水泥土攪拌樁在水利工程施工中的應(yīng)用

周志建

(江西省水利水電建設(shè)有限公司，南昌 330025)

水泥土攪拌樁在水利工程施工中的應(yīng)用

周志建

(江西省水利水電建設(shè)有限公司，南昌 330025)

通過垂直1標(biāo)段工程概況，設(shè)計(jì)要求，設(shè)備選擇，材料質(zhì)量控制，深層攪拌防滲墻施工工藝流程，主要施工管理措施及施工中常見問題及接頭部位處理來介紹水泥土攪拌樁在水利工程施工中的應(yīng)用情況，分析單頭機(jī)與三頭機(jī)在工程施工中的利弊，水泥土攪拌樁施工方法應(yīng)用在水利防滲工程中的優(yōu)點(diǎn)及取得的效益。

深層攪拌防滲墻；連續(xù)成墻參數(shù)控制；質(zhì)量參數(shù)；工藝流程；堤身防滲

1 工程概況

江西省五河及鄱陽湖區(qū)重點(diǎn)圩堤應(yīng)急防滲處理工程是2010年冬至2011年春全省農(nóng)田水利基本建設(shè)的重點(diǎn)工程。整個(gè)項(xiàng)目涉及南昌市、南昌縣、進(jìn)賢縣的紅旗聯(lián)圩、蔣巷聯(lián)圩、南新聯(lián)圩、長樂聯(lián)圩、三江聯(lián)圩和信西聯(lián)圩6座重點(diǎn)圩堤，堤線總長381.64km。項(xiàng)目主體工程設(shè)計(jì)為深攪處理總長45.58km，水泥土防滲墻327453.09m2，設(shè)計(jì)樁成墻厚度≥0.18m，樁長1～9m，防滲墻底伸入堤基1.0m，從而形成一種滲水性較小的水泥土防滲墻。

2 設(shè)備選擇

根據(jù)垂直1標(biāo)深層攪拌防滲墻工期緊、任務(wù)重，項(xiàng)目整體施工質(zhì)量管控難度大，項(xiàng)目參建各方協(xié)調(diào)困難等特點(diǎn)，擬定在確保施工質(zhì)量的前提下，為了加快施工進(jìn)度，采用單頭機(jī)一序成墻和三頭機(jī)一序成墻，三頭機(jī)二序成墻等多種型號的深層攪拌設(shè)備和施工方法混合施工。

3 成墻施工工藝流程

1)單頭機(jī)采用一序成墻工藝，鉆頭直徑為0.45m，搭接厚度0.05m，最小成墻厚度0.206m，單元墻長度0.4m；工藝流程如下：①定位；②攪拌下沉；③注漿攪拌提升；④重復(fù)攪拌下沉；⑤二次提升(不注漿)；⑥前移400mm；⑦重復(fù)①～⑥完成下一個(gè)單元墻。

2)三頭機(jī)采用一序成墻和二序成墻工藝。三頭機(jī)一序成墻施工控制參數(shù)：鉆桿之間軸距設(shè)置成0.32m，采用直徑為0.38m的鉆頭，成墻搭接厚度控制為0.06m，三頭機(jī)一序成墻控制最小成墻厚度0.205m，一個(gè)單元墻控制長度為0.96m；工藝流程如下：①定位；②啟動(dòng)主機(jī)邊噴邊鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度；③當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)計(jì)深度后，停止上下鉆進(jìn)動(dòng)作，靜止噴射漿液30s；④重復(fù)噴射漿液并攪拌上升；⑤停止鉆進(jìn)和噴射漿液動(dòng)作；⑥三頭機(jī)向前縱向移動(dòng)0.96m；⑦重復(fù)①～⑥完成下一個(gè)單元墻。三頭機(jī)二序成墻施工控制參數(shù)：鉆桿之間軸距設(shè)置成0.45m，采用直徑為0.3m的鉆頭，成墻搭接厚度控制為0.075m，三頭機(jī)二序成墻控制最小成墻厚度0.198m，一個(gè)單元墻控制長度為1.35m；工藝流程如下：①定位；②啟動(dòng)主機(jī)邊噴邊鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度；③當(dāng)?shù)竭_(dá)設(shè)計(jì)深度后，停止上下鉆進(jìn)動(dòng)作，靜止噴射漿液30秒；④重復(fù)噴射漿液并攪拌上升；⑤停止鉆進(jìn)和噴射漿液動(dòng)作；⑥三頭機(jī)向前縱向移動(dòng)225mm；⑦重復(fù)①～⑥完成一個(gè)單元墻。⑧深層攪拌機(jī)向前縱向移動(dòng)1.35m；⑨重復(fù)①～⑦完成下一個(gè)單元墻直至工程結(jié)束[1]。

