水電站擋水壩土釘墻施工工法

PAGEPAGE7XX水電站左岸擋水壩土釘墻施工工法（）摘要：本文結(jié)合XX水電站左岸擋水壩土釘墻工程施工實際，通過對施工技術(shù)難點的分析研究，介紹了在該工程中應(yīng)用的新機具、新工藝，為超長土釘施工提供了借鑒。關(guān)鍵詞：土釘墻造孔超長注漿螺旋鉆頭熱壓法概述工程概況XX水電站擴建工程是XX河規(guī)劃開發(fā)的第八個梯級水電站，壩址位于廣西XX縣XX鎮(zhèn)鎮(zhèn)府上游3Km，壩址上下游分別與已建的XX水電站尾水和規(guī)劃的XX水電站正常蓄水位銜接。該擴建工程是一座以發(fā)電為主，兼有航運、灌溉等綜合利用效益的水利水電工程。電站總裝機容量600MW，多年平均發(fā)電量為34.95億kW.h。1.2地質(zhì)條件XX水電站左岸擋水壩土釘墻支護的范圍為EL128.5~EL113，樁號壩上0+55m~壩下0+58.5m。根據(jù)2002年6月補勘鉆探記錄中鉆孔ZK22和ZK23的地質(zhì)資料以及現(xiàn)場開挖后出露的土層狀況，結(jié)合施工鉆孔資料分析，該工程地質(zhì)條件如下：土坡上部2~3m為填土，由粘土混灰?guī)r塊石，砂土混碎石等組成，為新近未經(jīng)碾壓的填土，松散狀。中部約6~11m為硬塑狀含碎石粘土，斷面粗糙，稍密~中密狀，局部夾5~6mm硅質(zhì)巖塊石。下部為可塑狀含少量碎石粘土，厚約2~6m。基巖主要為灰?guī)r，巖土相交面傾向基坑，傾角約30°。在基巖上覆有一層厚1.5~6m厚度不同的軟塑狀粘土，因含水量高達29.6%而呈流態(tài)存在。1.3主要施工技術(shù)參數(shù)本工程共施工土釘8排，352根（其中2根為測試釘），累計5842.42米。其中φ28mm1675.27米、φ32mm2040.01米、φ36mm2127.14米。土釘孔距2.0m，排距分為1.5m和2.0m兩種，鉆孔孔徑為150mm，傾角15°，孔深多數(shù)為15~20m，最大孔深為36.2m，因下伏基巖面起伏，下部3排部分鉆孔嵌巖，施工中嵌巖孔均深入基巖3m。要求鉆孔孔位偏差不大于10㎝，孔斜不大于5%，孔深誤差控制在0.5m范圍內(nèi)。2.土釘墻施工本土釘墻支護的施工流程為：開挖工作面，修整邊坡→土釘鉆孔（土釘加工）→安裝土釘→土釘注漿→鋪設(shè)、固定表層鋼筋網(wǎng)，設(shè)置排水孔→噴射砼面層150mm。2.1造孔施工本土釘墻工程在施工中面臨的施工難點有：土釘超長（最大孔深達36.20m，為當(dāng)前國內(nèi)之最）、設(shè)備難以滿足扭矩要求；土層松散、孔隙率大、含水率高成孔難度大；以及塌孔、縮徑、等方面的困難。傳統(tǒng)施工工藝因為孔深較淺，大多采用螺旋鉆進造孔，這種工藝在孔深超出10.0m以后，往往因為土體對鉆具的摩擦和設(shè)備扭矩不足而鉆進困難，在土體極松散的情況下，鉆具拔出后也會因為塌孔而造成成孔率低的現(xiàn)象。本工程孔深頻率見下表：應(yīng)序號甜孔深（驕m雖）錦數(shù)吳量設(shè)(左個掃)超頻率軌(要%)裕備注疤1隙＜肅15.注00仇53救15.剖05浙2裂15.曾00~柜20.未00忌234筍66.上47砍3漸20.懷00~繭25.愉00販40至11.腿36液4險25.掙00~陶30.捆00華18火5.1豬超長玻5羊＞煉30.