1.工程概況
西溪橋閘位于九龍江下游龍海市榜山鎮(zhèn)洋西村，橋閘工程于1967年元月動工；1970年6月竣工，是九龍江北溪引水灌區(qū)（龍海片）西溪一條龍引水的水源控制工程。橋閘控制流域面積3960km2，橋閘全長1km，由654m攔河閘和346m引橋土堤組成，共99孔。橋閘具有引水、蓄水、供水、防洪排澇、灌溉、通航、交通等綜合效益的大（Ⅱ）型水利樞紐工程。擔(dān)負(fù)著龍海九個鄉(xiāng)鎮(zhèn)及龍文區(qū)部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)18萬畝農(nóng)田灌溉和50萬人生活用水、生態(tài)用水需求，同時涉及到沿途的工業(yè)用水。
西溪橋閘投入運(yùn)行三十多年來，由于河口自然特征改變，水閘上下游過量采砂，導(dǎo)致河床下切，河床形態(tài)改變，水流態(tài)發(fā)生變化，產(chǎn)生感潮河段上延，同流量水住下降，原橋閘設(shè)計下游最低潮水位0.2m，現(xiàn)在最低潮水位在-1.5～1.7m之間，從而引起橋閘下游消能設(shè)施消能不足，造成橋閘上下游四大深沖坑，沖坑面積22300㎡，最大沖坑深度9.3～9.8m，沖坑直接逼近橋閘上下游鋪蓋和護(hù)坦，對橋閘的安全構(gòu)成重大威脅。
2.橋閘基礎(chǔ)防滲設(shè)計
2.1橋閘抗?jié)B穩(wěn)定系數(shù)
2.1.1從橋閘外觀檢查觀測表明，上游護(hù)坦端口部下部沖刷掏空嚴(yán)重，上游護(hù)坦外河床有發(fā)現(xiàn)巴洛克建滲透變形產(chǎn)生的漏斗，下游護(hù)坦外涌水現(xiàn)象，下游海漫沖刷掏空塌陷，低潮時海漫端部表面無水，水流直接從砌石縫能過，說明閘基存在滲透變形。
2.1.2從地質(zhì)雷達(dá)檢測結(jié)果表明，后啟孔大部分閘基存在裂縫松動等異常情況，50%的淺層閘基有液化，掏空等異常情況，閘室底板砌石間存在空隙，說明砂漿不飽滿，在此產(chǎn)生滲流通道，降低了有效滲徑，增大滲透坡降。
2.1.3從閘基地質(zhì)勘察成果表時，閘基表層中砂呈松散至稍密狀態(tài)，滲透系數(shù)大，在水流水力作用下易產(chǎn)生沖刷、掏空等現(xiàn)象，淤泥夾砂層，易產(chǎn)生震陷變形破壞及中等液化。因此可能存在滲透變形和液化變形。
2.1.4從二維滲透有限單元計算成果表明，隨著下游水位降低滲流坡降增大，閘基滲透變形產(chǎn)生的可能性增大，計算結(jié)果將超過中砂的允許滲流坡降，表明閘基已存在滲透變形。
根據(jù)上述檢測與計算成果分析，閘基存在液化、掏空等安全隱患，橋閘已存在滲透變形，而且還在發(fā)展，橋閘現(xiàn)有的防滲體滿足不了橋閘的防滲要求?？紤]到本工程上下游沖刷嚴(yán)重，護(hù)坦掏空凹陷，海漫底部掏空塌陷等因素，鑒于水閘安全鑒定與評審，定為四類水閘。橋閘基礎(chǔ)防滲加固刻不容緩，完全必要。
2.2閘基礎(chǔ)防滲加固設(shè)計
閘基防滲加固措施，常用水平防滲和垂直防滲方法。針對西溪橋閘的實際情況，采用延長上游水平鋪蓋的加固方案，施工有難度，上游需設(shè)置施工圍堰，且不能一次性堵江圍堰，需分段圍堰，工程量大，投資大，不宜采用。采用單管高壓施噴水泥樁防滲體的垂直防滲加固方案，具有不受潮水影響，不圍堰且施工方便、速度快、工程短等優(yōu)點(diǎn)，尤其近年來高壓施噴樁在基礎(chǔ)防滲工程中非常普遍，得到廣泛的應(yīng)用，已取得成功的經(jīng)驗。
根據(jù)橋閘基礎(chǔ)地質(zhì)條件，表層2.5m原砂層滲透系數(shù)為1.45×10-2cm/s～5×10-3cm/s，5.0m以上滲透系數(shù)為5×10-3cm/s。因此，水泥樁防滲墻橫穿過以上二砂層，并進(jìn)入下砂層2.5m考慮，即水泥樁防滲墻深度定為8.0m。為此單管高壓施噴水泥村防滲墻，樁徑600mm，間距500mm，樁長8.0m，按單排布置，在平行于水閘中心線，即布置在距閘前0.6m處的砌石水平鋪蓋上。
3.單管施噴水泥樁防滲墻施工
3.1施工程序
本工程施工程度可分為：施工準(zhǔn)備——閘底板砌體引孔——施噴機(jī)組定位——鉆孔——噴射灌漿成樁——復(fù)灌回灌——沖洗——移機(jī)。
3.2主要技術(shù)參數(shù)
泵壓25～26MPa
水態(tài)比：1：1
漿液容重≥1.35T/m3
提升速度24～25cm/min
旋轉(zhuǎn)速度20～25r/min
噴射高度0.5～0.8m
孔距0.5m
孔徑0.6m
3.3施工設(shè)備
