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深圳銅鑼徑水庫擴建工程混凝土防滲墻 施工質量控制   

深圳銅鑼徑水庫擴建工程混凝土防滲墻

施工質量控制  

譚發俊

(深圳市廣水建設工程有限公司,項目工程部長、工程師)

【摘  要】 論述混凝土防滲墻施工質量控制的重要性、主要質量控制點、質量控制指標。以銅鑼徑水庫擴建工程為實例,說明控制效果。

【關鍵詞】銅鑼徑水庫;防滲墻;質量控制

1、深圳銅鑼徑水庫擴建工程混凝土防滲墻概況

銅鑼徑水庫擴建工程壩基防滲,主要以防滲墻和帷幕灌漿為主體。防滲部位有主壩以及3個副壩,采用混凝土防滲墻結合帷幕灌漿防滲。壩肩同樣采用防滲墻結合帷幕灌漿防滲。

地下防滲墻是壩體基礎防滲的重大隱蔽工程,并在很大程度上受工程地質和水文地質條件的影響。由于地貌起伏,坡陡臺階多,現場施工管理難度大。防滲墻接頭質量控制是工程成敗的關鍵。為達到設計質量要求,項目部組織了質量管理小組,對混凝土防滲墻的施工質量,進行嚴格的過程控制。

深圳銅鑼徑水庫擴建工程混凝土防滲墻工程量表

主 壩

1號副壩

2號副壩

3號副壩

主壩右壩肩

主壩左壩肩

2642m33

1729m33

1378m33

612m33

4395m33

8929m33

一號壩防滲墻布置圖,見下圖

        【一號壩防滲墻縱斷面圖】


2、深圳銅鑼徑水庫擴建工程混凝土防滲墻的質量控制

2.1  施工準備的控制

(1)在施工前,項目部質量管理小組組織了專題質量控制討論會議,邀請深圳市水務質量監督站、業主、監理、設計、地勘等單位,對施工隊進行了技術交底、技術質量指導。使施工隊對防滲墻的工程地質和水文地質情況、防滲墻的類型、結構特征、工程規模和質量、工期要求、防滲墻與壩體工程的關系、施工地點各種可用資源和可利用的條件有充分的認識和了解。

(2)項目部質量管理小組對防滲墻施工組織設計和單項施工措施進行嚴格審查,重點審查如下內容:

a 防滲墻導墻的類型和施工平臺布置是否合理,高程是否滿足有關要求;

b 槽孔劃分及施工程序;

c 造孔的施工方法和造孔機械的類型和數量;

d 制漿材料的性能、固壁泥漿的性能及泥漿系統以及泥漿回收處理措施;

e 混凝土配合比設計,混凝土攪拌運輸系統和澆筑方法;

f 導管及固定材料吊運下設措施;

g 槽段的接頭方式及接頭的施工方法;

h 供電、供水系統、排漿措施;

i 特殊情況的處理和事故防治措施;

j 質量檢測及質量管理;

k 安全及環保措施;

l 施工總平面布置圖及其它生產生活臨建設施;

m 各種資源配置計劃;

n 施工進度計劃。

(3)施工準備階段主要是控制導墻和施工平臺的質量、泥漿系統、混凝土系統的施工。雖然導墻、施工平臺、泥漿系統屬于施工臨時工程,但由于其本身質量的好壞將對防滲墻的施工質量、施工進度造成較大的影響,在管理過程中我們給予了充分的重視。

(4)導墻和施工平臺在防滲墻施工中起著標定防滲墻位置、鉆孔導向、鎖固槽口、保持泥漿壓力、防止槽孔坍塌、用作吊放安置導管的定位與支撐、用作混凝土澆筑場地等作用。導墻的好壞將直接關系著防滲墻施工的成敗。為此,在導墻的施工管理過程中,將重點研究導墻地基的加固措施、導墻的結構形式和斷面尺寸、導墻的分縫位置。防滲墻施工中,孔口


