CN110374068B - 一种可防止堵塞的水闸消力池底板排水孔施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可防止堵塞的水闸消力池底板排水孔施工方法，包括：在完整的混凝土垫层上浇筑消力池底板混凝土，预埋的用作排水孔内模的PVC管不需要将管端埋进混凝土垫层下，其管底端仅放置在混凝土垫层面上，待消力池底板混凝土施工完成后，再采用钻机在底板排水孔中钻穿混凝土垫层，使排水孔与反滤排水层连通。本发明使得在消力池底板混凝土浇筑过程中，受完整混凝土垫层的隔阻保护，解决了混凝土浆液流进反滤排水层中、凝固后堵塞排水孔的问题，保证排水孔施工质量，消除工程日后运行的安全隐患。

Description

一种可防止堵塞的水闸消力池底板排水孔施工方法

技术领域

本发明涉及水利水电工程施工方法，具体涉及一种可防止堵塞的水闸消力池底板排水孔施工方法。

背景技术

经过多年的工程实践，水利水电行业已有一套成熟有效的方法解决水闸闸后的渗流滤排问题。水闸滤排渗流系统一般由反滤层、排水体和消力池底板排水孔等组成。其中，反滤层的作用是防止渗流出口处地基土体由于渗流变形或流失而引起破坏，反滤层一般是由2～3层不同级配的砂石料(砂、砾石、卵石或碎石等)构成，每层铺设大体上与渗流方向正交，其粒径随渗流的方向自下而上增大；排水体则由透水性较强的大颗粒砂石料组成，铺设在反滤层的上面；为导排过滤后的渗流，在消力池底板后部设置有排水孔，排水孔的孔径、间距视工程情况而定，一般分别为100mm和2m左右，梅花形布置。

水闸滤排渗流系统是与消力池底板一并施工完成的，传统施工方法的主要步骤是：

①地基开挖至建基面；

②铺设反滤层、排水体；

③浇筑混凝土垫层；

④预埋PVC管，由于消力池底板排水孔孔径较小，预埋的PVC管主要是作为排水孔施工时的内模(施工完成后不需拆除，与排水孔形成一体)，同时要求穿过混凝土垫层，起到连通排水孔与反滤排水层的作用。具体做法是：根据排水孔的布置要求，在有排水孔的位置处，凿穿混凝土垫层，将PVC管底端埋至排水体中，固定管体后，采用水泥砂浆封堵管体与混凝土垫层接合处的空隙；

⑤安装消力池底板底部和顶部钢筋，并对PVC管加固在底部和顶部钢筋网上；

⑥浇筑消力池底板混凝土。

由上可知，就消力池底板排水孔施工完成后的质量而言，传统施工方法存在的主要问题是：在浇筑消力池底板混凝土时，其浆液有可能通过混凝土垫层预埋PVC管处凿孔的裂隙缺陷流进排水体，甚至到反滤层中，混凝土浆液凝固后造成排水孔堵塞。

在复杂的现场施工环境下，传统施工方法很难杜绝出现混凝土浆液堵塞排水孔问题：①人工施工封堵数量较多的混凝土垫层凿孔，整体质量难以保障；②安装消力池底板钢筋过程中，施工设备意外对PVC管的碰撞发生变形，使其与混凝土垫层接合处产生裂隙；③浇筑消力池底板混凝土时，受混凝土下料的推压及振捣器头触动等对PVC管的影响，使其与混凝土垫层接合处也会产生裂隙。

故此，在实际工程中，不时有发生这类混凝土浆液堵塞消力池底板排水孔的施工质量问题，虽然事后进行了处理，但处理工作量大且效果不甚理想，给日后的工程运行留下安全隐患。

发明内容

为了克服现有方法的不足，本发明的目的在于提供一种可防止堵塞的水闸消力池底板排水孔施工方法，解决混凝土浆液堵塞排水孔问题，保证排水孔施工质量，消除工程日后运行的安全隐患。

本发明通过以下技术方案实现：

一种可防止堵塞的水闸消力池底板排水孔施工方法，包括：

在完整的混凝土垫层上浇筑消力池底板混凝土，用作底板排水孔内模的PVC管预埋在布置有排水孔的位置处；

待消力池底板混凝土施工完成后，再采用钻机钻穿混凝土垫层，使排水孔与反滤排水层连通。

优选地，预埋PVC管时，其管底端安装放置在混凝土垫层面上。

优选地，在底板底部钢筋安装完成后，再预埋安装PVC管。

优选地，采用钻机在消力池底板排水孔中钻穿混凝土垫层。

优选地，在浇筑消力池底板混凝土之前，还包括以下步骤：

①地基开挖至建基面；

②铺设反滤层、排水层；

③浇筑混凝土垫层；

④安装消力池底板底部钢筋；

⑤安装用作排水孔内模的PVC管，管底端放置在混凝土垫层面上，管体下部固定在底板底部钢筋网上；

⑥安装消力池底板顶部钢筋，并将PVC管上部固定在底板顶部钢筋网上，完成用作排水孔内模的PVC管的安装。

与现有方法相比，本发明具有如下有益效果：

(1)混凝土垫层施工完成后，不需要凿穿混凝土垫层预埋PVC管，在完整混凝土垫层上浇筑消力池底板混凝土，再采用钻机钻穿混凝土垫层的方式，以在浇筑消力池底板混凝土过程中，受到完整混凝土垫层的隔阻保护，可彻底防止混凝土浆液流进反滤排水层，解决了传统施工方法的混凝土浆液堵塞排水孔问题，消除工程日后运行的安全隐患，施工完成后的效果能满足水闸滤排渗流系统要求；