4 主要管理措施參數(shù)

1)選用水泥的標(biāo)號≥PC32.5級，水泥摻入比：12%。

2)水泥土攪拌樁漿液配合比與比重控制參數(shù)：當(dāng)漿液配合比為1.5∶1時(shí)，漿液比重控制為1.36g/m3。當(dāng)漿液配合比為1.2∶1時(shí)，漿液比重控制為1.43g/m3。

3)水泥土攪拌樁成墻的垂直度控制參數(shù)：

為保證成墻的垂直度，必須先將攪拌機(jī)用水準(zhǔn)尺進(jìn)行整平，保證攪拌機(jī)機(jī)座水平。再校正攪拌機(jī)機(jī)架的垂直度，采用吊線錘雙向控制，以保證鉆桿的垂直度，偏差≤0.5%。

4)水泥土攪拌樁成墻速度施工控制參數(shù)

水泥土攪拌樁施工過程中，攪拌并噴射漿液的下沉速度控制在0.6m/min～1m/min，攪拌并噴射漿液的提升速度控制在0.6m/min～1.2m/min。目的是為了攪拌充分，樁體成墻率高，避免出現(xiàn)成墻樁體水泥分布不均，強(qiáng)度不一，達(dá)不到設(shè)計(jì)防滲效果。

5)單位成墻面積水泥用量：①單頭機(jī)成墻每m2水泥用量：36kg/m2；②三頭機(jī)一次成墻每m2水泥用量：73.0kg/m2；③三頭機(jī)二次成墻每次每m2水泥用量：43.9kg/m2。

5 常見問題、接頭部位處理

5.1 常見問題、發(fā)生原因及處理

1)遇到攪拌下沉困難、電流值高、攪拌機(jī)跳閘。分析原因：電壓偏低，土質(zhì)較硬，阻力太大，遇大塊石或樹根等障礙物。解決辦法：調(diào)高電壓，適量沖水下沉，開挖排除障礙物。

2)遇到攪拌機(jī)下不到設(shè)計(jì)墻底深度，但電流不高。分析原因：土質(zhì)太黏，攪拌機(jī)自重不夠。解決辦法：增加攪拌機(jī)自重或加設(shè)反壓裝置。

3)遇到噴漿提升未到設(shè)計(jì)導(dǎo)向溝高程，集料斗中漿液已排空。分析原因：后臺投料不準(zhǔn)，灰漿泵磨損漏漿，灰漿泵輸漿量增大。解決辦法：重新標(biāo)定投料量，檢修灰漿泵，重新標(biāo)定灰漿泵輸漿量。

4)遇到噴漿提升到設(shè)計(jì)導(dǎo)向溝高程，集料斗中剩漿太多。分析原因：后臺拌漿加水過量，輸漿管路部分堵塞。解決辦法：重新標(biāo)定拌漿用水量，清洗輸漿管路。

