專利名稱：混凝土防滲墻接頭工藝的制作方法
技術領域：
本發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，采用直升導管法往孔內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。
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，必須達到設計要求，不能出現孔斜，稍有偏差，連接處就會出現滲漏。目前，國內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，這是目前國內最常用的方法，其缺點是重復進行一期槽孔兩端主孔的造孔作業，增加了造孔進尺，延長了造孔日期，在已澆筑的混凝土中鉆孔，既浪費了混凝土，沖擊鉆進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度較高，不但鉆進工效很低，還極易出現孔斜，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，由于受到起拔設備能力的限制，該工藝的最大適用深度一般為50-60m。國內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，但由于機械設備所限，國內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，其優點在于下設和起拔膠束時不需要使用大型起吊設備，缺點是受膠束強度的限制，只適用于孔深較淺的中小型混凝土防滲墻。
本發明的目的是在我國現有機械設備無法實現使用上述接頭工藝進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，不同質量，不同強度的材料代替高標號混凝土，填充接頭孔位置，然后澆筑槽孔混凝土，待混凝土達到一定強度后，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，高標號砼防滲墻一、二期墻段接頭孔無法鉆進的問題。
本發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號混凝土前，用強度低，容重輕的材料將接頭孔的位置充填，待混凝土澆筑完，且達到一定強度時，再用鉆機將代替材料鉆出，形成接頭孔。
本發明所述的混凝土防滲墻體積代替法接頭工藝，適應于任何深度，尤其是60米以上深度的，高標號砼防滲墻的施工，突破了國內現有“套打-鉆法”無法突破的深墻和高標號砼防滲墻的接頭孔鉆進問題，解決了由于國內機械設備能力所限無法將“接頭管法”和“雙反弧法”用于深墻施工的限制，用本發明的接頭工藝技術，使用國內現有普通設備就可以實現深墻，高標號砼防滲墻的施工。與國內普遍采用的“套打-鉆法”接頭孔鉆進相比，綜合工效提高6.42倍，費用節約75%，機械故障率由原來的1.46%降低為0.8%，孔內故障率(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凝固的砼的程度，保證了砼防滲墻的質量。
圖1體積代替法砼防滲墻接頭孔施工示意圖，圖2代替材料塊側視圖，圖3代替材料塊俯視圖，圖4沉重塊側視圖，圖5沉重塊俯視圖，其中1.卷揚機 2.倒鏈 3.導向繩 4.拉力表 5.單滑輪 6.砼預制塊 7.聚苯乙烯泡沫塑料塊 8.沉重塊 9.插口 10.孔 11.挽結孔 12.中心孔實施例1.
本實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，墻體混凝土標號35.0MPa。
本實施例接頭孔部位采用的代替材料為低標號砼預制塊(6)和聚苯乙烯泡沫塑料塊(7)，兩者互層使用，即一塊砼預制塊代替材料配一塊聚苯乙泡沫塑料塊代替材料，砼預制塊形狀為“秤砣式”，直徑為1.05m，側面開一條形插口(9)至砼預制塊中心，中心孔(12)直徑為0.1m，低標號混凝土的配合比抗壓強度以滿足吊放安全為原則，確定為4-10MPa，本實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度為6.0MPa，施工塌落度按7-9cm進行控制。聚苯乙烯泡沫塑料塊外形尺寸與低標號砼預制塊外形尺寸相同，厚度砼預制塊為0.5m，聚苯乙烯泡沫塑料塊可根據代替材料綜合容重需要而調整。
沉重塊(8)是用低標號混凝土預制的，其直徑與砼預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向繩相匹配，在沉重塊的底部設置圓形(或方形)孔，為導向繩挽結孔(11)。
