專利名稱：混凝土防滲墻接頭工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用專用工具在大堤或攔河閘的松散透水地基中造孔，以泥漿固壁，采用直升導(dǎo)管法往孔內(nèi)灌注混凝土建造地下防滲墻時，混凝土防滲墻一、二期墻段間的接頭技術(shù)。
無論是哪種類型的混凝土防滲墻，其相鄰墻段間必須連接緊密。自孔口至孔底的任一高度，必須達(dá)到設(shè)計要求，不能出現(xiàn)孔斜，稍有偏差，連接處就會出現(xiàn)滲漏。目前，國內(nèi)外混凝土防滲墻接頭施工有以下幾種工藝1.套打-鉆法，即在一期槽孔的混凝土澆筑完畢12-24小時后，在其兩端主孔位置用沖鉆或回轉(zhuǎn)鉆再套打一鉆砼，形成與二期槽孔相連的接頭孔，這是目前國內(nèi)最常用的方法，其缺點(diǎn)是重復(fù)進(jìn)行一期槽孔兩端主孔的造孔作業(yè)，增加了造孔進(jìn)尺，延長了造孔日期，在已澆筑的混凝土中鉆孔，既浪費(fèi)了混凝土，沖擊鉆進(jìn)時還可能震壞接頭孔周圍的已凝固的混凝土，對墻體防滲和壽命都有影響，若遇混凝土的早期強(qiáng)度較高，不但鉆進(jìn)工效很低，還極易出現(xiàn)孔斜，增加了孔斜的處理工作量。
2.接頭管法，即起拔一期槽孔澆筑前下放的接頭管，形成接頭孔，這是目前世界各國普遍采用的方法，由于受到起拔設(shè)備能力的限制，該工藝的最大適用深度一般為50-60m。國內(nèi)目前只有很少的工程采用該工藝，形成的最大孔深為31.9m。
3.雙反弧接頭法，本方法適用于深度大于60m的防滲墻接頭工藝，但由于機(jī)械設(shè)備所限，國內(nèi)只有極個別工程用于深度較小的砼防滲墻。
4.膠束接頭管法，此法屬于接頭管法的一種，其優(yōu)點(diǎn)在于下設(shè)和起拔膠束時不需要使用大型起吊設(shè)備，缺點(diǎn)是受膠束強(qiáng)度的限制，只適用于孔深較淺的中小型混凝土防滲墻。
本發(fā)明的目的是在我國現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)使用上述接頭工藝進(jìn)行混凝土防滲墻施工的情況下，用體積代替法，即用與接頭孔相同的體積，不同質(zhì)量，不同強(qiáng)度的材料代替高標(biāo)號混凝土，填充接頭孔位置，然后澆筑槽孔混凝土，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，再用套打一鉆法打掉代替材料，形成接頭孔，來解決60米以上深度，高標(biāo)號砼防滲墻一、二期墻段接頭孔無法鉆進(jìn)的問題。
本發(fā)明所述的混凝土防滲墻體積代替法接頭孔施工工藝，就是在一期槽孔澆筑高標(biāo)號混凝土前，用強(qiáng)度低，容重輕的材料將接頭孔的位置充填，待混凝土澆筑完，且達(dá)到一定強(qiáng)度時，再用鉆機(jī)將代替材料鉆出，形成接頭孔。
本發(fā)明所述的混凝土防滲墻體積代替法接頭工藝，適應(yīng)于任何深度，尤其是60米以上深度的，高標(biāo)號砼防滲墻的施工，突破了國內(nèi)現(xiàn)有“套打-鉆法”無法突破的深墻和高標(biāo)號砼防滲墻的接頭孔鉆進(jìn)問題，解決了由于國內(nèi)機(jī)械設(shè)備能力所限無法將“接頭管法”和“雙反弧法”用于深墻施工的限制，用本發(fā)明的接頭工藝技術(shù)，使用國內(nèi)現(xiàn)有普通設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)深墻，高標(biāo)號砼防滲墻的施工。與國內(nèi)普遍采用的“套打-鉆法”接頭孔鉆進(jìn)相比，綜合工效提高6.42倍，費(fèi)用節(jié)約75%，機(jī)械故障率由原來的1.46%降低為0.8%，孔內(nèi)故障率(孔斜糾偏等)由48.7%降為16.04%，并且減輕了在已澆筑的砼中鉆孔，可能震壞接頭孔周圍已經(jīng)凝固的砼的程度，保證了砼防滲墻的質(zhì)量。


圖1體積代替法砼防滲墻接頭孔施工示意圖，圖2代替材料塊側(cè)視圖，圖3代替材料塊俯視圖，圖4沉重塊側(cè)視圖，圖5沉重塊俯視圖，其中1.卷揚(yáng)機(jī) 2.倒鏈 3.導(dǎo)向繩 4.拉力表 5.單滑輪 6.砼預(yù)制塊 7.聚苯乙烯泡沫塑料塊 8.沉重塊 9.插口 10.孔 11.挽結(jié)孔 12.中心孔實(shí)施例1.
