双轮铣槽机与抓斗机成槽技术在博兴水库工程中的应用与对比安健康

安健康

山东省博兴县水利局山东博兴256500

摘要：博兴水库工程防渗墙施工中同时应用了两种设备同时开工，本文结合工程实例，详细介绍了双轮铣槽机、液压抓斗机的工作特性、成槽质量控制以及在地下连续墙施工中的应用，对施工检测与效果进行了具体分析和总结；相比液压双轮铣槽机，液压抓斗成槽施工技术更加成熟稳健，双轮铣槽机成槽除了具有较高的垂直度，无需扩孔还可续槽，保证各槽段间的接头具有更好的防渗能力。

关键词：双轮铣槽机；液压抓斗；混凝土防渗墙；质量控制

1工程概况及防渗必要性

博兴水库位于博兴县城以东的打渔张引黄灌区内，为中型平原水库，水源为长江水和黄河水。主要任务是调蓄博兴县供水单元所分配的调江水量，解决干线分水与用户用水之间的时空分配矛盾，提高供水保证程度，减少区域地下水开采量，逐渐改善区域生态环境状况。

库区地层主要为第四系全新统冲积堆积物、湖沼积堆积物、冲积洪积堆积物及第四系上更新统冲积洪积堆积物。粘土、壤土孔隙、裂隙较发育，一般为中等透水层，含水较为丰富。在持续高水位作用下，容易造成坝基及背水坡有水渗出的渗漏现象。影响坝基稳定性，造成水库外浸没和土壤盐碱化、沼泽化现象，造成水资源大量浪费。

2液压双轮铣槽机施工技术

2.1液压双轮铣槽机成槽施工原理

双轮铣槽机是目前国际上比较新进的地下连续墙施工专用设备。其成槽原理是通过液压系统驱动下部两个轮轴转动，水平切削、破碎地层，采用反循环出碴，采用泥浆护壁，利用泥浆为载体，通过铣轮中间的吸砂口将钻掘出的岩渣与泥浆混合物排到地面泥浆站进行集中除砂、然后将净化后的泥浆返回槽段内，往复循环，直至终孔成槽。

2.2成槽质量控制

铣槽机开槽定位控制。在铣槽机放入导墙前，先将铣槽机的铣轮齿最外边对准导墙顶的槽段施工放样线，铣轮两侧平行连续墙导墙面，待铣轮垂直放入导墙槽中再用液压固定架固定铣槽机导向架，固定架固定在导墙顶，确保铣刀架上部不产生偏移，保证铣槽垂直。

垂直度控制及纠偏。操作室电脑控制成槽的垂直度，始终保证成槽的垂直度在设计及有关规范允许的范围内，如有超出垂直度偏差的，再重新铣槽直至将其修正在连续墙设计垂直度允许的范围之内。

2.3水泥浆制备

现场配备一台自动水泥浆搅拌系统，并按照设计要求的按照水灰比2：1进行提前配浆，使水泥浆搅拌均匀，保证钻机就位后可以立即注浆，根据钻机进尺速度，进行调频控制注浆量。护壁泥浆使用前，应进行室内性能试验，根据现场情况配置。施工过程中根据监控数据及时调整泥浆指标，如果不能满足槽壁土体稳定，须对泥浆指标进行调整。

2.4地下防渗墙接头工艺

防渗墙接头要求保持一定的整体性，抗渗性。地下连续墙槽段间的接头采用切削相接的形式连接，如图1所示。先对Ⅰ序槽施工，Ⅱ序槽施工时将Ⅰ序槽墙体切削掉30cm水泥土，露出粗糙的新鲜混凝土面，使相邻槽段有效相接。此切削相接的连接形式相比传统的拔管和工字钢接头具有更好的防漏水性能。

图1接头施工示意图

3液压抓斗成槽机施工技术

3.1导墙制作

导墙是施工的重要组成部分，是临时辅助工程，其主要作用是抓斗机械的施工导向、控制标高、支承施工机械、容蓄泥浆护壁、防止槽壁顶坍塌，起挡土、承台、结构维持稳定液面的作用。根据现场地质情况，导墙按“L”型式施工，墙高（深）1.2m，两幅导墙间距为塑性混凝土墙的厚度。

3.2槽孔开挖

一期槽孔采用“三抓成槽”的施工方法，即先抓取两侧单元，再抓取中间单元。二期槽孔采用“两钻一抓”的施工方法，即使用冲击钻机对Ⅰ序槽的端孔进行施工，然后使用液压抓斗挖掘副孔。在导墙上标识槽段孔位，将抓斗正对孔位后进行垂直抓孔。端孔、副孔完工即完成该槽段成槽。成槽施工顺序如图3所示。

