液压抓斗防渗墙

第三节液压抓斗

1 液压抓斗概念

液压抓斗法，是指用高压胶管将约30MPa的液压传送到几十米深处的抓斗斗体，以完成抓斗的启闭达到成槽造墙的一种施工方法。

液压抓斗因其抓斗的闭斗力大、挖槽能力强并设有纠偏装置，故成槽效率高、槽口尺寸能得到保证。上海宝峨机械有限公司最新生产的GB-30型地下连续墙液压抓斗，是一种能满足高效、高质量施工的深基础施工设备，它配备了MDSG机械卷管系统,电子测斜及纠偏系统及CAPO 计算机辅助功率选择等先进的系统。配备了不同类型、不同规格的液压抓斗（如30cm、40cm、60cm等），可广泛用于地下连续墙深槽的挖掘、堤坝防渗、基坑围护、施工围堰、地铁车站、隧道、码头、挡土墙、地下室、地下厂房、地下车库、地下街、地下变电站、污水处理厂、防护壁、石油和煤气地下储备槽、桥衍基础、基础方桩、城市高层建筑的基础施工、尤其适用于在城市密集建筑群区域中进行深基坑施工。设备的应用范围也限于不同规格和类型的地下连续墙槽段和钻孔灌注桩桩孔的挖掘作业。

2 施工中常用的设备

施工过程中使用的主要设备与机具见下表。

3 防渗墙施工中主要参数

混凝土防渗墙工序质量标准表

4 防渗墙施工工艺流程

根据设计图纸确定防渗墙轴线和标高→按施工组织设计要求构筑防渗墙导墙和施工平台→在导墙上标注I 、II 期槽段位置→往某个I 期槽灌注泥浆并做好开始施工的准备→按三抓完成一个槽段施工→清孔→验槽→下设接头管和孔内预埋件及浇筑导管→浇筑混凝土→按工程师指令起拔接头管和导管→判断混凝土上升面位置→结束混凝土浇筑→完成相邻另一个I 期槽段施工→完成第一个II 期槽段施工→直至完成防渗墙所有槽段的施工。防渗墙施工工艺流程图见图4.1。

安装接头管

防渗墙砼浇筑

图4.1 施工工艺流程图

混凝土防渗墙施工工法每期槽段的抓槽顺序示意图见图4.2。

图4.2 三抓纯抓法抓斗入岩造槽抓槽顺序示意图

5 防渗墙施工质量控制

防渗墙施工采用“三抓法”成槽，即先抓两端主孔，后抓中间副孔至终孔成槽。

（1）固壁泥浆

抓斗抓挖作业时，采用黏土或优质膨润土制作泥浆，其各项性能指标应符合下列要求：较小的失水率；适当的静切力；良好的稳定性；较低的含砂量。在抓斗施工过程中，如果发生漏浆，要即时停抓并采取可行的堵漏措施（孔底漏浆，填粘土；孔口漏浆，填粘土粉和锯末），待浆面稳定后再抓挖；如果严重漏浆，要将抓斗迅速撤离该部位；如出现大面积漏浆则采取预灌浓

浆堵漏。

（2）接头处理

采用I、II期槽段的方法构筑防渗墙（地下连续墙）是其特定的施工条件决定的。为了使I、II期槽段的墙体有效地连接在一起，就要解决好墙体之间的接头问题。而接头间接缝尽量小的夹泥厚度和足够长度的渗径直接关系到接头部位的防渗效果。鉴于上述原因，接头方式一般可采取常用的接头管法、接头板法、套打一钻法、止水带法等；另外，在II期槽浇筑混凝土之前，一定要把槽孔两端接头部位（即两个I期槽端头）的泥皮刷干净。

接头管要下设在I期槽段的两头，并在混凝土达到初凝状态后将接头管及时拔出。

（3）砼浇筑：

导管法浇筑混凝土是混凝土水下浇筑必要手段，是利用混凝土比重比水大的原理确保混凝土在水下灌注时与泥浆不会产生混浆。混凝土水下浇筑一定要严格按规范《水电水利工程混凝土防渗墙施工规范》（DL/T5199-2004）。