本實(shí)施例為黃河小浪底水利樞紐工程主壩防滲墻接頭孔采用體積代替法施工的實(shí)例。
黃河小浪底工程主壩防滲墻墻深85.0米，墻體厚度1.2米，墻體混凝土標(biāo)號35.0MPa。
本實(shí)施例接頭孔部位采用的代替材料為低標(biāo)號砼預(yù)制塊(6)和聚苯乙烯泡沫塑料塊(7)，兩者互層使用，即一塊砼預(yù)制塊代替材料配一塊聚苯乙泡沫塑料塊代替材料，砼預(yù)制塊形狀為“秤砣式”，直徑為1.05m，側(cè)面開一條形插口(9)至砼預(yù)制塊中心，中心孔(12)直徑為0.1m，低標(biāo)號混凝土的配合比抗壓強(qiáng)度以滿足吊放安全為原則，確定為4-10MPa，本實(shí)施例選擇的配合比為W/C＝1.16 砂率＝38% W＝170kg/m3C＝150kg/m3S＝788.0kg/m3G＝1287kg/m3其中W水 C水泥 S砂子 G石子該配合比的抗壓強(qiáng)度為6.0MPa，施工塌落度按7-9cm進(jìn)行控制。聚苯乙烯泡沫塑料塊外形尺寸與低標(biāo)號砼預(yù)制塊外形尺寸相同，厚度砼預(yù)制塊為0.5m，聚苯乙烯泡沫塑料塊可根據(jù)代替材料綜合容重需要而調(diào)整。
沉重塊(8)是用低標(biāo)號混凝土預(yù)制的，其直徑與砼預(yù)制塊代替材料相一至為1.05m，高度1.0m，中間有一小直徑圓孔(10)，孔徑與吊放代替材料塊的導(dǎo)向繩相匹配，在沉重塊的底部設(shè)置圓形(或方形)孔，為導(dǎo)向繩挽結(jié)孔(11)。
清孔后將泥漿面調(diào)整到139.8米的高程(距槽頂20cm)，孔底泥漿用澎潤土調(diào)制，泥漿比重不超過1.10，然后開始接頭孔代替材料的安放。首先安放好起吊機(jī)械，將劍麻導(dǎo)向繩(3)一端固定在卷揚(yáng)機(jī)(5)上，并卷好，另一端通過滑輪(1)，對準(zhǔn)接頭孔中心位置，導(dǎo)向繩的自由端通過沉重塊中心孔，下部鎖緊放入孔內(nèi)，人工將聚苯乙烯泡沫塑料塊插入導(dǎo)向繩并上好鎖塊封口，讓其浮在泥漿面上高出導(dǎo)向槽頂20-30cm，同時將插口轉(zhuǎn)動一定方向，頂面撒放稠度較大的泥漿起粘結(jié)作用，再用專用設(shè)備將低標(biāo)號砼預(yù)制塊代替材料塊插入導(dǎo)向繩，并用砼鎖塊鎖口，錯動插口位置，然后下放，待低標(biāo)號砼塊與聚苯乙烯泡沫塑料塊貼緊后，脫鉤，使砼塊與聚苯乙泡沫塑料塊同時沿導(dǎo)向繩向孔底滑落，循環(huán)上述過程，將代替材料一層一層疊到孔口為止。為了減少下放代替材料塊沖擊力，使砼塊與聚苯乙烯泡沫塑料塊的混合容重控制在1.15(±0.02)。在安放代替材料之前，安裝拉力表(2)，拉力表的一端與導(dǎo)向繩固定，另一端與事先固定好的倒鏈(5)連接，松開卷揚(yáng)機(jī)，轉(zhuǎn)動倒鏈，提升沉重塊，當(dāng)拉力表達(dá)到一噸時停止提升。在代替材料塊安放的全過程拉力表保持在一噸左右，拉力值的調(diào)整用倒鏈。代替材料安放好后，進(jìn)行第二次清孔，孔清至達(dá)規(guī)范要求后進(jìn)行高強(qiáng)混凝土澆筑，槽孔砼澆注三天后，當(dāng)砼抗壓強(qiáng)度達(dá)到15MPa以上時，此后的任何時候都可以進(jìn)行接頭孔施工。代替材料的鉆進(jìn)鑿除，采用常規(guī)的施工方法，即用十字鉆頭或管鉆沖擊破碎代替材料，然后用抽砂筒將沖碎的代替材料抽出孔外。造孔時對鉆機(jī)損害很小，鉆孔過程中沒有出現(xiàn)任何機(jī)械故障，工效提高了3.15倍?？仔甭释耆_(dá)到設(shè)計要求。
實(shí)施例2.
