		质量标准	检查方法
1	3liq9P_ 沉淀厚度(mm)		100	标准锤量
2	膨润土泥浆清孔后泥浆指标	孔内排除或抽出的泥浆手摸无2～3mm颗粒		手摸观察
		密度(g/cm3)	不大于1.15	比重称
		粘度(s)	32-50	马氏漏斗
		含砂率(％)	不大于6	含砂率计

（2）对二期槽，在清孔换浆前或清孔过程中用钢丝刷子钻头清除槽段两侧接头混凝土壁上的泥皮，至刷子钻头不带泥屑、孔底淤积不再增加为止。

（3）泥浆净化处理
清孔过程中排除的泥浆经砂石泵和净化处理后抽到泥浆回浆池进行回收再利用。浇筑混凝土时，槽内泥浆直接用泥浆泵回收，或通过供浆管直接供应到其他槽段或回送制浆站进行回收，污染严重的泥浆予以废弃。
（4）清孔内4小时内未能开始浇筑混凝土时，再次对孔内淤积情况进行复测，在淤积符合规范及设计要求时可以进行混凝土的浇筑；如孔底淤积超标，进行二次清孔，直至孔内淤积符合设计及规范要求。清孔过程中填写“防渗墙槽孔清孔质量检查记录表”（附表7），记录好孔内泥浆性能指标，孔内淤泥及接头洗刷情况，清孔完成后填写“____号槽孔清孔检查合格证”（附表8），然后进行下一步混凝土施工。
6.塑性混凝土浇筑方法
6.1浇筑前准备工作
（1）完成清孔验收工作。
（2）配管。根据孔深编排各根导管的管节组合，并填写“____号槽孔第____号导管下设、开浇情况记录表 (附表9)”，记录好导管下设顺序、每根导管根数、各管节的长度、导管实际下设情况、开浇情况等。
（3）绘制“第____号槽孔混凝土浇筑指示图”（附表10）。其主要内容有：槽段纵剖面图、导管布置、每根导管的分节长度及分节位置、理论与实际浇筑混凝土方量、不同时间的混凝土面深度和理论与实浇方量、时间～浇筑方量过程曲线等。在混凝土浇筑指示图中，各节导管的上下位置倒过来画，以便在浇筑过程中直观了解管底已提升到了什么位置。
（4）备足各种专用器具、零配件，并留有备用。
（5）对混凝土拌合设备、运输车辆以及与各种浇筑机具（包括起重机、隔水球、漏斗等）进行仔细地检查和保养。
（6）维修现场道路，清除障碍，保证全天候畅通。
（7）组织准备。对混凝土搅拌、运输、槽口灌注等各岗位进行分工，并明确各岗位任务和职责。
6.2混凝土试验
混凝土配合比委托河南省水利厅科学研究院试验中心经试验确定。混凝土主要物理性能指标：入槽坍落度20～24cm，坍落度保持在15cm以上的时间不小于1.5小时，墙体材料抗压强度R28 1.5～5MPa；混凝土初凝时间不小于6h，终凝时间不大于24h；
6.3导管结构及下设
6.3.1导管结构

图3 混凝土浇筑导管的安装

支承托架

钢护筒

方木

导管

漏斗

水下混凝土灌注选用插扣接头的钢导管。钢导管内径与防渗墙墙厚及混凝土浇筑速度相适用，不宜小于最大骨料粒径的6倍，本试验段采用200mm。导管管壁厚度一般为3～5mm，其内壁应光滑、圆顺，内径一致，接口严密。导管尾管长度宜为3.0～4.0m，中间每节长度宜1.5m或2.0m，上部配1～2节长0.5m、0.7m、1.0m的短管，根据孔深进行调整。
6.3.2水密试验
导管应能承受1.2～1.5MPa的压力。使用前检查导管是否漏气、漏水、变形，接头连接是否牢固可靠，并且定期(一般每半个月)进行一次水密性试验，试验压力为槽孔底静水（浆）压力的1.5倍，可下式计算：
P_W = 1.5（r_c×h_c－r_w×h_w）
式中 P_W——导管壁可能承受的最大压力（kg/m²）；
r_c——混凝土容重，可采用2200（kg/m³）；
h_c——导管内混凝土柱最大高度，采用导管全长（m）；
r_w——钻孔内水或泥浆容重（kg/m³），一般取1.0～1.25；
hw——钻孔内水或泥浆深度（m）。