5)遇到輸漿管堵塞、爆裂。分析原因：輸漿管內(nèi)有漿液硬結(jié)塊，噴漿口球閥間隙太小。解決辦法：拆洗輸漿管，使噴漿口球閥間隙適當(dāng)。

5.2 水泥土攪拌樁成墻搭接處理

在深層水泥土攪拌樁連續(xù)成墻施工過程當(dāng)中，如遇水、電、水泥供應(yīng)不足，攪拌系統(tǒng)故障等因素導(dǎo)致不能連續(xù)完成深層水泥土攪拌樁單元墻成墻施工，應(yīng)在出現(xiàn)情況的時(shí)點(diǎn)記錄下正在施工的樁號和攪拌鉆進(jìn)的深度，并組織相關(guān)人員進(jìn)行修復(fù)。假如能在24h之內(nèi)恢復(fù)深層水泥土攪拌樁連續(xù)成墻施工作業(yè)，則深層水泥土攪拌機(jī)，應(yīng)從中斷時(shí)記錄下的樁號和攪拌鉆進(jìn)深度再下降0.5m處恢復(fù)深層水泥土攪拌樁連續(xù)成墻施工作業(yè)。假如在24h外恢復(fù)深層水泥土攪拌樁連續(xù)成墻施工作業(yè)，則深層水泥土攪拌機(jī)，應(yīng)從中斷時(shí)記錄的施工單元墻外側(cè)深攪一個(gè)新的單元墻。

6 水泥土攪拌樁成墻質(zhì)量檢驗(yàn)

水泥土攪拌樁成墻質(zhì)量檢驗(yàn)方法有開挖檢查、鉆孔取芯檢查。沿設(shè)計(jì)施工軸線每500m開挖一個(gè)檢驗(yàn)坑，設(shè)計(jì)不足500m的區(qū)域，同樣開挖一個(gè)檢驗(yàn)坑。水泥土攪拌樁成墻質(zhì)量檢驗(yàn)包括：樁身的垂直度、平整度，樁身厚度，樁體搭接厚度，樁體連續(xù)性，樁取芯芯樣的均勻性、完整性。垂直1標(biāo)段水泥土攪拌樁成墻質(zhì)量檢驗(yàn)結(jié)果：①樁體質(zhì)量檢驗(yàn)94處，樁身的垂直度小于0.5%；樁身平整；樁身最小厚度>0.18m；樁體搭接、樁體連續(xù)性良好；樁取芯芯樣均勻性、完整性良好。②樁取芯芯樣抗?jié)B、抗壓檢驗(yàn)94組，滲透系數(shù)范圍為1.67×10-7cm/s～7.92×10-7cm/s、抗壓強(qiáng)度范圍為1.07～3.44MPa，達(dá)到設(shè)計(jì)要求值。

7 結(jié) 語

1)從單頭機(jī)與三頭機(jī)施工工藝分析中可以看出，在滿足設(shè)計(jì)要求前提下，多頭機(jī)具有搭接厚度大、施工工效高、成本低及耐久性好等優(yōu)點(diǎn)。

2)深層攪拌樁作為一種地基處理方法，不但能提高地基土的強(qiáng)度，而且具有一定的抗震效果。

3)從施工情況和檢查結(jié)果可以看出，深攪法處理地基在垂直防滲1標(biāo)施工過程中各項(xiàng)參數(shù)均滿足設(shè)計(jì)要求，且施工簡單，經(jīng)濟(jì)合理，效益好。

4)垂直防滲1標(biāo)克服了工期緊、任務(wù)重、跨區(qū)域、堤線長、施工點(diǎn)多等困難，采用單頭機(jī)與三頭機(jī)共同作業(yè)的施工組合方式，在保質(zhì)保量的前提下，大大縮短了施工工期。

[1]張自勝.水泥土攪拌樁在水利工程中的應(yīng)用[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2011(01)：86-88.

1007-7596(2014)10-0203-02

2014-04-12

周志建(1983-)，男，江西南昌人，助理工程師，從事水利工程施工工作。

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