水泥土防渗墙施工.pdf

水泥土防渗墙施工1 概述本标段*等堤段的堤身及堤基采用建造水泥土垂直防渗墙进行防渗处理，防渗墙轴线距外堤肩 1.52.0m。其中 548+000546+900 段防渗墙厚度 30cm，深度 7.815.8m，截水面积 15295 m2;其余区段防渗墙厚度 20cm，深度 8.216.5m，截水面积 62362 m2。根据区段地质条件及招标文件技术条款的要求，在充分考虑多种建造水泥土垂直防渗墙工艺特点的基础上，拟采用多头小直径深层搅拌桩技术建造水泥土防渗墙。2 施工准备工作（1）场地平整：首先应进行施工场地平整，清除地面障碍物，低洼处用粘土填平夯实。（2）测量放样：由测量人员根据监理工程师提供的基线、水准基点放置防渗墙轴线控制点及高程，每 50m 设置一控制桩（转弯段每 1030m 设置一控制桩），将测量成果报监理工程师复核，经认可后确定。（3）建设完成供水、供电、供浆、施工道路及材料仓库等临建设施。（4）先导孔施工：每 50m 布设一个先导孔，具体位置由监理工程师确定。先导孔采用 XU-100 型地质钻机取芯钻进。在饱和软土、粉土、砂土层中采用跟管钻进，并采用提土器取样（提土器上端设有排水孔，下端设有排水活门）。孔径为91mm 或76mm，从先导取芯孔中选择有代表性的芯样进行土工试验，测定含水量、干密度、孔隙比及渗透系数等。孔深深入设计防渗墙底线高程以下5.0m。先导孔完成后，绘制钻孔柱状图及地质剖面图，以校核设计防渗墙底线，指导施工。（5）导向槽开挖：桩机就位施工前，沿防渗墙轴线开挖导向槽以便于施工及桩机移动。开挖截面控制为：宽深=60cm30cm。开挖前由技术人员沿施工轴线用石灰放出开挖边线，开挖完成后进行复核，必要时进行修整或重新开挖。（6）现场试验：在正式施工前，选择有代表性的堤段进行现场试验，具体试验堤段及试验方案报监理工程师批准后实施，以取得适合于该堤段地质条件的有关参数，如供浆量、水灰比、下沉提升速度等。采用不同的水灰比及供浆量、不同的提升（下沉）速度进行单元墙成墙试验（各种参数组合下水泥掺入比均应大于 15%）；试验完成后进行开挖，观测成墙质量并取代表芯样做物理、力学性能试验，根据试验结果选择达到设计各项指标的单元墙施工参数作为施工参数。3 主要施工机械及材料（1）主要施工机械采用衡阳探矿机械厂生产的 SJ4-500 型连续墙深搅钻机进行搅拌，ZJ-400型高速制浆机制浆、BW250/50 型泥浆泵输浆，SJZ 水泥桩监控记录仪记录。采用16t 汽车吊进行深搅钻机的安装与拆卸以及事故的处理，每套深层搅拌机配备一台 160kw 柴油发电机供电。（2）主要施工材料采用强度等级不低于 32.5 普通硅酸盐水泥为固化剂，将水泥配置成水泥浆，用泥浆泵送入搅拌头处，使水泥和土体搅拌混合凝结成水泥土防渗墙。水泥浆的水灰比按现场试验确定，一般控制为 0.5:11:1。4 施工工艺流程（见图 4-2）机具清洗移机至下一单元墙重复搅拌提升搅拌提升水泥浆液加适量水预搅下沉拌制水泥浆设备安装施工准备桩机就位、调平重复搅拌下沉图 4-2水泥土防渗墙施工工艺流程图5 施工方法（1）搭接成墙的方法SJ4-500 型连续墙深搅钻机有并列的四根搅拌轴通过连接装置呈一整体，搅拌头上下交错搭接，轴间距 400mm，一次成墙。为确保墙体厚度，墙厚为 20cm 的水泥土防渗墙拟采用直径为 450mm 的搅拌头施工，搅拌头搭接处最小厚度206mm；墙厚为30cm 的水泥土防渗墙拟采用直径为500mm 的搅拌头施工，搅拌头搭接处最小厚度 300mm（详见图 4-3）。