（1）概述。湖北咸宁长江干堤邱家湾段（312+000～318+000）位于湖北省嘉鱼县境内，长江中游南岸，是长江干堤险堤之一。根据设计要求，该堤段采用垂直防渗的方法对堤基、堤身进行处理。其中桩号314+800～315+750段防渗方案为塑性混凝土防渗墙，轴线全长约950m，墙厚30cm，墙底嵌入基岩，平均墙深37m，最大墙深38.6m，防渗面积约3.42万m2，施工方法为薄型抓斗成墙。
邱家湾段属于长江冲积平原1级阶地分布区，主要地层为侏罗系下统武昌组（Jlw）。堤身填土为历年分期填筑、加高培厚而成，除上部约2.5m密实度较差外，以下土体自身压密变形已基本完成。堤身填土以粘土、粉质壤土为主，局部夹粉细砂、砂壤土等。堤基土体具有二元结构，上部由粘性土组成，为粘土、粉质粘土、粉质壤土，少部分为淤泥质粉质粘土；下部由砂层组成，为粉细砂，中细砂、中粗砂，含少量砾石。
（2）施工方法及主要技术措施。依据投标合同，采用3台液压抓斗分3个作业面平行施工。
1）施工流程。为了防止施工中堤面开裂，确保单元（槽口）之间的墙体接缝质量，槽段不分Ⅰ期、Ⅱ期施工，以连续成槽造墙（见图6.1）工序进行。
2）主要机械设备。工程所用的主要机械设备见表6.1。
图6.1 长江干堤邱家湾段抓斗法成槽造墙施工工序流程图
3）薄型抓斗简介。抓斗采用宝峨DHG地下连续墙液压抓斗。它是一种钢索悬挂，液压操纵，其闭合力由垂直安放在斗体内的油缸完成。强闭合力与在槽底进行可能的多次重复挖掘相结合，使得抓斗即使在致密和非常坚硬的地层中仍能产生较高的功效。本工程采用其系列中适用于薄型墙体及易开挖地层的A型斗体，其参数见表6.2。
4）固壁泥浆。
①制浆材料。采用钙基质膨润土粉制浆，其矿物成分和物理指标见表6.3。
表6.1 主要机械设备
表6.2 薄型抓斗主要参数
表6.3 膨润土粉矿物成分和物理指标一览表
②制浆。采用ZJ—800高速制浆机制浆。为了改善泥浆的性能，在其中加入适量的外加剂APAM或CMC。所制成泥浆物理力学性能指标如下。
重度：＜1.05g/cm3；
粘度：30～40s；
失水量：（30min）20mL；泥皮厚度：＜3.0mm；(www.xing528.com)
pH值：8～10。
5）单元槽段划分。根据地质条件及汛前抓斗施工经验，共划分31个单元槽，除特殊部位外，槽长10m。
6）槽孔建造。采用纯抓或钻抓的方法成槽，泥浆固壁。对于槽长10m的单元槽，采用五抓成槽，先抓主孔，后抓副孔（见图6.2）。
图6.2 槽孔示意图
（1、3、5、…为主孔；2、4、6、…为副孔）
抓挖过程中，及时向槽内补充泥浆，以防槽孔坍塌。
7）终孔及清孔。槽孔终孔后，由质检员及监理人员共同对孔位、孔深、槽长、槽宽及孔斜率等进行全面检查验收，验收采用抓斗定位抓取的方法。槽孔验收合格后，进行清孔换浆，清孔采用抓斗斗体进行。清孔换浆结束1小时后，达到下述要求为验收合格，即当使用一般粘土泥浆时，孔内泥浆重度小于1.25 g/cm3，粘度小于30 s，含砂率小于10%。
8）墙体混凝土浇筑。清孔验收合格后，即可向下设浇筑导管。浇筑导管采用直径φ18cm钢管，导管距槽孔两端距离为1.0～1.5m，相邻导管间距不大于3.5m，各导管底距孔底为10～25cm。