水密试验方法：拼装好的导管先灌入70%的水，两端封闭，一端焊输风管接头，输入计算的风压力。导管须滚动数次，经过15min不漏水即为合格。

6.3.3导管配置

配置导管时根据各槽孔的孔深、导槽顶至管架的距离来计算单根导管的长度，其计算式如下(式中符号见图2所示)：

，

式中：L ――导管长度(m)；

L₁――孔外管长(m)，即导管上端管口至导槽顶的距离；

L₂――孔内管长(m)；

H――孔深(m)；

L₃――导管下端管口距孔底的距离(m)，即导管悬空，一般30～40cm。

单根导管的实际长度等于各管节的累计长度。短导管放置在单根导管的上部。

6.3.4导管下设

浇筑导管的安装方法见图3。导管按照“导管下设及开浇情况记录表”的编排顺序依次下放。下设导管时要防止碰撞槽孔壁，导管对正槽孔中心慢慢下设，各管节间连接要安放“O”形密封圈，并检查每管节间连接紧扣。

导管支撑架用型钢制作，支撑架支垫在导槽两侧的方木上，方木放置平稳。导管全部下入孔内后，放到孔底后核对导管长度及孔深，然后提起30～40cm，开始浇注水下混凝土。

导管的顶端配有混凝土漏斗，其高度要便于混凝土的卸料。漏斗的容积要足以保证卸料时混凝土不会溢出。

6.4混凝土拌制及运输
6.4.1拌制前的准备工作
（1）由试验人员根据监理工程师批准的室内混凝土配合比、骨料含水量及搅拌机的容量，计算出搅拌一盘混凝土所需砂、石、粘土、膨润土粉、水、水泥、外加剂的重量，填写施工配料单。
（2）检查混凝土搅拌机和上料设备，校准配料计量装置。
（3）准备足够的砂、石、水泥、粘土、膨润土、外加剂等材料和装载、取样、测试工具。
6.4.2混凝土拌制
（1）投料：投料应按照经监理工程师审批的“混凝土（砂浆）施工配料单”进行。为了减少水泥粉尘飞扬及粘罐现象，拌制混凝土的投料顺序按照石子→水泥→砂、膨润土→外加剂。
（2）搅拌：搅拌时间为2min。
（3）计量：采用电子称自动计量。液体外加剂采用流量计计量。
（4）检查和调整：在混凝土拌制过程中，根据混凝土坍落度、扩散度和砂石骨料含水量的检测结果、环境条件、工作性能要求等及时调整施工配合比。
每槽段混凝土拌和过程中，由搅拌操作人员填写“混凝土搅拌生产记录表（附表11,附表12）。
6.4.3混凝土运输

混凝土运输采用混凝土拌和车运输，混凝土拌合车从拌和站开出后在较短时间内达到灌注现场，保证单槽在首盘混凝土初凝前灌注完毕。

混凝土在运输过程中不得漏浆和离析。混凝土运至灌注地点时，检查其均匀性和坍落度，如不符合要求进行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求时作为废料处理。

制作混凝土搅拌车专用上料平台，使搅拌车出料口与导管漏斗对接，便于混凝土来料后直接流入导管内浇筑。为防止同一槽段导管浇筑时因下料不均造成槽内混凝土上升面存在较大高差，两根导管采用同一集料斗分料，制各导管均匀下料，控制槽内混凝土面高差小于0.5m，

冬季施工混凝土入导管温度低于5℃时，拌和车采取棉布被保温措施。

6.5混凝土灌注
6.5.1混凝土开浇阶段施工措施
开浇采用压球法进行混凝土灌注。导管下设后在导管内放置略小于导管内径的隔离胶球作为隔离体，隔离泥浆与混凝土，然后在导管上口设置一个储料斗，在储料斗内出口上放置一个盖板。开浇前，将混凝土储料斗灌满(储料斗容积满足导管内容积及封埋导管不小于1.0m深的方量)，使导管底部一次埋入混凝土面以下1.0m以上。储料斗的混凝土储存量按下式计算控制（式中参数见图3）。