本實(shí)施例仍為黃河小浪底工程主壩防滲墻接頭孔采用體積代替法施工的實(shí)例。施工條件與實(shí)施例1相同。
本實(shí)施例接頭孔部位采用的代替材料為加氣混凝土，外形尺寸與實(shí)施例1相同。沉重塊外形尺寸材料與實(shí)施例1相同。加氣混凝土代替材料塊的物理性能指標(biāo)是根據(jù)施工現(xiàn)場情況而決定的，其抗壓強(qiáng)度為4-5MPa本實(shí)施例選擇的抗壓強(qiáng)度為4MPa，飽合容重為1140-1160kg/m3。清孔后將泥漿面調(diào)整到距槽頂20cm處，孔底泥漿用澎潤土調(diào)制，泥漿比重不超過1.10，然后安放代替材料。將吊放機(jī)械就位(本工程為CZ-22型鉆機(jī))，使孔位偏差控制在允許范圍內(nèi)。抽出鋼絲繩，安裝固定沉重塊并起吊，調(diào)整沉重塊平衡，為保證安放位置的準(zhǔn)確，將沉重塊在接頭孔內(nèi)下放一定深度，然后提升到孔口，將加氣混凝土預(yù)制塊吊到孔口，通過插口將鋼絲繩放在預(yù)制塊的中心位置，輕輕下放，將其放在沉重塊上，使上下塊的中心重合，然后用契形塊將代替塊條形孔鎖好，并保持平衡。隨后將沉重塊連同代替材料塊一起，由鉆機(jī)輕輕放入槽孔泥漿內(nèi)，使頂部一塊代替材料塊露出漿面，再將下一塊代替材料按照上述過程安放，上、下兩塊代替材料的鎖口位置要錯開180°，以保持代替材料的安全和平衡。待全部材料安放完畢時，最后安放一塊低標(biāo)號砼代替材料，此時用鋼絲繩卡和其它卡具在吊放鋼絲上卡好，使整串代替材料成為一個“整體”，必須保持鋼絲繩的鉛直狀態(tài)，這樣可以避免代替材料在澆筑時傾倒。在代替材料全部安放完畢并放入孔底后如實(shí)施例1一樣安裝拉力表。拉力表下端與吊放代替材料的鋼絲繩連接固定，其上端與倒鏈連接，倒鏈再與支架相連。拉力表安裝完畢后，拉動倒鏈，使拉力表逐步加荷，待達(dá)到負(fù)荷后，將吊放鋼絲繩從鉆機(jī)上抽出，并將多余部分截掉。二次清孔后澆筑高標(biāo)號混凝土，當(dāng)混凝土達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度后，即可使用實(shí)施例1的方法將代替材料鉆進(jìn)鑿除。造孔時也未出現(xiàn)孔斜糾偏的故障，但由于加氣混凝土代替材料強(qiáng)度低，造孔相對容易，故障率由原來的48.7%降為16.04%，因而綜合工效提高了6.42倍。
權(quán)利要求
1.一種混凝土防滲墻接頭工藝，其特征在于在一期槽孔混凝土澆筑前，用強(qiáng)度低，容重輕的材料將接頭孔的位置充填，待混凝土澆筑完，且達(dá)到一定強(qiáng)度時，再將充填的代替材料鉆出，形成接頭孔；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土防滲墻接頭工藝，其特征在于代替材料的混合容重大于孔內(nèi)泥漿比重△r＝0.05T/m3(±0.02);
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土防滲墻接頭工藝，其特征在于代替材料為加氣混凝土;
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土防滲墻接頭工藝，其特征在于代替材料為低標(biāo)號水泥和聚苯乙烯泡沫塑料互層使用;
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土防滲墻接頭工藝，其特征在于代替材料抗壓強(qiáng)度為4-10MPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混凝土防滲墻接頭工藝，其特點(diǎn)是，在混凝土澆筑前，用強(qiáng)度低，容重輕的代替材料將接頭孔的位置充填，待混凝土澆筑完，達(dá)到一定強(qiáng)度時，將代替材料鉆出，形成接頭孔。本工藝使用國內(nèi)現(xiàn)有的普通機(jī)械設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)深墻高標(biāo)號砼防滲墻的施工，與國內(nèi)普遍采用的套打一鉆法接頭孔鉆進(jìn)相比，綜合工效提高6倍，工程費(fèi)用節(jié)約75％，孔內(nèi)故障率降為16.04％，機(jī)械故障降為0.8％，保證了砼防滲墻的質(zhì)量。
文檔編號E02B3/10GK1109538SQ9410740
公開日1995年10月4日 申請日期1994年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月14日
發(fā)明者顏昌遠(yuǎn), 朱世昌, 陳作華, 靳滿常, 張長連 申請人:北京市水利工程基礎(chǔ)處理總隊(duì)