臥00幫7冬1.9屆9挺超長為此，我們從施工工藝、施工設(shè)備、施工技術(shù)等方面進行了探索和改進，根據(jù)施工進度要求結(jié)合施工工藝特點，我們采用一臺20m3/min空壓機供給風(fēng)力，使用履帶式全液壓英格索蘭鉆機造孔，鉆孔開孔5.0m使用螺旋鉆頭鉆進，以確保造孔施工時避免對邊坡表層土體產(chǎn)生破壞，5.0m以后使用偏心鉆頭跟套管鉆進，利用鉆頭的沖擊、振動擾動孔壁周圍土體，改變其密實度；利用套管跟進保證在流態(tài)粉質(zhì)粘土層的成孔。針對鉆孔深度大，鉆進時在流態(tài)粉質(zhì)粘土層和基巖界面極易產(chǎn)生錯臺，容易造成套管變形和增加土釘鋼筋置入難度的情況，我們采取了在界面處使用低壓、低速、反復(fù)掃孔的措施加大該部位孔徑，以保證鉆孔孔斜、消除錯臺的方法進行處理。實踐證明，該項造孔工藝的改進在造孔施工進度、成孔率等方面較傳統(tǒng)工藝均有很大提高，不僅順利的完成了工程施工，確保了工程質(zhì)量，同時也為后續(xù)工程的施工在質(zhì)量、工期上提供了可靠的保證。柿2.2桂赴土釘加鹿工軍本工程悶土釘鋼席筋采視用驗Φ賢2榜8購、哄Φ世3歲2陳、企Φ借3替6飄螺紋鋼雖進行加誓工，使?fàn)抻脩nφ燃1食0木圓鋼按獻每共2~3礦m勢間距設(shè)商對中支面架，長涂度不低疤于蠟5顏0詞㎝，采旅用焊接顧的方法午將其焊雙接在土眼釘鋼筋約上。加孔工時配欺備好注蹄漿管、略排氣管省、止?jié){裂袋。沒技術(shù)難辭點：本雜工程土辮釘最大悔長度咐為舍36.室20自m胡，單根眉鋼筋長溉度簽為隱12.吃00起m與，土釘肢需進行宣加長連資接，土文釘設(shè)計昂強度允為描250縱K幅N界，采用噸什么連紙接方式責(zé)和如何剪確保連報接強度躍是土釘諸加工的燕技術(shù)難御題之一鳥；另外產(chǎn)，本工帶程地質(zhì)擱條件為容松散土樸體，成廳孔性差善，常規(guī)兄的釘頭真和對中敞支架加顧工方法博極易在暑置入時皆嵌入孔堆壁土體鉛中，如案何保證臺土釘鋼何筋在置睜入時順龜利施工眾就成了永加工時有的又一僅技術(shù)難談點。勿加工時旁，我們毅采用熱側(cè)壓法鋼肆筋直螺輩紋連接按技術(shù)對哨進行鋼鼻筋連接警加長，熟使酬用胞S既M糟－劍4附0潤等強度暈直流螺類紋滾壓妨機對鋼矮筋進行振螺紋加月工，使城用連接擁套筒進俱行加長平連接。柜該連接昨方法與黨傳統(tǒng)搭礎(chǔ)接、錯韻結(jié)、對蕉結(jié)等焊粥接加工蠢工藝相燙比（特銀別干是海Φ唱3史2弱、卡Φ撫3旅6筑等大直顧徑鋼筋芝），具忠有加工耐方便，段現(xiàn)場連培接速度吃快，連泰接強度意高（套剖筒連接艦抗拉強生度試驗摸結(jié)果指為乓520培~57鴨0MP節(jié)a冰），能胖保證被者連接的當(dāng)鋼筋在母同一軸感線上等揭優(yōu)點。剛加工時泛保證接陷頭螺紋鑒長度不敬低壞于陵8總㎝，絲色扣完整未度不低材于開80卡%調(diào)，連接提套筒長炕度不低免于糠1臺5聞㎝，以咬保證鋼肉筋端頭察連接長乳度暴。茶猾針對釘軌頭和對鐘中支架賠在置入窄土釘時飛容易嵌逝入孔壁歉土體的響情況，青我們采隆取了紡食錘形釘條頭和在蘿對中支渴架設(shè)置算船形滑申板的加正工工藝削，紡錘童體和滑爹板均采麻用說1.罷0艙㎜鍍鋅匹鐵皮制政作，紡識錘體直億徑加工豈為沿φ態(tài)130勾~闖φ葬14雁0逃㎜，使華它在土歡釘置入看時起到蹄探頭和六擴孔的專雙重作糟用。其慈加工形令式示意帳圖如下筆：屆經(jīng)改進偏加工工厲藝，本誰工程土瓜釘置入根施工進扁展較為碧順利，叨注漿施題工證明荷孔內(nèi)暢申通，拉灰拔試驗叉在設(shè)計團荷載陜的快1.3赴5究倍拉拔點力作用志下仍無各位移，寄證明土槳釘連接傲工藝可熟靠，強逃度滿足率施工要皂求。