式中：V—初浇混凝土体积（m³）；
      d、D—导管内径和接头管直径（m）；
α—扩孔(充盈)系数(取1.2)；
L—槽段长度（m）；
b—槽宽（m）；                        图4 初浇混凝土示意图
H_a—初浇混凝土高度（m），H_a ＝ h₁＋h₂ ；
H—槽内混凝土面深度（m）；
h₃—槽内混凝土高度达到埋管深度时，导管内混凝土柱与导管外液柱的平衡高度（m），h₃ ＝ ( r₁/r₂)×H；
r₁、r₂—孔内泥浆和混凝土重度（kN/m³）；
h₁—导管底端到孔底的距离（m），一般取0.4m；
h₂—导管埋入混凝土内的深度（m），一般取1.0m。
当储料斗内的混凝土量已满足初灌要求时，拔出储料斗内出口上的盖板，同时打开储料斗上的放料闸门，使混凝土连续进入导管，迅速地把隔水栓及管内泥浆压出导管，同时将槽孔旁边的混凝土搅拌车内剩余的混凝土不断灌入储料斗内而使混凝土连续地灌入桩孔内。
6.5.2 混凝土灌注阶段施工措施
（1）灌注混凝土一旦开浇后，保证连续进行，不得中断，并始终使导管埋入混凝土中足够深度，保证导管拆卸后导管埋入混凝土的深度不小于1m，以防止将导管拔出混凝土面；同时导管埋入混凝土中的深度不大于6m，以免出现堵管或铸管事故。混凝土灌注期间使用16t或25t汽车起重机吊放、拆卸导管。
（2）灌注过程中，密切注意孔口情况，若发现孔口不返浆，应立即查明原因，采取相应的措施处理。
（3）提升导管时应保持轴线竖直、位置居中。如果导管卡挂槽壁，可转动导管，使其脱开，然后再提升。
（4）每隔30min测量一次槽孔内混凝土面深度(灌注后期缩短间隔时间至15min)，并及时填写“____号槽孔混凝土浇筑第____号导管拆卸记录”（附表13）和“____号槽混凝土浇筑孔内混凝土面深度测量记录表”（附表14），绘制“槽孔水下混凝土灌注指示图”，指导导管的拆卸工作。
（5）混凝土连续灌注，混凝土面上升速度控制在2m/h以上，遇特殊情况须间歇时，间歇时间应根据具体情况确定，但不宜大于30min。每槽段灌注时间控制在8h内灌注完成。
（6）灌注时，槽口设置盖板，避免混凝土散落到槽内。混凝土置换出的泥浆通过泥浆排污沟排到其它正在施工的槽孔中或沉淀池，以防止泥浆溢出而污染环境。
6.5.3 混凝土终浇阶段施工措施
终浇阶段由于导管内外的压力差减少，浇注速度下降，混凝土坍落度按下限控制，并适当提升导管减少埋入深度、稀释孔内泥浆。
混凝土灌注到接近设计槽顶标高时，值班人员对剩余混凝土数量进行测算，并通知搅拌站按需供料。
灌注的槽顶标高应比设计槽顶标高高出0.5～1.0m，以保证桩头混凝土的强度，多余部分在槽帽混凝土施工前凿除。
在拔除最后一段长导管时，拔管速度放慢，以防止槽顶沉淀的泥浆挤入导管下，形成泥心。
7槽段连接方法及试验
槽段连接采取接头管法，即在清孔换浆结束后，在一期槽两端孔位置下设Φ325mm～Φ360mm钢制接头管，孔口采用拔管机固定，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。
（1）接头管下设：按槽孔深度配置接头管。下设前检查接头管底阀是否正常，底管淤积泥砂是否清除，接头管接头的卡块、盖板是否齐全，锁块活动是否自如等，并在接头管外表面涂抹润滑油或脱模剂。
（2）拔管：采用液压拔管机拔管， 25t吊车配合。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。顶拔接头管的时间根据不同气温和混凝土的初凝和终凝时间来定。
受地下水温的影响，塑性混凝土浇筑后，早期强度增长较快，通过对已浇混凝土采取针入试验，拔管压力试验并结合拔管后接头管自然升降观察等，确定拔管时间按以下控制：槽底第1节接头管（10m）起拔时间宜在浇筑完毕后2.5-3小时完成；第2、3节接头管（10m）起拔时间宜在浇筑完毕后4-4.5小时完成；槽口段第4节接头管（10m）起拔时间宜在浇筑完成后6-6.5小时完成。
8.试验成果分析
8.1成槽成孔工效分析
   本试验段全部采用GB-30液压抓斗成槽，实际成槽开挖时间23天，采用三台成槽设备，共计完成成槽开挖9000m²,平均台班进尺为130 m²/台、班。施工过程中，单台成槽设备最高班产量达200 m²/班。综合考虑试验段首抓试验对成槽施工的影响，单台成槽设备实际成槽强度可达150-200 m²/班，施工强度达到了同类地层的较好水平，因此，采用该液压抓斗用于本工程施工，其工艺可以满足施工要求。
8.2清孔效果试验分析
  本试验段成槽固壁和清孔采用高粘度、低比重泥浆，便于成槽时槽壁泥皮的形成，同时，因浆液比重小，便于槽孔内泥砂在较短的时间内的沉淀。清孔采取两次清孔的方式，一次清孔时，槽底预留50cm采用液压抓斗由一侧向另一侧顺序进行，一次清孔结束后，待槽内泥浆沉淀完成后，采取泵吸反循环方式进行一次清孔，清孔工程量减少，清孔时间较短，大大提高了工效，值得下一步推广。
8.3接头施工方法、施工工艺试验分析
   槽孔接头施工采用常规的拔管技术，具有成熟的施工艺。槽孔孔口接头管采用短管并配置行程较短的拔管销孔，便于进行起拔试验，确定拔管时间。在塑性混凝土浇筑前，模拟塑性混凝土水下施工条件，采取针入方式，初步确定混凝土在水下条件下的初凝时间。并以此为依据，进行拔管试验，确定拔管的实际时间。
在塑性混凝土浇筑达到模拟试验拔管时间后，采用拔管机先慢速提管10-20cm，测试拔管力大小，拔管力明显小于正常摩阻力，则迅速解除拔管力，并观察接头管沉降，如接头管存在回落趋势，则可判断混凝土还未初凝，停止拔管，在混凝土待强一定时间后，重复试验，最终确定混凝土初凝时间。如接头管起拔力与正常摩阻力一致，先拔管10-20cm 后，观察接头管沉降趋势，无明显回落，则可连续拔管。
本次试验接头管起拔时间采取室内模拟试验、现场拔管试验的方式确定的接头管拔管时间，取得了较好的效果，拔管施工过程比较顺利，未出现质量事故，将对下一步塑性混凝土施工随季节变化，确定相应的拔管时间提供了思路。
8.4室内试验各组混凝土配合比，进行拌和试验验证与调整。
  塑性混凝土按照仅掺加膨润土进行了九组配合比试验，根据混凝土细骨料的来源，分别进行了天然特细砂、人工粗砂和混合砂各三组配比试验。九组塑性混凝土的28天搞压强度在2.1-5.5MPa之间，满足试验强度的要求，塑性混凝土的弹模在567-937 MPa之间,渗透系数在3.22-6.22×10^-7之间，充分满足设计要求；新拌混凝土的坍落度、1h坍落度损失、扩散度也满足设计要求。通过比选，选用天然特细砂配合比方案，1m³混凝土材料用量见下表。
              塑性混凝土配合比方案（天然特细砂）