施工中主要設(shè)備：選用75A型鉆機(jī)，配備2×200l灰漿拌制機(jī)，采用BWT-100/40型高壓灌漿機(jī)1臺及相應(yīng)立、臥式壓漿攪拌機(jī)各1臺，配置2臺單管高壓施噴機(jī)組。
3.4施工
由于防滲墻施工時，水閘前水位深2.5～3.0m左右，根據(jù)現(xiàn)場施工特點(diǎn)，在防滲墻中心線上采用鋼腳手架搭設(shè)高4.0m、寬2.0m的施工平臺。按照設(shè)計圖紙對樁中心線進(jìn)行準(zhǔn)確的放樣，用加工好的槽鋼進(jìn)行定位，地質(zhì)鉆機(jī)進(jìn)行閘底板0.6～0.8m的條石砌體引孔后，啟動鉆機(jī)，開始鉆孔，噴射管下到設(shè)計深度后，開始噴漿，漿液冒出后按預(yù)定好的提升旋轉(zhuǎn)，擺動速度，自下向上邊噴邊射邊轉(zhuǎn)動，也提升直到設(shè)計高度后停止灌漿。本工程采用雙序施工，先施工單號孔，后施工雙號孔，最后對雙號孔進(jìn)行復(fù)灌。
4．幾點(diǎn)體會
4.1參數(shù)的確定
高壓施噴水泥樁施工參數(shù)確定是關(guān)鍵。參數(shù)確定要根據(jù)實際地質(zhì)條件，在施工前進(jìn)行試驗樁，同時經(jīng)開挖檢驗滿足設(shè)計要求最后確定施工參數(shù)。本工程高壓施噴水泥樁屬水下工程，工閘上游灘地上進(jìn)行二次高壓施噴水泥樁試驗，第一次采用施工系數(shù)：25～26MPa，漿液比重1：1.35，采用雙序施灌進(jìn)行試驗，經(jīng)開挖檢驗，存在單樁直徑為50.4cm，達(dá)不到設(shè)計要求，兩根水泥樁相切而無相交。第二次其他參數(shù)不變，只把提速由原來28～30cm/cim改為20～22cm/cim，再進(jìn)行水泥樁試驗，經(jīng)開挖檢驗，樁徑達(dá)66～71cm，兩根水泥樁相切相交寬度理想，成墻完整。
4.2水泥樁項石沉陷處理
本工程主要是對閘底板下噴射水泥村構(gòu)筑防滲墻，噴射后水泥樁面與原閘底板砌石體的接觸面結(jié)合如何直接關(guān)系到防滲墻的完整性及防滲效果。在施工中，抬走發(fā)現(xiàn)樁體由于水泥樁板水固結(jié)，產(chǎn)生樁石下陷，與基層面產(chǎn)生空隙，針對水泥樁噴射結(jié)束漿液板水后凝結(jié)體項部出現(xiàn)凹陷與閘底砌石層脫離時，應(yīng)及時在噴射孔內(nèi)進(jìn)行壓充填灌漿，直至孔口液面不再下沉，單號孔在第二天雙號孔施噴時，會及時得到漿液補(bǔ)給，經(jīng)檢查能滿足要求，但雙號孔必須利用單號孔施工回漿進(jìn)行復(fù)灌。
4.3施工要點(diǎn)
4.3.1單孔號施工24小時后方可進(jìn)行雙號孔施工，待兩序孔均施工完畢且漿液凝固后，要及時對每一根成樁進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有因漿液凝固造成樁體下沉的樁號進(jìn)行詳細(xì)記錄，然后進(jìn)行復(fù)灌，復(fù)灌時要做好新老樁之間的搭接。
4.3.2單管高壓施噴防滲墻施工，現(xiàn)場質(zhì)量控制關(guān)鍵是對操作者和操作工藝在操作過程中的控制，主要檢查鉆孔深度、垂直度、灌漿壓力、操作漿液濃度與鉆孔提升速度，同時注意并嚴(yán)格禁止先提升后補(bǔ)壓的灌漿操作順序，一旦發(fā)現(xiàn)，及時制止，立即返工，以防出現(xiàn)斷樁質(zhì)量事故。
4.3.3質(zhì)量檢測
本工程屬水下工程，高噴水泥樁成樁后，要及時檢查走樁與閘底板漿砌石層接觸面有否脫位，連接是否完好，對出現(xiàn)凹陷應(yīng)及時進(jìn)行壓充填灌漿。成樁后，采用鉆孔取蕊，主要對樁中心和兩樁交界處進(jìn)行取蕊，檢查樁的連續(xù)性和完整性，是否有斷樁，檢查樁與樁聯(lián)結(jié)是否嚴(yán)密，形成防滲墻體是否完整。同時做樁體壓內(nèi)試驗，檢測滲透系數(shù)是否滿足設(shè)計要求。
5.結(jié)語
西溪橋閘閘基單管高壓施噴水泥樁防滲墻，經(jīng)過二個枯水期，歷時6個月的施工。共完成長487.5m，計976孔，總進(jìn)尺7527延長米，經(jīng)取蕊檢查，優(yōu)良率占40.1%，質(zhì)量全部全格，形成防滲墻面積3900㎡，達(dá)到了預(yù)期效果。通過與下游圍堰形成封閉，基坑抽水，有效防止閘基沙土發(fā)生滲透流失，水閘安全得到保證，為水閘下游消能防沖改造工程施工創(chuàng)造有力條件。事實證明，單管高壓施噴水泥樁防滲墻應(yīng)用在水閘基礎(chǔ)防滲加固處理，是成功的，效果是理想的。
參考文獻(xiàn)
福建省水利水電勘測設(shè)計研究院《龍海市西溪橋閘安全鑒定報告》——2001年11月
成功提示
錯誤提示
警告提示
評論 （0）