《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》是中國水電基礎局有限公司完成的建築類施工工法，完成人是宗敦峰、蔣振中、宋偉、李昌華、李軍。該工法適用於較鬆散的地層中採用，即標貫擊數≤25,否則施工工效將顯著下降；但通過重鑿的輔助施工，抓取法也可以在堅硬地層中成槽。
《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》主要的工法特點是：避免造孔過程中鑽渣重複破碎和修小牆，成槽過程中又有了糾偏措施，因此防滲牆施工工效、孔形和施工質量提高。
2008年1月31日，《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家二級工法。
基本介紹
- 中文名：抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法
- 工法編號：YJGF272-2006
- 完成單位：中國水電基礎局有限公司
- 主要完成人：宗敦峰、蔣振中、宋偉、李昌華、李軍
- 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
- 主要榮譽：2005-2006年度國家二級工法
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
壩（堤、堰）基防滲牆（地下連續牆）施工中，槽孔的形成是構築防滲牆的關鍵工序。槽孔的形成主要是採用鑽劈法，這種施工工法因出渣方式的原因，存在重複破碎問題，所以成槽工效低；而用圓鑽頭造孔、打小牆可控性差，至使孔斜保證率低、孔形的質量差。因此，提高防滲牆施工工效和質量一直是大家追求的目標。20世紀80年代，中國水利水電基礎處理公司即中國水電基礎局有限公司的前身，首先將日本生產的大型液壓抓鬥（型號KH-180）套用到防滲牆槽孔的構築施工中，從而在防滲牆施工中創建了《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》。
工法特點
《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》的工法特點是：
1、由於該工法避免了造孔過程中鑽渣重複破碎和修小牆，成槽過程中又有了糾偏措施，因此防滲牆施工工效、孔形和施工質量提高。在土層中平均工效可達到2~8立方米/小時、在砂層中平均工效達到0.5~1.5立方米/小時、在砂卵石層中平均工效達到2~6立方米/小時，孔斜率能滿足規範的要求（≤4‰）。
2、由於孔形好，為槽孔鋼筋籠的安全下設提供了可能。
3、由於提高了造孔工效，與鑽劈法相比縮短了成槽時間，從而減少了塌孔事故的發生。
4、抓取法是直接抓取地層出槽，與鑽劈法相比減少了鑽渣對泥漿的污染和消耗，從而降低了施工成本。
5、抓取法一般適合在較鬆散的地層中採用，但通過各種重鑿的（專門破碎大粒徑漂石、孤石、基岩）輔助施工，完全可以實現槽孔的構築；遇到堅硬地層，如果不採取其他輔助措施，施工工效將下降。
操作原理
適用範圍
《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》一般適合在較鬆散的地層中採用，即標貫擊數≤25，否則施工工效將下降；但通過重鑿的輔助施工，也可以在堅硬地層中成槽。
工藝原理
《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》的工藝原理敘述如下：
利用抓鬥（液壓式、鋼絲繩懸掛式）本身的重量對地層產生的壓力和油缸或鋼絲繩倍輪機構產生的合鬥力形成的合力對地層進行掘進，並同時將渣土直接排出孔外，完成槽孔的構築；抓鬥質量的大小十分關鍵，質量小重量就輕，平衡下掘力就小。遇到比較硬的地層，抓鬥（液壓式、鋼絲繩懸掛式）就會上抬，從而使掘進效率下降；另外，液壓抓鬥一般具有糾偏機構，在作業過程中可以隨時發現孔斜情況，並給予糾正；鋼絲繩抓鬥雖然沒有糾偏裝置，在作業過程中可以通過觀察懸吊抓鬥鋼絲繩位置的變化，隨時判斷孔斜的產生，並採取措施排除；當槽孔內地層較硬、或遇到大直徑孤石、基岩時，可利用重鑿進行預破碎後再進行挖掘。
