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【摘 要】自凝灰浆技术是基础防渗处理方法的一个新的探索,但在国内工程中用的较少,特别是在塑性混凝土防渗墙上的应用,没有大范围推广。文章结合工程实际情况,对自凝灰浆的应用进行简单介绍,以便相似工程采用时提供技术参考。
【关键词】自凝灰浆技术;防渗;施工
1 自凝灰浆防渗墙技术简介
自凝灰浆防渗墙技术是法国软土防渗公司在上世纪六十年代开发出来的,由于其具有施工速度快(比普通砼防渗墙的建墙速度提高1~3.5倍)、造价低(比普通砼防渗墙降低30~50%)、防渗效果好等优点已为欧美、亚洲各国广泛采用,用于基坑止水防渗、病险水库处理、地基防渗等,采用该技术建成的防渗墙已有数百万平米。近年来,还把这种技术扩展到预制板地下连续墙的工程中,用灰浆起固化防渗作用。自凝灰浆防渗墙部分工程实例见表1,其中最著名的自凝灰浆防渗墙是阿根廷亚西雷塔土坝防渗墙,其轴线长度47.7km,截水面积90万m2,是单项工程防渗墙工程量世界之最。
在我国已建成的工程实例有大亚湾核电站基坑围堰防渗墙,其轴线长度1007m,墙体厚度0.8m,墙深16m。
2 本工程简况
鹦鹉洲长江大桥位于武汉市中心城区,是《武汉市城市总体规划(2009~2020年)》中明确的过长江通道,大桥建成后将和长江二桥构成武汉市新的一环线。桥址距下游长江大桥约2.0公里,距上游规划杨泗港过江通道约3.2Km,距白沙洲大桥6.3公里,北接汉阳的鹦鹉大道,南连武昌的复兴路。
武昌岸锚碇基础工程工作内容包括:止水帷幕、搅拌桩、地下连续墙。
止水帷幕:需要在地连墙外侧10m左右设置一道自凝灰浆挡水帷幕。
地下连续墙结构尺寸:外径:68.0m;墙厚:1.5m;本工程地连墙的接头为铣接头,采用专业的双轮铣槽机,采用水泥搅拌桩对防渗帷幕与地连墙之间的土体进行加固,导墙高出地面0.5m,由两个L形钢筋混凝土墙组成,墙间距离为1.6m,墙高1.6m,墙宽1.7m,墙厚0.5m。具体工程项目及工程量见表2。
自凝灰浆止水墙墙厚0.8m,帷幕与圆形地下连续墙的间距为10m,在平面上呈圆形结构,外径88m,墙顶在地面以下2m,墙底进入岩层0.5~1.0m。墙体平均深度约22.65m,表层2.0m回填粘土。
自凝灰浆墙体材料的设计指标如下:
抗压强度:R28= 0.2~0.3MPa;
墙体渗透系数:k≤i×10-6cm/s;
墙体允许破坏比降:J>25。
自凝灰浆推荐配比见下表3
浆液施工配合比应结合实际用原材料,通过试验验证或优化后确定。
自凝灰浆制备采用ZJ-400、ZJ-1500高速搅拌机“两步法”制取。先制取膨润土泥浆,经膨化后通过管道输送至自凝灰浆搅拌站,加入缓凝剂和水泥拌制成自凝灰浆。
施工过程
本工程的槽段划分也是分Ⅰ期Ⅱ期,Ⅰ期2.5mⅡ期2.8m。设计孔深要求入强风化30cm。首先抓取Ⅰ期槽段,待连续的两个Ⅰ期期抓取完毕后,再抓取Ⅱ期,在自凝灰浆的初凝时间内,要完成三个槽段的施工。在具体施工时按抓斗抓取的岩石来进行确定孔深,在抓取出有块状岩石时,报总包及监理及时进行鉴定,满足要求后,马上移机进行下个槽段开挖,原则上是连续施工,没有槽段搭接。
自凝灰浆是按两部来制作的,首先是膨润土泥浆的制备,待膨化后再行制作自凝灰浆。在具体施工过程中,由于孔深较浅,抓斗施工速度较快,导致自凝灰浆制备常常跟不上成槽速度,基本是每4幅槽段需要停工一天,进行膨润土泥浆的制备。
接头处理,由于施工过程中必要的停工,槽段接头仿照铣槽机铣接接头法,在恢复施工时,将搭接部位已经施工的自凝灰浆抓掉30cm,形成新鲜的搭接面。
本工程施工中发现的问题:
(1)本工程施工是在武汉的7、8月份施工,天气炎热,制作自凝灰浆所用水泥较多,且需要人工加入搅拌桶,需要大量人员。
(2)施工制作自凝灰浆时,对人的污染较大,要做好人员的防护措施。
(3)若工期较紧,需要有较大的储备浆池,以便能连续施工,减少施工槽段接头。
(4)施工中自凝灰浆的参数控制,施工中要随时对粘度和比重进行测试,自凝灰浆使用粘度来控制初凝时间。一般以自凝灰浆自浆液拌和至浆液马氏漏斗粘度达到60~70s的时间为初凝时间。具体需现场试验确定。
参考文献:
[1]陈文正,龚壁卫,张计.自凝灰浆材料的力学特性研究[J].岩土工程界,2006(04).
[2]刘泽宇,郭慧光.超深自凝灰浆挡水帷幕在阳逻大桥南锚碇基坑施工中的运用[A].全国城市公路学会第十四届学术年会论文集[C].2005.
作者简介:
秦华鹏(1979―),男,2005年毕业于华北水利水电学院水利工程专业,从事基础处理方面的相关工程。