塑性混凝土墙体物理力学性质指标如下：抗压强度R28不小于2.0MPa；弹性模量小于600MPa。
渗透系数K小于5×10-7cm/s；允许渗透比降J大于60。
混凝土料的输送采用混凝土泵从拌和楼直接送入槽口，若槽口距离较远则采用两台泵接力输送。采用直升导管法浇筑混凝土。浇筑时各导管内放入一个皮球，采用压球满管法从低处开始落筑，进料要连续、均匀、迅速，使混凝土能够快速充填漏斗，混凝土满管下落，快速推出导管内的泥浆柱，混凝土落到槽底后迅速充满孔底并埋住导管底口。浇筑正常后，混凝土必须连续、均匀供给，确保槽内混凝土上升速度不小于2m/h（堤身浇筑时，混凝土上升速度不宜大于6m/h），并控制相邻导管间混凝土面高差不大于0.5m；导管埋入混凝土内的深度一般控制在2～6m，并在施工中经常上下提动导管，以防埋管。拆卸导管时严禁将导管底口提离混凝土底面。在每一槽孔浇筑混凝土时，孔口设置盖板，以防混凝土散落槽孔内，并在机口处随机取样，以检测混凝土的物理力学性能指标。当槽内混凝土溢出孔口时即可终浇。
9）沉渣、废浆处理。施工过程中，每台抓斗配备2～3台翻斗汽车，抓斗抓挖的沉渣由汽车直接运至渣场。浇筑过程中涌出的泥浆，绝大部分流入泥浆池回收利用，少量泥浆排入废浆池中储存。
10）接头处理。相邻槽段间的接头采取如下方法处理，即先施工的糟段内混凝土终凝后，采用抓斗抓挖靠近已浇槽段的一侧，为了确保相邻槽段能够连接，抓斗抓挖时，向已浇槽段套压20～30cm；与汛前已施工的槽段及高喷板墙连接采取如下方法处理，即先用岩芯钻机在接头段混凝土上打导孔，再用抓斗抓挖。为了确保槽段间能够连接，打导孔时，向已施工的槽段及板墙套压30～50cm。接头施工完毕后，采用钢丝刷清洗接头，以防接头渗水。
11）特殊情况处理。在成槽过程中经常会遇到一些比较特殊的情况，这时就必须进行处理。如遇到孤石、大块混凝土、砖块、木头等，抓斗难以施工时，可采用重锤法或爆破法处理；如遇到槽孔严重漏浆、坍塌现象，可视具体情况采取提高泥浆比重、回填粘土和锯末等方法处理；堤基岩土中有一层淤泥质粉质粘土，此层容易缩孔，抓斗施工此层时，应放慢抓挖速度，小心操作，以防发生卡斗、埋斗事故；槽段接头出现“穿裤衩”现象，采用高喷进行补强处理。
12）施工质量控制。造孔控制；槽孔中心偏差不大于3cm，孔斜率不大于0.4%，孔宽不小于30cm，孔深不小于设计深度。
清孔控制：孔底淤积不大于10cm，孔内泥浆重度不大于1.3g/cm3，泥浆粘度不大于30 s，泥浆含砂率不大于10%。
混凝土浇筑要求：两导管间距不超过3.5m，导管距离槽孔端不超过1.5m，混凝土上升速度不小于2 m/h，混凝土坍落度为18～22cm，扩散度为34～40cm。
（3）效果。薄型抓斗依靠自重，采用柴油机驱动，在地层中直接抓取，以有效的置换方式造孔成槽后浇筑墙体材料。采用此工艺的优点是防渗墙整体性好，垂直度易于保证，施工深度大，使用地层广泛，工效快。不足之处是设备体型较大，狭窄的堤段上无法再布置其他的设备，其他的设备只能沿堤脚进行布置。
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