施工工藝
- 工藝流程
《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》的施工工藝流程：
根據設計圖紙確定防滲牆軸線和標高→按施工組織設計要求構築防滲牆導牆和施工平台→在導牆上標註Ⅰ、Ⅱ期槽段位置→往某個Ⅰ期槽灌注泥漿並做好開始施工的準備→按三抓完成一個槽段施工（一般槽段長6.8米，三抓分別是2.8米、1.2米、2.8米）→清孔→驗槽→下設接頭管和孔內預埋件及澆築導管澆築混凝土→按工程師指令起拔接頭管和導管→判斷混凝土上升面位置→結束混凝土澆築→完成相鄰另一個Ⅰ期槽段施工→完成第一個Ⅱ期槽段施工→直至完成防滲牆所有槽段的施工。
- 操作要點
《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》的操作要點如下：
一、施工平台與導牆
1.防滲牆（地下連續牆）施工平台應堅固、平整，適合於抓鬥機械行走，寬度滿足施工需要，高程需綜合考慮以下條件：
（1）應高出地下水位1.5米以上；
（2）施工期水位應使得施工平台安全；
（3）廢渣、廢水的排放應當通暢，滿足抓鬥要求；
（4）考慮經濟效益的影響，施工平台的建造應儘量減少平台的填挖方量。
2.如使用衝擊鑽或衝擊反循環鑽機造孔鑽機施工平台須鋪設輕軌，以便於鑽機移位、行走。
3.導牆起導向及承重作用，必須牢固必要時須進行加固處理。
4.由於抓鬥機械是重型設備，要充分考慮施工荷載的影響。因此，導牆的結構形式、尺寸除滿足防滲牆（地下連續牆）牆體厚度和深度、導牆以下土質情況等綜合因素以外，還要考慮：
（1）導牆應建造在堅實的地基上，如地基土較鬆軟；或較軟時，修築導牆必須採取加固措施，如高噴樁、旋挖樁支護等，以使其有足夠的承載力，避免導牆斷裂、孔口坍塌。
（2）導牆宜採用現澆混凝土構築。
（3）導牆高度應在1.5~2.0米以上。如果地基土較鬆軟，必須考慮導牆中的鋼筋配置。
（4）導牆兩側回填土必須夯實。夯實回填土的時候應採取措施防止導牆傾覆或位移。
5.抓鬥的作業平台應採用現澆混凝土鋪築。緊急情況方可採用較密實的地基土作為作業平台，但是施工時必須密切注意平台的沉降量。
6.在施工時，應隨時對導牆的沉降、位移進行觀測。
二、施工用泥漿
1.由於該工法內容是使用抓鬥對地層直接進行抓取，因此要求泥漿要有良好的物理性能、流變性能和良好的穩定性。
2.拌制泥漿的土料可選用膨潤土或膨潤土、黏土兩者的混合料。如果條件許可，應優先選用鈉基膨潤土，以使泥漿有良好的固壁性能。
3.如果採用其他種類的膨潤土或膨潤土黏土混合料進行泥漿製做，應考慮對泥漿進行合適的鈉離子添加劑（如氫氧化鈉、碳酸鈉等）、CMC增粘劑的添加，以使泥漿有良好的穩定性及抗地層滲漏性能。添加種類及比例應採取現場試驗的方式確定，以保持泥漿的可用性能，減少浪費和污染。
4.應按照規定的配合比配製泥漿。各種成分的加量誤差不得大於5%。儲漿池內的泥漿應經常攪動，保持泥漿性能指標的均一性。
5.應考慮施工區域採用地下水或海水拌制泥漿對泥漿性能的影響，應對水質進行化驗分析後採取保證泥漿質量的有效措施。
三、抓取成槽
1.根據地層情況劃分抓取副孔大小。地層較密實，透水較低地層可將副孔長度定為2.2~2.6米，地層鬆散或漂孤石較多時副孔應在1.2~2.2米左右，這樣更利於發揮抓鬥作用，提高工效。
2.機械式抓鬥與液壓抓鬥性能有別。實際操作中應根據地層情況適當選擇地層情況較好，槽孔深度小於50米時可選用液壓抓鬥；地層情況複雜，漂孤石較多，槽孔深度大於50米時宜採用機械抓鬥，以用重錘破碎大於80厘米的孤石。
3.抓取法成槽施工中，液壓抓鬥掘進時不能衝擊，因為衝擊會把油管拉斷鋼絲繩抓鬥掘進時可以衝擊，但也只能做≤1米以下短衝程衝擊，因為大衝程衝擊將損壞抓鬥構件。
4.抓取法成槽施工中，液壓抓鬥掘進時可以隨時發現孔斜並及時通過調斜油缸糾偏；鋼絲繩抓鬥掘進時可通過觀察懸吊抓鬥鋼絲繩位置的變化，隨時判斷孔斜的產生，並採取回填後重新挖掘的辦法糾正。
四、抓取法成槽的其他注意事項
