一种水泥基材料水下注浆或压浆块石基础施工方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于水工水泥基材料水下基础结构施工方法。
【背景技术】
[0002]许多水利工程因为难以排水，工程不得不停工。例如近年来，天气异常干旱，水库蓄水较难，往往到秋季水库都难以蓄水。但是水库除险加固进行大坝护坡必须放水施工，影响到水库的蓄水，农民非常反对，经常搞得当地农民群体阻碍施工，因为放水可能影响到下一年种地。例如，进行水库大坝护坡施工，基础脚槽开挖较深，因农民护水很难进行施工。如果能够有一种方法实现不放水或者尽量少放水的水下施工技术，那么，就可以有效解决这类护水与施工的矛盾，切实使水库既能够保证蓄水，还能完成大坝的除险加固。另一方面，在东北，秋季水温较低，进入十月，水温度在7?8左右，水下混凝土凝结受到影响。
【发明内容】
[0003]本发明提供一种水泥基材料水下注浆或压浆块石基础施工方法，以实现在水下完成水泥基基础或充填类结构，用于水利工程，可以确保能够进行水下水工水泥基材料结构施工，从而大幅降低减少临时工程与排水费用，大幅提高施工进度，与水下混凝土施工相比可以大幅降低工程造价，用于水库水下水泥基类结构施工，可以确保少放水，多蓄水，保证下一年灌溉用水。用于水库快速处理因渗压漏水形成孔洞或快速加固水下结构，可大幅提高工程进度，确保问题工程及时处理，确保工程安全。
[0004]本发明采取的技术方案是，包括下列步骤:
(一)利用钩机开挖基础槽，单次作业长度2.5-3.5米；
(二)根据基础槽的情况，选择水泥基材料水下注浆法或压浆块石法进行基础施工:
(I)当所挖基础槽位于水面之下时，采用封闭型结构定型笼，选择水泥基材料水下注浆法进行基础施工:
所述封闭型结构定型笼可以在水下制作，也可以在陆上制作然后放入水中，将钢筋、土工格栅或木条用钢丝编制石笼，为防止跑浆，石笼外用无纺布包裹或内衬无纺布，无纺布的作用是排出石笼内的水并且防止石笼内胶凝材料外泄，在石笼内插入灌浆管，使该灌浆管位于水面之上，用块石填满石笼后，上口应该用无纺布和石笼顶片封闭；
注浆:用灌浆栗低压注入浆体，该浆体为低渗出水泥基较高砂率瓜子石混凝土，所述低渗出水泥基较高砂率瓜子石混凝土包括如下重量份数的原料:
通用硅酸盐水泥P042.51000份，
Π级以上粉煤灰50?500份，
硅灰，S12含量大于90%，比表面积13000平方米/千克?20000平方米/千克20?100份， 中粗砂1000?3000份，
5?10晕米粒径瓜子石100?3000份，
水1000~2460份， 聚丙烯酰胺(两性离子型)10?40份，
羟乙基纤维素10?40份，
聚羧酸高效减水剂0.4?60份，
引气剂0.03?3份；
(2)当所挖基础槽位于水面之上时，采用槽型结构注浆定型笼或槽型结构压浆定型笼，选择水泥基材料水下注浆法或压浆块石法进行基础施工:
(a)所述槽型结构注浆定型笼可以在水下制作，也可以在陆上制作然后放入水中，将钢筋、土工格栅或木条用钢丝编制石笼，为防止跑浆，石笼外用无纺布包裹或内衬无纺布，无纺布的作用是排出石笼内的水并且防止石笼内胶凝材料外泄，在石笼内插入灌浆管，使该灌浆管位于水面之上，用块石填满石笼；
注浆:用灌浆栗低压注入浆体，该浆体为低渗出水泥基较高砂率瓜子石混凝土，所述低渗出水泥基较高砂率瓜子石混凝土包括如下重量份数的原料:
通用硅酸盐水泥P042.51000份，
Π级以上粉煤灰50?500份，
硅灰，S12含量大于90%，比表面积13000平方米/千克?20000平方米/千克20?100份， 中粗砂1000?3000份，
5?10晕米粒径瓜子石100?3000份，
水1000?2460份，
聚丙烯酰胺(两性离子型)10?40份，
羟乙基纤维素10?40份，
聚羧酸高效减水剂0.4?60份，
引气剂0.03?3份；
(b)所述槽型结构压浆定型笼可以在水下制作，也可以在陆上制作然后放入水中，将钢筋、土工格栅或木条用钢丝编制石笼，为防止跑浆，石笼外用无纺布包裹或内衬无纺布，无纺布的作用是排出石笼内的水并且防止石笼内胶凝材料外泄；
压浆块石法:分层铺设块石，先铺设20厘米厚度块石体，在层间用溜槽或漏管浇筑自密实低渗出水泥基较高砂率瓜子石混凝土，使其渗入块石层内部，用振捣棒加速浆体下沉;所述自密实低渗出水泥基较高砂率瓜子石混凝土包括如下重量份数的原料:
通用硅酸盐水泥P042.51000份，
Π级以上粉煤灰50?500份，
硅灰，S12含量大于90%，比表面积13000平方米/千克?20000平方米/千克，20?100份， 中粗砂1000?3000份，
5?20晕米粒径瓜子石100?6000份，
水1000?2460份，
聚丙烯酰胺(两性离子型)10?40份，
羟乙基纤维素10?40份，
聚羧酸高效减水剂0.4?60份，
引气剂0.03?3份，
交联剂UN-300O?30份，有机膨润土O?400份，
硅树脂聚醚乳液O?4份，
低粘度降稠保塑剂，粘度在50?lOOcpsO?5份；
(3)当所挖基础槽位于水面之上时，分别采用如下三种方法:
(a)利用基础槽的开挖边界为成型外形，在开挖后直接铺设无纺布，之后进行埋管，然后铺块石，再进行注浆，注浆采用低渗出水泥基较高砂率瓜子石混凝土；
(b)在基础槽内，支护定型木笼，木笼外用砂砾料回填，木笼内衬无纺布，之后进行埋管，然后铺块石，再进行注浆，注浆采用低渗出水泥基较高砂率瓜子石混凝土；
(c)在基础槽内，临时支护模板笼，模板笼外用砂砾料回填，木笼内衬无纺布，之后在底部摆铺块石，在层间用溜槽或漏管浇筑自密实低渗出水泥基较高砂率瓜子石混凝土，使其渗入块石层内部，用振捣棒加速浆体下沉，上拔可拆装的临时支护模板笼，再抛入一层块石，重复上述步骤，直到顶部；
(三)检查，浆体注入后，经过一段时间，局部浆体液面如果下沉，需及时地再进行一次补浆。
[0005]本发明利用定型笼成型或利用基础的开挖边界为外形，利用水下向铺砌块石堆积体注入较好流动性的较高砂率瓜子石混凝土或用其自流平性能充填块铺砌石堆积体缝隙，实现水下水泥基材料注浆块石或压浆块石结构施工。材料物理力学性能优于浆砌石，略差于混凝土。
[0006]本发明的优点是:进行水下注浆或压浆块石基础施工，在水深低于一米时，可以不用排水直接施工，可以大幅提高施工进度，降低施工成本，当用于水库除险加固施工，可以大幅降低放水量，在有效保证尽量多的蓄水前提下，完成施工。
【附图说明】
[0007]图1a是本发明采用的封闭型结构定型笼，内衬无纺布；
图1b是本发明采用的封闭型结构定型笼，外包无纺布；
图2a是本发明采用的槽型结构注浆定型笼，内衬无纺布；
图2b是本发明采用的槽型结构注浆定型笼，外包无纺布；
图2c是本发明采用的槽型结构压浆定型笼，内衬无纺布；
图2d是本发明采用的槽型结构压浆定型笼，外包无纺布；
图3a是本发明工程实例中压浆块石施工程序图，图中是笼外填料笼内铺石压浆示意图；
图3b是本发明工程实例中压浆块石施工程序图，图中是上拔模板笼后重复上一步示意图；
图3c是本发明工程实例中压浆块石施工程序图，图中是重复二、三步到顶示意图；
图3d是本发明工程实例中压浆块石施工程序图，图中是调整顶部块石与混凝土封顶示意图；图中:
封闭型结构定型笼I，无纺布2，灌浆管3，槽型结构注浆定型笼4，临时支护定型木笼5，砂砾料6，摆铺块石7，低渗出水泥基较高砂率瓜子石混凝土 8。
【具体实施方式】
[0008]实施例1
包括下列步骤:
(一)利用钩机开挖基础槽，单次作业长度2.5-3.5米；
(二)根据基础槽的情况，选择水泥基材料水下注浆法或压浆块石法进行基础施工:
(1)当所挖基础槽位于水面之下时，采用封闭型结构定型笼，选择水泥基材料水下注浆法进行基础施工:
所述封闭型结构定型笼可以在水下制作，也可以在陆上制作然后放入水中，将钢筋、土工格栅或木条用钢丝编制石笼，为防止跑浆，石笼外用无纺布包裹或内衬无纺布，无纺布的作用是排出石笼内的水并且防止石笼内胶凝材料外泄，在石笼内插入灌浆管，使该灌浆管位于水面之上，用块石填满石笼后，上口应该用无纺布和石笼顶片封闭；
注浆:用灌浆栗低压注入浆体，该浆体为低渗出水泥基较高砂率瓜子石混凝土，所述低渗出水泥基较高砂率瓜子石混凝土包括如下重量份数的原料:
通用硅酸盐水泥P042.51000份，
Π级以上粉煤灰50份，
硅灰，S12含量大于90%，比表面积13000平方米/千克?20000平方米/千克20份，
中粗砂1000份，
5?10晕米粒径瓜子石100份，
水1000份，
聚丙烯酰胺(两性离子型)10份，
羟乙基纤维素10份，
聚羧酸高效减水剂0.4份，
引气剂0.03份；
(2)当所挖基础槽位于水面之上时，采用槽型结