清孔后將泥漿面調整到139.8米的高程(距槽頂20cm)，孔底泥漿用澎潤土調制，泥漿比重不超過1.10，然后開始接頭孔代替材料的安放。首先安放好起吊機械，將劍麻導向繩(3)一端固定在卷揚機(5)上，并卷好，另一端通過滑輪(1)，對準接頭孔中心位置，導向繩的自由端通過沉重塊中心孔，下部鎖緊放入孔內，人工將聚苯乙烯泡沫塑料塊插入導向繩并上好鎖塊封口，讓其浮在泥漿面上高出導向槽頂20-30cm，同時將插口轉動一定方向，頂面撒放稠度較大的泥漿起粘結作用，再用專用設備將低標號砼預制塊代替材料塊插入導向繩，并用砼鎖塊鎖口，錯動插口位置，然后下放，待低標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向繩向孔底滑落，循環上述過程，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)，拉力表的一端與導向繩固定，另一端與事先固定好的倒鏈(5)連接，松開卷揚機，轉動倒鏈，提升沉重塊，當拉力表達到一噸時停止提升。在代替材料塊安放的全過程拉力表保持在一噸左右，拉力值的調整用倒鏈。代替材料安放好后，進行第二次清孔，孔清至達規范要求后進行高強混凝土澆筑，槽孔砼澆注三天后，當砼抗壓強度達到15MPa以上時，此后的任何時候都可以進行接頭孔施工。代替材料的鉆進鑿除，采用常規的施工方法，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。造孔時對鉆機損害很小，鉆孔過程中沒有出現任何機械故障，工效提高了3.15倍。孔斜率完全達到設計要求。
實施例2.
本實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例。施工條件與實施例1相同。
本實施例接頭孔部位采用的代替材料為加氣混凝土，外形尺寸與實施例1相同。沉重塊外形尺寸材料與實施例1相同。加氣混凝土代替材料塊的物理性能指標是根據施工現場情況而決定的，其抗壓強度為4-5MPa本實施例選擇的抗壓強度為4MPa，飽合容重為1140-1160kg/m3。清孔后將泥漿面調整到距槽頂20cm處，孔底泥漿用澎潤土調制，泥漿比重不超過1.10，然后安放代替材料。將吊放機械就位(本工程為CZ-22型鉆機)，使孔位偏差控制在允許范圍內。抽出鋼絲繩，安裝固定沉重塊并起吊，調整沉重塊平衡，為保證安放位置的準確，將沉重塊在接頭孔內下放一定深度，然后提升到孔口，將加氣混凝土預制塊吊到孔口，通過插口將鋼絲繩放在預制塊的中心位置，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，由鉆機輕輕放入槽孔泥漿內，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，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，待達到負荷后，將吊放鋼絲繩從鉆機上抽出，并將多余部分截掉。二次清孔后澆筑高標號混凝土，當混凝土達到規定的強度后，即可使用實施例1的方法將代替材料鉆進鑿除。造孔時也未出現孔斜糾偏的故障，但由于加氣混凝土代替材料強度低，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，且達到一定強度時，再將充填的代替材料鉆出，形成接頭孔；
2.根據權利要求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泥漿比重△r＝0.05T/m3(±0.02);
3.根據權利要求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.根據權利要求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號水泥和聚苯乙烯泡沫塑料互層使用;
5.根據權利要求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度為4-10MPa。
全文摘要
本發明涉及一種混凝土防滲墻接頭工藝，其特點是，在混凝土澆筑前，用強度低，容重輕的代替材料將接頭孔的位置充填，待混凝土澆筑完，達到一定強度時，將代替材料鉆出，形成接頭孔。本工藝使用國內現有的普通機械設備就可以實現深墻高標號砼防滲墻的施工，與國內普遍采用的套打一鉆法接頭孔鉆進相比，綜合工效提高6倍，工程費用節約75％，孔內故障率降為16.04％，機械故障降為0.8％，保證了砼防滲墻的質量。
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 優先權日1994年7月14日
發明者顏昌遠, 朱世昌, 陳作華, 靳滿常, 張長連 申請人:北京市水利工程基礎處理總隊