1.採用Ⅰ、Ⅱ期槽段的方法構築防滲牆（地下連續牆）是特定的施工條件決定的。為了使Ⅰ、Ⅱ期槽段的牆體有效地連線在一起，就要解決好牆體之間的接頭問題。而接頭間接縫儘量小的夾泥厚度和足夠長度的滲徑直接關係到接頭部位的防滲效果。鑒於上述原因，接頭方式一般可採取常用的接頭管法、接頭板法、套打一鑽法、止水帶法等；另外，在Ⅱ期槽澆築混凝土之前，一定要把槽孔兩端接頭部位（即兩個Ⅰ期槽端頭）的泥皮刷乾淨。
2.接頭管要下設在Ⅰ期槽段的兩頭，並在混凝土達到初凝狀態後將接頭管及時拔出。
3.導管法澆築混凝土是混凝土水下澆築必要手段，是利用混凝土比重比水大的原理確保混凝土在水下灌注時與泥漿不會產生混漿。混凝土水下澆築一定要嚴格按規範《水電水利工程混凝土防滲牆施工規範》（DL/T 51992004）。
材料設備
《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》所用的材料及設備明細如下：
一、主要消耗材料
膨潤土（或黏土一含沙量<5%）、燒鹼。
二、主要設備
1、導板式液壓抓鬥：型號KH-180，日本真莎株式會社生產。主要技術參數：抓鬥質量為200千牛；斗寬為600~1400毫米；開斗長200毫米；閉斗長1800毫米；抓鬥高7500毫米；履帶吊車起重量500千牛；動力為220馬力；系統壓力35兆帕；單繩拉力：60千牛；接地壓力0.056兆帕。
2、導桿式液壓抓鬥：型號QUY50，中國撫順生產。主要技術參數：抓鬥質量為180千牛；斗寬600~1400毫米；開斗長2200毫米；閉斗長1800毫米；抓鬥高7500毫米；履帶吊車起重量500千牛；動力220馬力；系統壓力35兆帕；單繩拉力60k；接地壓力0.056兆帕。
6.2.3鋼絲繩抓鬥：型號HS843 HD，德國寶峨公司生產。主要技術參數：抓鬥質量130千牛；斗寬600~1400毫米；開斗長2800毫米；閉斗長2400毫米；抓鬥高7500毫米；履帶吊車起重量500千牛；動力300馬力；系統壓力35兆帕；繩拉力200千牛；接地壓力0.056兆帕。
質量控制
《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》的質量控制要求如下：
1、工法遵循規範：《水電水利工程混凝土防滲牆施工規範》DL/T 5199200。
2、工法在施工過程中質量控制必須嚴格按施工組織設計規定的執行。
3、工序驗收嚴格執行“三檢制”。在施工全過程，對施工關鍵生產工序及工序產品由班組初檢，初檢合格後由現場值班質檢員復檢，復檢合格後由質檢部會同監理工程師進行終檢，鑑定合格並簽字認可後方可轉入下一道工序。
4、施工現場由質檢員檢查監控，質量管理領導小組負責定期或不定期對現場進行質量抽檢。
5、物資部人員負責對原材料、外購件的檢查。保證施工中所採用的原材料、外購件符合質量要求。
6、配備足夠精度滿足要求的檢驗測量儀器，檢驗測量儀器按規定周期進行校驗。
7、委託具有相應資質試驗室對各種原材料指標進行相關檢測。
安全措施
採用《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
1、嚴格按該工程施工組織設計對安全措施的要求施工。
2、施工平台基礎載重能力要滿足50噸吊車工作要求，並應該有足夠的寬度，以滿足主機迴轉卸土作業。
3、抓鬥施工時，除主機操作手外，機下還應有一人配合指揮，以確保施工安全。
4、對全體職工進行安全施工技術交底，並進行經常性安全教育。
5、定期和不定期相結合進行安全檢查，發現隱患及時整改。
6、施工現場有利於生產，方便職工生活，符合防洪、防火等安全要求，具備安全生產、文明施工條件。
7、在現場採取防火與消防措施，配備適當數量的手持滅火器，防火、防洪、防風及防雷擊等安全設施完備，且定期檢查，有損壞及時修理。
8、現場運輸道路平整、暢通、排水設施良好特殊、危險地段設醒目的標誌，夜間設有照明設施。
9、施工現場內各種材料分類碼放整齊穩固，廢舊物品及時清理，以保持現場的整潔有序。
10、確保通過施工區的通信線路和電力線路的安全。
11、建立消防機構，購置了消防器材。
環保措施
《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》的環保措施如下：