首次浇筑时，采用“压球满管法”按先深后浅的顺序开浇，即从最深的导管开始，由深到浅逐导管依次开浇，直到槽底砼面浇平后再全槽均衡上升。开始喂料要连续、均匀、迅速，使砼能立即充满漏斗，并用导注塞堵住管口；之后砼满管下落，推出管内的泥浆柱，落到孔底，迅速充满孔底并埋住导管管脚；一般初灌时，保证导管进入砼的深度为0.4m左右，这样，管外的泥水不会进入管内，就不会产生断桩。

正常浇筑时，严格控制喂料速度，保持砼面均匀连续上升，上升速度不小于2m/h，并控制相邻导管间砼面高差不大0.5m。导管埋入混凝土的深度最大不宜超过6m，最小不小于1m。

当浇筑的砼溢出孔口，即可终灌，立即起拔浇筑导管，清洗浇筑机具，

转入下一槽孔浇筑

混凝土浇筑过程中，如发生槽壁坍塌，可采取以下措施进行处理：

如槽壁坍塌发生在开浇后不久，浇筑的混凝土方量很小，则可终止浇筑，待槽壁稳定后，用抓斗重新成槽、清孔、然后重新浇筑砼。

如槽壁坍塌发生在浇筑临近终了时，立即停止浇筑并详细记录坍塌部位，用抓斗对坍塌面进行抽渣清孔，直至孔内泥浆指标达到清孔要求，然后继续浇筑至设计墙顶高程；等墙体混凝土达到一定强度后，在墙顶采取岩芯钻机进行钻孔，采用灌浆方法对坍塌部位进行接触、补强灌浆。

6 防渗墙施工质量检测

混凝土防渗墙工程质量检查项目、质量标准及检测方法均按《水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准-地基处理与基础工程》（SL633-2012）表5.1.5执行。

（1）造孔工序

a、槽孔孔深：施工完成后槽孔的实际深度。一般情况下，槽孔深度不得小于设计孔深。

大多数防渗墙要求穿透覆盖层嵌入基岩一定深度，但防渗墙所在的河床的基岩面仅仅是根据先导孔确定的，并不十分准确，由此确定的孔深只是具有参考作用。因此，施工中应进行基岩鉴定（详见《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》（SL174-96）中3.0.13条），根据基岩鉴定确定的岩面高程、岩石性质，调整造孔深度，并报告监理、设计确认，或与监理工程师共同鉴定确认。

槽孔孔深应是在槽孔清孔换浆后所测量的孔深，而不是槽孔清孔换浆前

所测量的孔深，也不是清孔换浆结束1h后所测量的孔深。因为在槽孔清孔换浆前和在槽孔清孔换浆结束1h后孔底有沉淀物，故清孔换浆后立即测量的孔深才是真正的孔深。

b、孔斜率：防渗墙槽孔是由一个个主孔和副孔相连通而组成的，孔斜是指某一个主孔或副孔的孔底或该孔某一深度的中心位置相对于孔口中心位置的水平偏斜距离与孔深的比值。槽孔的孔斜率是槽孔建造质量的主要控制因素，端孔的孔斜率更是决定墙段是否可靠连接的重要因素。

孔斜检测的方法有多种：对于一般工程，可用测量悬吊钻抓工具的钢丝绳的偏斜值的重锤法；对于重要或孔形有严格要求的工程，应采用超声波测井仪进行检测；成槽设备携带的测斜仪器，其测量精度经校验合格后，检测成果也可作为质量评定依据。

孔斜率不得大于0.4%，采用重锤法计算孔斜率，其计算公式如下：

K=（X/h1+X/h2）/100

其中：K表示孔斜率

X表示钢丝绳垂直于导向槽轴线方向的偏移值

h1表示桅杆顶端至导向槽砼面的高差（一般为16m）

h2表示钻头从导向槽砼面深入槽孔内的深度