Q%X:5G? 配合比编号	6.`}&E 设计强度	%+t 水	BCa90 水泥	.dg 4gr\D 膨润土	Hm.&f2\|( 砂子	{LMS~nx 小石	U 3wsWSO 减水剂
ST-1	1.5-5.0	267	143	100	846	846	2.15

8.5固壁泥浆配合比与拌制工艺试验：
固壁泥浆根据试验最终选定低比重、高粘度的泥浆，既使槽壁泥皮形成厚度满足要求，又可使槽孔清孔时泥砂沉淀时间短，方便清孔。同时，因泥浆比重小，浇筑混凝土时，混凝土上升阻力较小，提高了浇筑速度。
8.6 浇筑导管的选择：
选用Φ250无缝钢管作为混凝土浇筑导管，导管采用快速接头形式，便于施工过程中，导管的安装和拆卸。导管的垂直度、导管水压试验、密封性检验、导管内圆度检验均满足施工要求，保证了试验段的顺利进行。
8.7导管柱塞法、球塞法试验：
通过导管内下入柱塞和球塞进行对比试验，防渗墙薄壁结构选用球塞法对于首盘混凝土浇筑后，球塞上浮比较顺利，最终选用球塞法用于本工程作为导管首盘料下料的隔水方法。
8.8槽内混凝土面上升均匀性试验
采用在槽孔孔口设集中下料集料斗，然后布置分料口均均向两根导管同时下料的方式，槽内混凝土面可实现均匀上升，两根导管控制浇筑的混凝土面最大高差控制不超过30cm，满足了规范要求。
9结论

1.通过试验段施工，采用“三台抓斗、两台拔管机、二台吊车、二台泥浆泵”的施工资源配置方案,达到了优化施工资源配置的目的。

2.通过液压抓斗成槽试验，提供了同类地层施工经验。尤其是细砂板结层采取的“慢切、多回次直抓成型”对预防成槽塌孔有一定的借鉴意义。

3.固壁和清孔采用低比重、高粘度的泥浆，对成槽安全和清孔速度、浇筑混凝土速度的提高有重要的作用，通过添加外加剂改善泥浆性能，可以提高施工工效。

4.导管和接头管采用无缝钢管，不仅利于提高导管和接头管的周转次数，而且可减少导管内混凝土下降的摩阻力，防止混凝土分离；减少接头管与混凝土间的摩阻力，方便接头管起拔。

5.混凝土浇筑采用集中料斗分料的形式，对于保证槽内混凝土面均匀上升，防止槽内混凝土因上升不均出现“包饺子”现象，对保证混凝土成墙施工质量有着十分重要的作用，宜作为首选方案运用。

6.本次试验段共34个单元工程全部一次合格，优良单元工程达到 32 个，试验段施工取得了较好的技术经济效果，对本标段防渗墙施工有很好的借鉴作用。