1、做好施工生產、生活區排水系統的設計，生產、生活廢水、污水都經過處理達到排放標準後才排至河道，嚴格防止廢水、污水直接排入農田和河道。施工區域設定足夠的衛生設施。泥漿循環使用，廢漿集中存放，風乾後，渣土由載重汽車運至指定地點。
2、施工期間，晴天對棄土區和未作硬化處理的場地，定期壓實地面和灑水，減少灰塵對周圍環境的污染。易於引起塵害的細料堆，予以遮蓋或適當灑水。
3、加強野外用火管理，防止設備灑落的油污引起火災。
4、優先選用先進的環保機械，採取使用隔聲牆、隔聲罩等方式降低設備使用時的噪聲。
5、在城市施工時儘量避免夜間施工。
效益分析
《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》的效益分析如下：
與鑽劈法對比抓取法設備投入減少、施工工效提高、泥漿消耗減少，因此施工成本會有較大的降低，據統計一般達到5%~12%左右。
套用實例
《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》的套用實例如下：
一、廣州英德北江防滲牆工程（1998年）
1、工程地點：廣東省英德市。
2、防滲牆牆厚：300毫米薄型防滲牆。
3、施工日期：1998年9月~1999年5月。
4、工程總量：20000平方米。
5、工程套用效果：該項目原定為鏈斗式挖槽機施工，開工後發現地層不太適合。首先是細沙在鏈斗上升時隨泥漿流失嚴重，工效很低；另外因大堤靠近城市，地層中夾雜著一些樹樁、大塊石，也不適應鏈斗式挖槽機施工；改為液壓抓鬥施工後，工程進度加快，改變了工程面貌。
6、存在問題：由於抓取法成槽的挖掘過程對孔壁的擠壓、加固作用不如鑽劈法好，因此在鬆散地層中挖掘時要加大泥漿比重，強化對孔壁的支撐，否則容易出現塌孔。
二、湖北黃岡長江堤防除險加固工程（1999年）
1、工程地點：湖北黃岡長江大堤。
2、防滲牆牆厚：300毫米薄型防滲牆。
3、施工日期：1999年10月~2000年5月。
4、工程總量：30000平方米。
5、工程套用效果：因大堤為沙壤土地層，比較適合液壓抓鬥和鋼絲繩抓鬥施工。工程進度較快，只是在挖到19米深遇到鐵板沙後，工效下降。採取先打導孔的辦法後，工效問題才得到解決。
6、存在問題：純粹採用抓取法施工往往地層適應範圍較小，如果能配以其他機具輔助施工，施工工效將提高。
三、河北省黃壁莊水庫除險加固副壩防滲牆工程
1、黃壁莊水庫位於河北省鹿泉市黃壁莊鎮附近的滹沱河幹流上。副壩混凝土防滲牆Ⅱ、Ⅲ標段位於副壩中部，Ⅱ標段全長890米，壩段起止樁號1+950~2+840米；Ⅲ標段全長860米，壩段起止樁號2+840~3+700米。副壩混凝土防滲牆主要解決副壩壩基滲透穩定等問題，保證副壩正常運用。
2、副壩混凝土防滲牆Ⅱ標段於1999年3月1日正式開工，2001年10月26日竣工。完成造孔進尺73167.37米，截水面積51027.63平方米，澆築混凝土54640.55立方米，形成牆段淨長度889.6米，平均深度58.36米共劃分11個分部工程，由149個單元工程組成，其中10個分部評為優良，驗收結論：工程施工質量等級核定為優良。Ⅲ標段於2000年9月9日開鑽，2002年3月13日竣工。完成造孔進尺37194.32米，截水面積25974.32平方米，澆築混凝土28565.55立方米，形成牆段淨長度434.7米，平均深度60.75米。Ⅲ標段共劃分為11個分部工程，有150個單元組成，其中10個分部工程為優良。驗收結論：工程質量優良。
3、工程套用效果：因為黃壁莊水庫副壩防滲牆深達60米左右，上面30~45米為沙壤土和沙礫石地層，比較適合液壓抓鬥和鋼絲繩抓鬥施工。工程進度較快，挖到下面膠結礫岩後，工效下降。採取打導孔和重鑿破碎後，工效問題才得到解決。
4、存在問題：純粹採用抓取法施工往往地層適應範圍較小，如果能配以其他機具輔助施工，施工工效提高。
榮譽表彰
2008年1月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部以“建質[2008]22號”檔案發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》，《抓取法混凝土防滲牆（地下連續牆）成槽施工工法》被評定為2005-2006年度國家二級工法。