(2)减少了传统施工方法中预埋PVC管时的混凝土垫层凿孔、埋管、封堵等工序，以及可以在底板钢筋完成后再安装PVC管，避免了安装后的PVC管妨碍底板钢筋的施工，与传统施工方法相比，均可缩短施工工期；

(3)混凝土垫层一般为厚100mm的C10混凝土，其厚度较薄且强度低，消力池底板厚一般在2.0m左右，采用短钻杆的小型钻机即可完成对混凝土垫层的钻孔；而相比传统施工方法中，以人工操作为主，要对埋入混凝土垫层下的PVC管段的管壁开进水小孔、端口外包土工布、埋管、水泥砂浆封堵等繁琐工序，具有施工简单方便、质量保障和费用低的优点。

附图说明

图1为本发明实施例1的施工结构示意图；

图2为本发明实施例2的施工结构示意图。

图中：1—消力池地基，101—淤质黏土地基，102—岩石基础；

2—反滤排水层，201—中粗砂反滤层，202—砾石反滤层，203—碎石排水层；

3—混凝土垫层；

4—消力池底板，401—底板底部钢筋，402—PVC管，403—底板顶部钢筋；

5—消力池底板排水孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

一种可防止堵塞的水闸消力池底板排水孔施工方法，包括：

在完整的混凝土垫层上浇筑消力池底板混凝土，用作排水孔内模的PVC管预埋在布置有排水孔的位置处；

待消力池底板混凝土施工完成后，再采用钻机钻穿混凝土垫层，使排水孔与反滤排水层连通，从而形成水闸工程完整的渗流滤排系统。

作为一个优选的实施方式，预埋PVC管时，其管底端安装放置在混凝土垫层面上。

作为一个优选的实施方式，在底板底部钢筋安装完成后，再预埋安装PVC管。

本发明的施工方法，先是在混凝土垫层为完整的条件下进行底板混凝土浇筑，待底板施工完成后，再采用钻机钻穿混凝土垫层，使排水孔与反滤排水层相通。这样，在浇筑消力池底板混凝土过程中，受到完整混凝土垫层的隔阻保护，可彻底防止混凝土浆液流进反滤排水层，解决了混凝土浆液堵塞排水孔问题，保证排水孔施工质量，消除工程日后运行的安全隐患。

优选地，当消力池底板较薄，施工人员在底板顶部钢筋网上能将PVC管固定在底板底部钢筋网上时，或当消力池底板较厚、施工人员能在底板底部钢筋网与顶部钢筋网间固定PVC管时，预埋PVC管均可在底板底部和顶部钢筋施工完成后进行。

作为一个优选的实施方式，采用钻机在消力池底板排水孔中钻穿混凝土垫层。

优选地，为达到更好的减压排水效果，可以按设计要求，钻孔孔深至反滤排水层中，对于岩石基础，钻孔孔深至岩体中。

在浇筑消力池底板混凝土之前，还包括以下步骤：

①地基开挖至建基面；

②铺设反滤层、排水层；

③浇筑混凝土垫层；

④安装消力池底板底部钢筋；

⑤安装用作排水孔内模的PVC管，PVC管底端放置在混凝土垫层面上，管体下部固定在底板底部钢筋网上；

⑥安装消力池底板顶部钢筋，并将PVC管上部固定在底板顶部钢筋网上，完成用作排水孔内模的PVC管的安装。

以上步骤结合继续进行的以下步骤，实现排水孔与反滤排水层的连通，从而形成水闸工程完整的渗流滤排系统。

⑦浇筑消力池底板混凝土；

⑧采用混凝土取芯钻机，在底板排水孔中钻穿混凝土垫层，使消力池底板排水孔与反滤排水层连通。

施工实施例1

某水闸工程布置有16孔闸门，每孔宽度14.0m，门槛高程1.50m。闸室及消力池段地基为淤质黏土，闸室结构每两孔在墩上设缝分段，成“山”字形结构，共分有8段，每段长为33.2m。消力池为C25钢筋混凝土结构，结构设缝分段与闸室一致，消力池长度32.5m，底板顶面高程0.00m，底板厚度1.1m，其底部和顶部分别配有Ф16@200x200的纵横钢筋，底板下设厚100mm的C10混凝土垫层，垫层下为厚300mm的碎石排水层，其下的反滤层由厚200mm的砾石层和厚200mm的中粗砂层组成。在消力池底板后部设有10排Ф80@2000*2000的排水孔，梅花形布置，每段消力池有170个排水孔，水闸消力池底板共有1360个排水孔。消力池底板顺水流方向的剖面示意见图1。