3.3泥浆制备及处理

液压抓斗成槽施工过程中，为了防止坍孔，稳定孔内水位，采用澎润土制备成泥浆进行护壁。泥浆在造孔成槽过程中起固壁、悬浮、携渣、冷却钻具和润滑的作用，成墙后还可增加墙体的抗渗性能，本工程泥浆采用膨润土拌制。新制泥浆经过24h膨化后，利用供浆管输送至槽孔内使用，成槽及槽段浇筑过程中回收的泥浆，经净化后可重复使用。

图2成槽示意图

造孔达到设计要求后，采用抽筒抽渣法和反循环泵吸渣法进行清孔换浆。清孔换浆合格后，方可进行混凝土浇筑。泥浆必须经过制浆池、沉淀池及储存池三级处理，泥浆制作场地以利于施工方便为原则。

3.4接头施工工艺

本工程防墙墙体深度为40米，深度较深，所以防渗墙接头要求保持一定的整体性和抗渗性。为确保防渗墙的质量，本工程宜采用冲凿接头法的圆弧接头施工工艺，具体施工方法：在Ⅰ序槽浇混凝土后端孔位置采用冲击钻钻凿混凝土至Ⅱ序槽槽底高程。Ⅱ序槽段接头孔须在Ⅰ序槽混凝土初凝后，方可进行施工。为确保Ⅰ、Ⅱ序槽的套接厚度能满足设计及规范要求，端孔及接头孔施工必须严格控制其垂直度，钻进过程每进尺2m必须检测孔斜率一次，且接头孔对位必须与端孔重合，以确保接头任一深度套接墙厚不少于40cm。Ⅱ序槽浇砼前用钢丝刷接头锤将接头洗刷干净，确保接头处混凝土连接密实，无夹泥。

3.5清槽、混凝土浇筑

成槽过程中，为了把沉积在槽底的沉渣清出，需要对槽底进行清渣以提高地下防渗墙的承载力和抗渗能力，提高成槽质量。在清孔过程中，不断向槽内泵送优质泥浆，以保持液面稳定，防止塌孔，清槽应不断置换泥浆。清孔完成后要及时浇筑混凝土，混凝土浇筑采用直升导管法施工。为了保证混凝土浇筑质量，浇筑时必须使混凝土面均匀上升，并保证一定的上升速度，严格控制导管的埋深。

3.6特殊情况处理

①防渗墙造孔成槽过程中，遇到孤石、大块砼及砖块、木头等，采用正常成槽手段难以快速成槽时，在考虑孔壁安全的前提下，用重锤法或其它方法进行处理。

②造孔成槽过程中出现塌孔、大坝裂缝现象，要立即处理，对固壁泥浆配比及造孔手段进行调整，确保孔壁稳定，对施工过程中产生的裂缝，采取加固措施进行处理。

③成槽过程中，对固壁泥浆漏失量作详细测试和记录，当发现固壁泥浆漏失严重时，应及时堵漏和补浆，采取措施进行处理。适当调整泥浆配比，并适当放缓挖槽速度，待固壁泥浆漏失量正常后再恢复正常挖槽，必要时向泥浆中掺加堵漏剂。

4结语

双轮铣槽机对地层适应性强，在淤泥、砂石及中硬强度的岩石、混凝土中均可开挖，钻进效率高，运转灵活，操作方便，双轮铣的履带式起重机可自由行走，不需要轨道，在控制室可方便安全操作；自动记录仪监控全施工过程，同时全部记录。具有成槽施工效率高（较液压抓斗法高至2～3倍）、成槽进度快，孔型规则、安全环保、适应地层地质条件范围广等优点。双轮铣槽机比液压抓斗机施工更方便快捷，施工质量更高，有待进一步推广应用。

参考文献：

[1]聂红光.建筑工程中地下连续墙施工技术探讨[J].建材与装饰，2007（7）：1012102.

[2]王友林，佘远逢，董军.几种地下连续墙的施工工艺分析[J].有色金属设计，2007，34（3）：16220.

[3]喻传，瞿雄伟.地下连续墙施工常见问题原因分析及处理对策[J].山西建筑

[4]朱思闻.液压双轮铣槽机地下连续墙施工技术[J].上海隧道，2005（1）：18-21.

[5]潘家铮.对二期围堰建设的评价[J].中国三峡建设，1999（5）：1-5.