黄河荆隆宫堤防超深薄壁防渗墙施工技术改进

黄河荆隆宫堤防超深薄壁防渗墙施工技术改进
韦绪堂 陈全会 吕文堂

　　摘 要 黄河北岸荆隆宫堤段超深薄壁防渗墙，总长3188m，净深42.5m的墙段长1700m，而墙厚只有0.22m。如此薄而深的防渗墙，国内外均属罕见，施工难度很大。针对施工中出现的问题，对施工机具和施工工艺进行改进和完善。通过对该技术的总结，为超深薄壁防渗墙技术的进一步发展打下基础。
　　关键词 超深薄壁防渗墙 液压开槽机 连续槽法 隔离分段浇筑

　　黄河荆隆宫堤段位于黄河北岸河南省封丘县境内，历史上发生过多次决口，大堤是经多次堵复抢修后加培而成，堤基下有秸料层、砖石块、树根、硬质黏土层等，堤基渗流严重，行洪期间，堤背多处出现管涌冒水现象，属“老口门潭坑类”险点，需对该段堤防进行加固处理。由于背河紧临乡政府所在地的荆隆宫村，采用放淤固堤等措施搬迁房屋太多且也难以处理堤基渗流问题，经分析比较，决定采取修建混凝土防渗墙工程措施进行加固。防渗墙工程总长3188m，其中1700m墙段深达42.5m，墙厚0.22m，抗渗等级P6抗压强度10MPa。如此深且厚度只有0.22m的薄壁墙在国内外均属罕见。

　　工程施工采用河南省黄河河务局研制的YK90液压开槽机连续槽法开槽、隔离分段浇筑法进行水下浇筑。此开槽机原设计在一般土层下极限开槽深度40m，最佳效率的施工深度在20m左右。而该段墙净深42.5m，开槽深度需44.5m，且地质条件十分复杂，并有大量的秸料、砖石、树根等杂物给施工带来很大困难，机器动力、排渣系统、隔离工艺等都与之不相适应。

　　一、工程施工中的技术难点

　　1.机器方面

　　在开槽深44.5m段施工，机器出力不够，长期处于超负荷运转。且在此情况下，机器某些构件的刚度不够，如导向槽、牵拉架处产生振动和变形。同时由于超负荷运转，动力不足，进度慢、效率低，液压油温也升高很快。在如此深度下，刀杆很长，显得柔性大，作用在土体上的正压力小，切削效率低，进尺慢。由于地质状况复杂，刀具磨损严重，也严重地影响着进尺。

　　2.施工工艺方面

　　隔离浇筑方面的问题。以前在20m左右深墙体施工时隔离浇筑的方法是，先浇土工布隔离体袋，然后再浇槽孔。原土工布袋体下部为双层，若槽孔再深则下部采用3层，以防破裂。而现在槽孔深44.5m，4层也难以保证不破，且多层袋工艺制作十分复杂。

　　由于槽孔太深，排渣困难，槽孔淤积严重，清孔工作量很大，严重制约着工程进度。

　　由于以上问题的存在，工程开始时施工相当困难，每小时进尺0.18～0.23m。同时由于进尺慢，槽孔浸泡时间长，容易导致塌孔现象。浇筑时隔离体也是套几层袋子，不仅工艺复杂，而且也浪费土工布料，造成生产成本增高。为此，对施工中出现的问题逐一进行分析研究，联合攻关，积极采取措施，解决问题。

　　二、机器和施工工艺方面的改进措施

　　1.机器方面

　　（1）增大开槽机动力，将开槽机油缸的缸径由直径125mm换成直径160mm，作用在刀杆上的牵拉力由90kN增大为150kN，为使刀杆往复频率不变，液压系统两台齿轮油泵由原每转排量50ml（CBHB50E）换为每转排量70ml（CBHB70E），两台油泵的相应配套电机每台由22kW变为 30kW。

　　（2）液压系统中加水冷却器降低油温。

　　（3）重新设计适于该工程用的牵拉架，加大刚度和强度。

　　（4）在导向槽两侧加支撑补强，增大其刚度。

　　（5） 重新设计拐臂和刀杆，加大拐臂长度，增大附加切削力矩，强化了切削土体的功能，刀杆刚度亦大大增强。