如图1所示，本实施例的可防止堵塞的水闸消力池底板排水孔施工方法：

(1)基础开挖至淤质黏土地基101；

(2)铺设反滤层中粗砂反滤层201和砾石反滤层202，以及碎石排水层203；

(3)浇筑混凝土垫层3；

(4)安装消力池底板底部钢筋401；

(5)安装PVC管402，将其管底端放置在布置有排水孔位置处的混凝土垫层3上，下部固定在底板底部钢筋网上；

(6)安装消力池底板顶部钢筋403，并将PVC管402调至垂直，上端固定在底板顶部钢筋网上，使管体在浇筑混凝土过程中不发生移位，完成PVC管402的安装；

(7)浇筑消力池底板4混凝土；

(8)采用Ф80钻头的混凝土取芯钻机，在消力池底板排水孔5中钻穿混凝土垫层3，并进入碎石排水层203内100mm，使消力池底板排水孔5与碎石排水层203连通，孔内回填碎石至底板底。

至此，形成了本工程完整的渗流滤排系统。

施工实施例2

某水闸工程布置有18孔闸门，每孔宽度14.0m，闸槛高程25.60m。闸室及消力池段地基为中粗粒花岗岩，闸室结构在底板上每孔设缝分段，成“丄”字形结构，共分有19段(含两边孔段)，每段长为17.50m(边孔段长为13.5m)。消力池为C25钢筋混凝土结构，结构设缝分段与闸室一致，消力池长度79.0m，底板顶面高程17.50m，底板厚度2.5m，其底部和顶部分别配有Ф25@200x200的纵横钢筋，底板下设厚100mm的C10混凝土垫层，垫层下为厚300mm的碎石排水层。在消力池底板后部设有22排Ф100@2000x2000的排水孔，梅花形布置，每段消力池底板有198个(边孔段有154个)排水孔，水闸消力池底板共有3674个排水孔。为了达到更好的减压排水效果，设计要求钻孔入岩基300mm。消力池底板顺水流方向的剖面示意见图2。

如图2所示，本实施例的可防止堵塞的水闸消力池底板排水孔施工方法：

(1)基础开挖至岩石基础102；

(2)铺设碎石排水层203；

(3)浇筑混凝土垫层3；

(4)安装消力池底板底部钢筋401和顶部钢筋403；

(5)安装PVC管402，将其管底端放置在布置有排水孔位置处的混凝土垫层3上，用钢筋焊接成井字架固定管体，对管体调至垂直后，将架子固定焊接在底板底部钢筋网和底板顶部钢筋网上，使管体在浇筑底板混凝土过程中不发生移位，完成PVC管的安装；

(6)浇筑消力池底板4混凝土；

(7)采用Ф100钻头的混凝土取芯钻机，在消力池底板排水孔5中钻穿混凝土垫层3和碎石排水层203，并进入岩石基础102内300mm，使消力池底板排水孔5与碎石排水层203连通，孔内回填碎石至底板底。

至此，形成了本工程完整的渗流滤排系统。

本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或组合，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可防止堵塞的水闸消力池底板排水孔施工方法，其特征在于包括：

在完整的混凝土垫层上浇筑消力池底板混凝土，用作排水孔内模的PVC管预埋在布置有排水孔的位置处；

待消力池底板混凝土施工完成后，再采用钻机钻穿混凝土垫层，使排水孔与反滤排水层连通。

2.根据权利要求1所述的可防止堵塞的水闸消力池底板排水孔施工方法，其特征在于，预埋PVC管时，其管底端安装放置在混凝土垫层面上。

3.根据权利要求2所述的可防止堵塞的水闸消力池底板排水孔施工方法，其特征在于，在底板底部钢筋安装完成后，再预埋安装PVC管。

4.根据权利要求1所述的可防止堵塞的水闸消力池底板排水孔施工方法，其特征在于，采用钻机在消力池底板排水孔中钻穿混凝土垫层。

5.根据权利要求1所述的可防止堵塞的水闸消力池底板排水孔施工方法，其特征在于，在浇筑消力池底板混凝土之前，还包括以下步骤：

①地基开挖至建基面；

②铺设反滤层、排水层；

③浇筑混凝土垫层；

④安装消力池底板底部钢筋；

⑤安装用作排水孔内模的PVC管，管底端放置在混凝土垫层面上，管体下部固定在底板底部钢筋网上；

⑥安装消力池底板顶部钢筋，并将PVC管上部固定在底板顶部钢筋网上，完成用作排水孔内模的PVC管的安装。

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