坍塌事故時有發生,且處理事故費工、費時。而發生事故的原因,就是由于導墻的地基土沒有進行夯實。再加上孔口部分泥漿壓力低,造孔時長時間受到鉆機的振動和泥漿的沖刷,致使土體失穩而發生坍塌。為此,在導墻施工前,管理人員將根據現場的地質條件,將重點注意選擇合適的地基加固措施。另外也將根據地質條件、施工方法、施工荷載、槽孔深度、施工工期等因素,對導墻的結構型式、斷面尺寸、導墻的分縫進行檢查。導墻混凝土導墻施工雖然是臨時工程,但仍嚴格按照主體混凝土的質量要求,進行全過程的管理,做到:在澆筑前進行倉面檢查驗收,澆筑過程中進行跟蹤管理。

(5)泥漿系統是混凝土防滲墻施工的關鍵環節,在管理理過程中,將重點注意如下內容:

根據防滲墻施工試驗情況,合理選用制漿原材料。在施工前,必須對制漿原材料(粘土或膨潤土)進行顆粒分析和其他土工物理性質的試驗。必要時,進行化學成份的分析。在施工前,測定純凈泥漿的參數,包括泥漿的密度、濃度、粘度、含砂量、膠體率、失水量、泥皮厚度、靜切力、觸變性、塑性粘度、PH值等指標,若上述指標難以完全達到使用要求,應加入泥漿處理劑以改善泥漿漿液性能,但泥漿處理劑的加入量,應通過進一步的泥漿性能試驗確定。

泥漿攪拌設備、供漿管路、泥漿的回收、凈化設備和措施。鑒于本工程的防滲墻施工難度較大,為最大限度的保證泥漿漿液性能,要求施工隊采用自動化攪拌機,加水、加土、攪拌時間等均可進行自動化控制和記錄;

施工隊泥漿系統檢查機構的建立和完善,包括泥漿性能試驗的建立和相關負責人及其機構的建立;

(6)槽段混凝土澆筑雖占時間不長,但對成墻質量至關重要,一旦失敗,整個墻段將全部報廢,經濟和時間的損失很大。由于防滲墻混凝土必須通過直徑較小的導管在泥漿下澆筑,澆入槽內的混凝土不可能振搗,完全依靠自重在泥漿底下流動,充滿空間,因此混凝土拌和物的性能十分重要。

在混凝土系統的管理過程中,將重點注意如下內容:

在混凝土施工前,應根據墻體的類型,認真做好混凝土配合比的設計工作,確定適宜的材料用量,抗壓強度、抗滲標號、彈性模量等指標,滿足設計要求。由于防滲墻混凝土是在泥漿下進行的,其成墻后的混凝土強度比機口取樣的強度有所降低,在進行施工配合比設計時,考慮到混凝土防滲墻的高強低彈性能,應將設計的混凝土標號提高一定幅度,作為施工配合比。另外,由于防滲墻施工的特點,在防滲墻配合比設計過程中應重點對混凝土的流動

性、粘聚性、保水性、泌水性、初凝時間、終凝時間進行試驗。


本工程是采用商品混凝土,如不采用商品混凝土,就要考慮混凝土拌和站的布置、攪拌機的數量、攪拌機的型式。拌和樓的混凝土供應強度,應能夠滿足各槽段的澆筑上升速度要求?;炷恋倪\輸設備、運輸道路,混凝土和易性應不易產生分離,并能夠滿足各槽段的澆筑上升速度要求?;炷临|量檢驗制度建立和完善,包括相關試驗人員的確定和施工隊自檢制度的建立。

2.2  造孔質量控制

造孔是防滲墻施工中的主要工序,是影響工期、工程成本,甚至是決定工程成敗的重要因素,造孔質量的好壞也將直接影響最終的成墻質量。在管理過程中,要加強跟蹤檢查控制,抓住如下要點進行控制:

(1) 造孔前,認真檢查和落實各項準備工作情況,如水電交通準備、場地平整加固、軌道鋪設、導墻位置的復核等工作;

(2) 根據施工順序、造孔方法、施工設備、地質情況、地下水位及流速大小、墻深、施工部位及工期要求、混凝土澆筑強度等因素劃分槽段,盡量做到墻段的接頭少,施工速度快,能均衡和安全施工。在施工過程中,將根據實際情況再進行進一步的調整和優化;

(3) 在造孔過程中,對槽孔內的固壁泥漿性能進行檢查,并對槽段的孔斜進行抽查。對于接頭孔,進一步加大孔斜的抽查控制力度,對導墻及施工平臺的變形檢查,對鉆頭直徑的檢查;