根据桩机对偏斜率的控制能力及桩深情况，墙厚为 20cm 的水泥土防渗墙单元墙之间需搭接 1322cm，墙厚为 30cm 的水泥土防渗墙单元墙之间需搭接 1425cm，则单元墙沿轴线长度为 1.431.52m。即一个单元墙完成后，向前移动的距离为 1.431.52m。45050020630040040040040040040020cm墙厚30cm墙厚图 4-3搅拌头搭接示意图(单位：mm)（2）施工程序桩机调平定位：用事先预制、测量准确的位移标尺固定在与轴线平行的平行线上使搅拌头对准移位标尺上的桩号，以控制每组桩的搭接。利用桩机液压步履装置到达指定桩位，升降桩机液压支腿使桩机调平对中，并用水平尺检测前后左右的水平状态，必要时用经纬仪校正。预搅下沉：开启搅拌机，通过主机动力传动装置带动搅拌桩机上钻杆转动，并以一定的推进力向土层内推进下沉，下沉速度根据下切地层实际情况确定（由电气控制装置的电流监测表控制，一旦电流超过规定值即须切换挡位放慢下沉速度），一般采用 0.61.5m/min。如下沉速度太慢，可加入适量清水以利钻进。浆液制备：深层搅拌桩机初搅下沉时即开始制备水泥浆液。浆液制备采用高速制浆机，按已确定的水灰比分别加入规定重量的水泥和水搅拌成水泥浆，搅拌完成后经过滤网进入储浆桶中，检测浆液达到要求后，开启输浆泵输送到搅拌桩机的储浆桶中。注浆搅拌提升：搅拌头下沉到设计深度后开启泥浆泵，将水泥浆从喷浆嘴中喷出压入土体，待孔口返浆后边喷边搅边提升，提升过程中注意保持孔口有微微翻浆，否则应加大供浆量或放慢提升速度。采用监控记录仪自动记录每米耗浆量以控制提升速度和供浆量，确保掺入比。到达设计墙顶深度以上 0.5m 后，开始进行第二次搅拌。重复上下搅拌：第一次搅拌完成以后，重新开启搅拌机，使搅拌头下沉，到达桩底深度后再次搅拌提升，直至完成第二次搅拌。通过第二次搅拌完成一个单元墙的施工。移机清洗：一个单元成墙后，桩机沿轴线前移一个单元墙长，开始下一单元墙的施工。移机后须用清水冲洗管路及机具，以防管路堵塞。6 特殊情况的处理（1）桩间接头处理由于深层搅拌桩机分段施工，施工至接头部位时，在其接头的迎水面侧增造一单元墙，使之与原已建造的墙体相切塔接，与新建墙体相交塔接。待凝 28d 后在相切部位钻孔（孔径150mm），并在孔内灌注 0.5:1 水泥浆液封孔。（2）施工中断处理深层搅拌桩截渗墙施工应连续进行，若因故中断，应根据具体情况分别处理。如果在24h内恢复施工，可将桩机搅拌头沿原桩位下沉至中断位置以下0.5m处，重新正常施工。如果在 24h 内没有恢复，则按接头处理方法进行处理。（3）遇坚硬物的处理当遇到较坚硬的土层使下沉困难时，可加入适量的水，但在喷浆前应将积水清除，且孔口返浆后方可提升。当遇块石或地下构筑物，桩机无法下沉时，经监理工程师批准后可采用绕开的方法处理。（4）钻头带泥处理在粘性土层中建造深层搅拌防渗墙时，搅拌头易被粘土包裹，影响搅拌质量，这时应减小叶片厚度、缩短叶片间距、加大供浆量等方法，使土体与水泥浆充分搅拌混合，确保施工质量。（5）穿堤构筑物施工接头处理成桩过程中，遇到地下埋设的涵洞、涵管、钢管、电缆等穿堤构筑物或由于其它原因导致无法进行搅拌施工时，应调查和探明该构筑物尺寸及埋设高程，在其两侧的搅拌桩完成后，采用高喷注浆措施对该构筑物周边及上下地层进行封闭处理。7 工程质量检查与验收（1）深层搅拌截渗墙质量检查主要采用钻孔取芯检查、开挖检查，其具体检查部位按监理工程师指示进行，具体数量按设计有关要求进行。（2）施工作业期间，作好施工记录和成果资料整理，及时报送监理工程师，按规定程序进行验收。