海边吹填区域内防渗墙施工技术研究

海边吹填区域内防渗墙施工技术研究

武奇维

中国水电基础局有限公司 天津 301700

摘要：海边吹填区域进行防渗墙施工时，由于墙施工区域为海沙吹填形成，同时，成墙过程中槽孔内海水含量较高，因此，有效选取制浆材料以及合理计划施工方法将成为海边吹填区域内防渗墙施工重点。Tunel-Gel SW海水增粘外加剂具有高效增粘、中和海水效果，较传统膨润土泥浆可起到更强护壁作用，该方法已在中东等海边吹填区防渗墙、灌注桩施工中得到广泛应用。

关键词：海水增粘剂；吹填区域防渗墙；施工技术

1工程概况

中东地区某大型港口项目位于沙特东部阿拉伯湾沿岸，项目占地总面积约1120万平方米。项目建成后主要从事船舶，钻井平台制造、维护、修理，超级油轮检修制造等工作。干船坞工程作为项目的主线工程，是项目里程碑实现的关键。而在干船坞施工区域四周布设混凝土防渗墙以保证船坞内相关结构及构筑物施工干作业环境将是顺利执行的关键环节。

根据前期地勘探资料及施工图纸，本工程防渗墙施工成孔最大深度约39m，成槽循环周期较长，整体地层顶部5m范围内为吹填地层；5m至20m大部分为级配较差的粉质砂层，以细砂和中砂为主，密实度从中密到密实，其中8m到13m范围内有3～5m不等厚度的灰屑岩层；灰屑基岩层深度位于35m-38m处。

2 Tunnel-Gel SW海水增粘外加剂制浆

井中东地区某大型港口项目防渗墙施工过程中，由于当地淡水供应不足，同时，成墙过程中槽孔内海水水位较高，因此，传统膨润土泥浆供应不足；同时，施工过程中，膨润土泥浆与海水发生反应，无法形成有效护壁，塌孔事件屡次发生。通过对Tunnel-Gel SW海水增粘外加剂研究，发现该产品可以有效中和海水、增粘泥浆、可以有效形成成槽过程中泥皮，对槽孔护壁有较好效果，抓斗施工过程中均一次成槽，极大程度上压缩施工工期、降低施工成本。

3施工技术

3.1施工特点

海边船坞施工时，需在海中吹填出围堰形成初期临时闭合，根据本项目实际特点，该围堰均由海中原始沙吹填形成，吹填过程中采用重型设备进行分层碾压、夯实，以形成满足防渗墙施工设备工作平台。该吹填工艺可快速形成工作平台，但在后续防渗墙施工过程中，由于吹填厚度较大、吹填材料松散且无法有效压实，因此，防渗墙施工过程中屡次发生孔壁坍塌；采用加浓膨润土方式增强护壁效果时，发现槽孔内海水水位较高，海水与膨润土产生反应，以致膨润土泥浆完全失效。采用Tunnel-Gel SW海水增粘外加剂时，可有效形成护壁泥浆及完成一次成槽作业，效果良好。

3.2适用范围

Tunnel-Gel SW海水增粘外加剂由于海边地层适应能力强、护壁效果好，在东南亚不少同等地层项目中都得到了相关应用。文中结合中东某大型船坞防渗墙施工进行分析。

4施工操作要点

4.1导墙修筑

导墙是防渗墙施工前的一种临时性结构，但在防渗墙施工中起着重要的作用。导墙既起着防止槽口坍塌及承重的作用；又起着测量基准的作用，辅助标定各个槽段的位置；同时还能作为测量参考，控制标高。根据设计要求，施工分段进行。

在施工过程中，先确定防渗墙的轴线位置，根据其位置放线开挖土方，轴线放样必须精准无误。将土方堆放在附近以便后期进行回填，减少施工难度和成本。开挖后基底浇注混凝土垫层。

为确保导墙墙体的成形质量，导墙基底应与地面紧贴，在内侧模板拆除之后，需在内部加设支撑，同时在不同槽段结合处浇筑混凝土隔墙。在施工工地内，重型机械应选择导墙行走，避免对未成形的导墙造成变形影响。

根据地层特点及项目管理需求，本工程采用 “┘└”形导墙，现场浇筑成型，具体尺寸见图1：导墙断面图。导墙施工过程中，需严格对轴线坐标进行控制。

图1：导墙断面图

4.2泥浆制备

泥浆主要用于防渗墙成槽过程中孔壁稳定作用，传统地层中使用膨润土进行泥浆制备。根据本项目实际情况，项目现场淡水供应不足、防渗墙施工区域内地层松散、槽孔内海水水位较高等特点，本项目采用了Tunnel-Gel SW海水增粘外加剂配合海水制拌泥浆。

海水制拌泥浆采用海水中添加Tunnel-Gel增粘剂方式进行，根据现场配比试验，采用每方海水添加24-35公斤增粘剂比例进行浆液制拌，制拌设备与膨润土浆液制拌设备相同，每次制拌时间为20-30分钟后即可泵送至槽孔进行成孔作业；浇筑过程中浆液回收设备、流程与膨润土浆液回收相同。

4.3槽孔开挖

采用液压抓斗“纯抓法”进行成槽作业，槽孔分两期施工，先施工Ⅰ期槽、后施工Ⅱ期槽。Ⅰ期、Ⅱ期槽孔均采用“三抓成槽法”施工，即每个槽孔均采用抓斗分三次直接抓取成槽。Ⅰ期槽孔成槽时，先抓两端，后抓中间；Ⅱ期槽孔成槽，先抓中间，后抓两端。结合项目特点，Ⅰ期槽孔长度为6.4米、Ⅱ期槽孔长度5.9米。槽段划分及“三抓法”施工顺序见图2：槽段划分示意图。

4.4清孔换浆

清孔换浆前，需先对槽段的深度、长度进行校核，符合要求后再利用浆体冲洗槽底沉碴，使沉碴厚度满足要求。对槽宽、深度进行检查后，进行导管安装；将两个导管堵头分别安装在两根导管上。同时，将高压泵放入泥浆中，把出水管连接到导管堵头的预留孔上；开启高压泵，使泥浆通过导管到达槽底并冲洗槽底沉碴；清槽时间不小于30min，等到混凝土车到达施工现场再停止清槽，安装漏斗进行混凝土灌注；清槽时，保持槽段内水头，防止塌孔。

4.5相邻槽孔混凝土接头

为保证槽孔间的联结可靠，针对Ⅰ、Ⅱ期槽孔间的混凝土，采用“接头管法”进行套接处理。在混凝土强度达到一定值之后，将2根接头管下设在Ⅰ期槽孔内，其下设深度与槽孔深度保持一致。套接前，应检查接头管表面是否平滑，各部位连接是否松动。清孔换浆完成后，对Ⅰ期成槽进行质量检验，验收合格后，套接接头管。而后待混凝土浇筑后，根据设计要求，拔起接头管。

结束语

新建船坞在各国已越来越广泛，船坞、海边酒店及海边其他结构施工中，防渗墙工艺为这些结构施工基础要求，使用范围将越来越广，因此，防渗墙快速、良好、优质施工将成为这些结构物施工工期、质量关键要求。本文就海边吹填地层下防渗墙施工进行研究。

参考文献

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