(4) 由于本工程的覆蓋層地層較為復雜,且造孔深度較深,在施工有可能遇到粉細砂層和漂石層,這兩種地層的施工難度均較大。為此,在管理過程中,應要求施工隊制定針對性的相關施工措施:如對漂石層,可以采用重錘沖鑿法、地面鉆孔預爆法、水下定向聚能爆破法、水下鉆孔預爆法等;

(5) 采取必要的措施防止槽孔坍塌,如:保證固壁泥漿的質量,嚴防廢水流入槽內,使泥漿質量變壞;儲備足夠的泥漿和堵漏材料,一旦發生大量漏漿,及時堵漏和補漿,避免槽內漿面大幅度降落;地下水位上升或可能淹沒孔口時,應向槽內回填粘土,暫時停止鉆進;

(6) 采取必要的措施預防孔斜:在質量檢查過程中,將檢查造孔設備底座是否置于穩定、牢固、平整的工作平臺或軌道(枕木)上;孔位是否對正;在鉆進過程中是否產生有害的沉陷和變形;在施工中,施工隊的操作人員是否采用了合適的施工方法等;

(7) 對于接頭孔,除了重點控制其孔斜外,還應對其孔位進行測量,以保證防滲墻槽段的有效搭接。


2.3  槽段孔型驗收和清孔驗收

槽段孔型驗收是在防滲墻造孔完成后,對防滲墻的深度、寬度、孔斜、一、二期槽的搭接厚度進行質量檢查,清孔驗收主要檢查防滲墻段接頭的質量、孔底淤積厚度和清孔換漿的質量檢查,槽段孔型驗收和清孔驗收是防滲墻施工質量控制中最重要的一環,在管理過程中,將采取相應措施和抓住要點進行質量控制:

(1) 成立槽段孔型和清孔驗收小組,小組成員由各方有經驗的人員組成,負責組織實施驗收的所有工作,并對驗收結果進行簽定;

(2) 槽孔位置的檢查。根據開工前在槽孔兩端設置的測量標樁確定槽孔中心線,并自始至終用該中心線校核、檢驗所成墻體中心線的誤差,孔位允許偏差應滿足設計和施工規范規定;

(3) 槽孔寬度和深度的檢查。鉆頭的直徑或寬度決定了槽孔的寬度,在實際檢查中,將不小于設計厚度的鉆頭直徑放入槽孔內,若能在槽孔內自由橫向移動和上下移動,則說明墻體各處厚度均可滿足設計要求,槽孔深度的檢查通過測繩進行;

(4) 孔斜檢查驗收。將根據現場實際情況選擇適當的測斜方法和先進精確的測斜設備。防滲墻的孔斜測量方法有重錘法和超聲波測孔儀測量法。無論采用何種方法,防滲墻的孔斜均應滿足設計或規范要求。對于接頭孔,應根據測定的孔斜數據,計算出一、二期槽的搭接厚度,搭接厚度應滿足設計或規范要求;

(5) 墻段接頭檢查驗收。二期槽孔成槽后,需要對槽孔兩端的一期墻段的混凝土端部進行刷洗。檢查的合格標準為鋼絲刷上不再帶有泥,孔底淤積不再增加;

(6) 孔底淤積厚度的檢查;

(7) 清孔換漿檢查。清孔換漿的質量對防滲墻的質量影響極大,必須進行嚴格控制。清孔換漿后的泥漿質量檢查應在換漿1h后,用專用的泥漿取樣器放到距孔底0.5m~1.0m的部位取樣,然后進行密度、粘度、含砂量三項指標的測定。

2.4  防滲墻內預埋

預埋管是為帷幕灌漿的目的而設。在本工程審圖階段,取消了預埋管。因為預埋管費工費料又費時,在加上預埋管施工難度大,成功率低,最終,采用鉆孔方式,效果很好。

2.5  混凝土澆筑的質量控制

防滲墻混凝土的質量控制,包括對原材料、混凝土生產過程、混凝土性能的檢查。對原材料的檢驗,嚴格按照規定的檢驗項目和抽樣頻率進行?;炷涟韬瓦^程的質量控制,由提


供商品砼的廠家,嚴格按照有關規程規范進行。對于現場澆筑將進行全過程跟蹤管理。在管理過程中,將抓住如下要點:

(1)在施工前,對施工隊的混凝土澆筑單項施工措施要進行嚴格審查;

(2) 在施工前,應制定好相關的事故預防措施和處理措施,并且落實到相關的責任人,以保證一旦發生事故,能夠作到快速、果斷、妥善處理。這些事故預防和處理措施包括:卡塞、堵管、埋管、導管破裂、導管脫出混凝土面、接頭管不能拔出、斷墻等;

(3)為預防事故發生,在混凝土澆筑前,要充分作好各項準備工作。為此,管理人員將對每個槽段混凝土的準備工作進行檢查驗收,只有在獲得監理工程師和項目部管理人員批準和同意后,才能進行下一步混凝土的澆筑施工。檢查的內容包括:

a 混凝土配料單的申請和批復、運輸道路的暢通平整情況;

b 備用電源、運輸設備和入倉設備的狀況;

c 提升設備的狀況;

d 導管的布設是否符合施工方案的要求;

e 導管的制作材料、尺寸、導管的連接及導管的完好情況;

f 混凝土澆筑指示圖是否已經完成;

(4) 在混凝土澆筑過程中,檢查的內容包括:

a 澆入的混凝土量、澆入混凝土量與混凝土面均衡上升情況的符合程度;

b 澆筑指示圖的填寫;

c 導管的起拔是否嚴格按照澆筑指示圖進行;

d 導管下口的混凝土埋深、導管的上下抖動幅度;

e 混凝土的坍落度、擴散度、和易性;

f 混凝土取樣、導管內混凝土的下降情況;

g 導管拆卸的正確記錄和核對情況。

(5)對商品混凝土性能的檢查,將由有經驗的施工員進行,在拌好的混凝土入槽前,通過目測和試驗等多種手段,對混凝土的塌落度進行檢查。如果混凝土和易性不好,應堅決將混凝土棄掉,不能勉強澆入導管,且應立即查明原因予以糾正;

(6) 在施工過程中,根據施工中發現的問題,督促施工隊進一步完善質量自檢系統。

2.6  施工成墻后的質量檢查

   施工成墻后的質量檢查包括:防滲墻混凝土質量檢查、墻體質量檢查、防滲墻頂部的鑿除檢查和防滲墻頂部的混凝土的澆筑。


(1)防滲墻混凝土質量的檢查,主要是指對防滲墻混凝土的抗壓強度、彈性模量、抗滲標號及其它要求的力學性能指標的檢查。檢查不僅包括對試件的取樣、制作、養護和試驗,還包括對試件結果的統計分析,以便指導下一步的施工;

(2) 墻體質量檢查。根據現場實際情況,采用適當的方法(鉆孔取芯法、超聲波法等)對墻體混凝土的質量,即有無夾層和水平冷縫、混凝土密實度、強度、與基巖面接觸情況、墻底沉碴厚度、一、二期槽接縫情況、混凝土的均勻性等;

(3) 防滲墻頂部的鑿除檢查和防滲墻頂部的混凝土澆筑。在防滲墻頂部混凝土澆筑以前,由項目部管理人員、監理工程師將進行最終的倉面驗收,重點檢查上部夾泥混凝土、不密實混凝土的鑿除情況;一、二期槽孔頂部接縫質量及上部止水的安裝、焊接質量。在檢查中若發現一、二期槽孔頂部接縫存在夾泥情況,應要求將上部接縫夾泥混凝土鑿除到一、二期槽孔能完全良好結合為止。

總而言之,對混凝土的質量控制,主要的檢查驗收項目有:孔型驗收、清孔驗收;混凝土澆筑前的檢查驗收(包括鋼筋籠的檢查、預埋管和儀器的檢查、導管的檢查等)。澆筑的全過程要有旁站監理和項目部管理人員?;炷脸蓧蟮牡谌綑z測鉆孔取芯檢查、防滲墻頂部混凝土的驗收檢查等。項目部管理人員和監理工程師將對防滲墻施工全過程進行跟蹤檢查和驗收。

截至2014年10月,本工程全部地下砼防滲墻施工過程未發生質量事故,單元工程質量評定全部合格,質量優良率達99%以上。經水務質量檢測站注水試驗與鉆孔取芯檢測,防滲墻施工質量全部滿足設計及規范要求。


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