糾2.3艇垂注漿爺本工程把注漿要扶求采用冬純水泥窗漿進行弦注漿，窮注漿強駱度等級畏不低拋于扣12M膽pa墓，振3睬天強度沒不低傲于內(nèi)6M斗pa尺。注漿刊采命用切42爭5烤＃普通搬硅酸鹽驚水泥，屯配備水絡(luò)：水泥吃＝鄙0.4酸0~0尋.45果:1望的純水關(guān)泥漿，嫌漿液中銜加入適叛量的膨蠢脹劑，姓采用重獅力農(nóng)~愚低壓方牽法注漿牛，注漿風(fēng)壓力采亭用以確電保土體牢不出現(xiàn)近隆起或饑外移的艘0.4付~0.帖6Mp縫a注。露技術(shù)重展點：土浩釘土體踐松散、培裂隙發(fā)竿育，下兆伏基巖紙起伏、倒裂隙、障溶溝、拜溶槽發(fā)騾育，施佳工中如拼何在保剩證質(zhì)量竄的前提完下控制昏漿液注迅入量及搭其擴散丹范圍，獵是注漿母工序的芬技術(shù)控父制重點意和難點千。套施工中重，我們粥配備一垮臺尿Z療J唐－掩40高0弦型高速灑攪拌機避和一懇臺扁J圈－鴿60撲0態(tài)型儲漿很攪拌桶凍用于制咬漿，另凱配狹備痛2崗臺李BW2繩0醉0竊／撫4痰0版型中壓暢泥漿泵賓用于輸疏送漿液堡和注漿稠。注漿小時，在卵泥漿泵糊和土釘栽孔口各尊安裝壓販力表一卸只，由以安裝在進泥漿泵域上的壓竭力表控遠制送漿兔壓力，黨保證輸止?jié){管路攔安全，竄由安裝決在孔口持的壓力紋表進行貓孔內(nèi)注掙漿壓力都控制。足施工中遠嚴(yán)格控貿(mào)制漿液干濃度，摔對超耗破現(xiàn)象適論時采用虎限壓、雖限流、裳間歇等孕方法進扇行處理往。針對糞地層裂母隙發(fā)育諸，注漿賭后漿液番存在流壘失的情票況，在銳注漿結(jié)億束第二份日采取計對注漿壞孔進行銹檢查復(fù)艘灌的方退法以保門證注漿招段長度望。劃3.醋咳拉拔試瘋驗除敞本工程僻拉拔試煮驗在注己漿結(jié)澡束等2腐8哈天注漿驢強度達獻到逝7點0窗％后進版行。拉燥拔試驗改孔位由寧監(jiān)理工伐程師根漏據(jù)注漿貌記錄指厘定。本宏工程指轟定的拉干拔試驗雕孔材為影F挖8旬和禿F5隙3股號孔。燒本工程忘拉拔試伯驗采盤用撇促1受臺嚴(yán)ZB僵4吹－尖50急0勒型電動熊油泵藏，等1剝臺尼Y尼C煉－完6昏0接型千斤俗頂（均佳為海威傲姆公司輪產(chǎn)品）林在臨時漿搭設(shè)的墊施工平即臺上進犬行張拉扭試驗施使工。其枯拉拔試路驗施工繼方法見馳下圖。聚測試釘續(xù)的試驗皮采用分換級連續(xù)派加載，宣加載時秋保持勻要速、緩認(rèn)慢，首郵先施加灰初始荷兔載，使享加載裝忙置保持臨穩(wěn)定后傅，以后撤的每級梁荷載增槍量為設(shè)瞎計荷載糞的槽20無%凝。在每柏級荷載睬施加完益畢后立撈即記下款位移讀繩數(shù)并保詠持荷載粗穩(wěn)定不炎變，繼來續(xù)記錄烘以群后編1櫻、法6響、月10愁min患的位移排讀數(shù)。貿(mào)施工時騰，首先礙施加初染級荷政載排20K貫N罵，以后航每級荷補載增驢加駱40K袍N僻，直至前達到設(shè)慢計要求元的突250態(tài)K越N膊。彈經(jīng)拉拔午試驗數(shù)低據(jù)分析感，試驗錘土杰釘討F平8阻在設(shè)計眼荷載作皮用下無唉位移亡，屬F5樹3幫在設(shè)計止荷載才的悟1.3吐5瓜倍拉拔斗力作用隱下仍無悅位移，洞證明該駝土釘墻翻工程施傻工質(zhì)量鄙優(yōu)良，榨各項施陵工工藝扛的改進籌均取得腹了成功右。愛4荒.示結(jié)論遣通過本蒼土釘墻故工程施垃工實踐葉和拉拔捆試驗證跳明，本府工程在閘土釘施泄工機具詞、施工哥工藝、恩施工技踩術(shù)上的鄭改進是尿成功的致，其意源義如下迎：假為超長郊土