水泥攪拌樁防滲墻在水利工程中的應(yīng)用分析

汪兆霞

（盤州市水務(wù)局盤關(guān)片區(qū)水務(wù)服務(wù)中心 貴州盤州 553537）

1 引言

水泥攪拌樁截滲墻是利用水泥作為固化劑，通過(guò)鉆機(jī)在地基深處就地將土體和固化劑強(qiáng)制攪拌，固化劑、土體和水之間產(chǎn)生一系列的物理、化學(xué)反應(yīng)，使土體固結(jié)成具有良好的整體性、穩(wěn)定性和具有一定強(qiáng)度的水泥防滲墻。在水利工程中，水泥攪拌樁防滲墻在堤防加固中應(yīng)用較多，本文結(jié)合實(shí)際，對(duì)水泥攪拌樁防滲墻的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行一些探討。

2 水利工程中水泥攪拌樁防滲墻施工技術(shù)的特點(diǎn)及適用范圍

水泥深攪樁防滲墻原理是用深攪樁機(jī)鉆孔至預(yù)定深度，向孔中注入水泥漿液，用螺旋型鉆頭進(jìn)行攪拌，盡量使土體和水泥漿強(qiáng)制拌合均勻而凝結(jié)，形成水泥土柱，互相搭接成墻，起到防滲作用。深攪法在軟土基礎(chǔ)加固和防滲處理中具有較強(qiáng)的適用性，處理后其承載能力和防滲性能可以滿足常規(guī)要求。在實(shí)際使用時(shí)，需要依據(jù)具體施工條件，考慮經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量的保證，其適用范圍應(yīng)為松散砂土，粉砂土、粉質(zhì)粘土及含少量礫石的土層，甚至有土體架空或洞穴也可施工。但在砂礫石層、有機(jī)質(zhì)含量較高的淤泥土及含水量較少粘土層中慎用。

3 水泥攪拌樁防滲墻在水利工程中的應(yīng)用分析

3.1 工程概況

某堤防工程貫通于縣城，途徑城關(guān)以及水文站，在旁邊流進(jìn)江河之內(nèi)。在河流中下游左邊的支堤始于0+000樁號(hào)與江河干堤沿江堤127+000處相連接，壩樁號(hào)為27+820，它的長(zhǎng)度為27820m，這一標(biāo)段的工程范疇是支堤樁號(hào)0+000到12+780堤段。

3.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

3.2.1 先導(dǎo)孔施工

工程由于會(huì)受到地質(zhì)、天氣、環(huán)境等因素的影響，因此，在施工過(guò)程中會(huì)先進(jìn)行部分處理在進(jìn)行施工。例如在本工程施工地質(zhì)，其地層情況較為復(fù)雜，因此，在攪拌樁施工之前安置有限的先導(dǎo)孔在沿防滲墻的軸線上，而在地質(zhì)狀況改變較大的位置恰當(dāng)?shù)倪M(jìn)行加密，孔的深度應(yīng)低于一防滲墻基礎(chǔ)線500cm。依據(jù)勘測(cè)的工程來(lái)進(jìn)行施工，保證分層，讓地質(zhì)的工程師編錄巖樣，對(duì)地質(zhì)的剖面圖進(jìn)行繪制，把它當(dāng)做施工方對(duì)施工參數(shù)的確定以及設(shè)計(jì)方對(duì)防滲墻施工底限界進(jìn)行調(diào)整的資料。

3.2.2 施工工藝流程

（1）定位：攪拌機(jī)就位、對(duì)中；

（2）預(yù)攪下沉：?jiǎn)?dòng)攪拌機(jī)電機(jī)，放松卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩，使攪拌機(jī)沿導(dǎo)向架切土下沉；

（3）制備水泥漿：待攪拌機(jī)開始下沉即可開始按成樁試驗(yàn)確定的配合比制備水泥漿；

（4）噴漿提升：攪拌機(jī)下沉到達(dá)最大深度后，開啟灰漿泵開始噴漿攪拌提升；第一次噴漿量應(yīng)控制在單樁總漿量的50%左右；

（5）重復(fù)攪拌下沉；

（6）重復(fù)噴漿攪拌提升：攪拌機(jī)提升到樁頂標(biāo)高時(shí)，漿液應(yīng)若有剩余，可在樁身上部1～1.5m范圍內(nèi)重新攪拌噴漿；不得出現(xiàn)攪拌頭未到樁頂，漿液已噴完的現(xiàn)象；

（7）上下往返復(fù)攪一次；

（8）關(guān)閉機(jī)械；

（9）重復(fù)上述步驟，開始下一根樁施工。

3.2.3 設(shè)備定位

設(shè)備的定位控制主要包含以及幾方面：垂直度以及橫向及縱向偏差。為了確保機(jī)架端平，通常在鉆機(jī)上安裝連通管；在檢查機(jī)身導(dǎo)向架的垂直性方面通常在鉆機(jī)上放置吊錘。為了確保樁體傾斜率低于5階，一般在每個(gè)工作班查看量對(duì)于兩次。此工程選用的攪拌機(jī)型為ZJ-400L型，它存儲(chǔ)了足量的動(dòng)力資源，扭矩大，還配置了自動(dòng)記錄儀、高壓灌漿泵以及灰漿攪拌機(jī)。機(jī)體利用液壓步履式來(lái)來(lái)回移動(dòng)，操作方便。

3.3 質(zhì)量控制

3.3.1 施工過(guò)程中的控制

（1）水泥為攪拌樁的固化劑，水泥的使用必須分批號(hào)以及按比例進(jìn)行及時(shí)的送去檢驗(yàn)，使用的基礎(chǔ)便為其已合格。

（2）水泥的規(guī)格為42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，加入的水泥量為15%。漿液的制作嚴(yán)苛的依照水灰同比例配制。自動(dòng)監(jiān)控儀安裝在各個(gè)樁機(jī)上來(lái)隨時(shí)監(jiān)督、記錄施工的注漿量級(jí)深度。

（3）水泥的漿液可隨時(shí)使用，不斷在灰漿攪拌機(jī)中攪動(dòng)的原因?yàn)榻顾鼈兎纸?，將其慢慢的注入集料斗的步驟是在壓漿以前，如果檢驗(yàn)不合格那么就將其作廢。

（4）在施工現(xiàn)場(chǎng)一般有專業(yè)的人員進(jìn)行記載，對(duì)攪拌次數(shù)、樁號(hào)、漿液的注入量、樁的長(zhǎng)讀、施工的時(shí)間、水與灰的比例以及樁的直徑等進(jìn)行仔細(xì)記錄。

（5）對(duì)攪拌樁品質(zhì)的要害在于攪拌的勻稱度以及注漿量，攪拌次數(shù)、水泥加入的比例以及注漿量必須同時(shí)滿足設(shè)計(jì)需求。

（6）提升攪拌的基礎(chǔ)為漿液全部到達(dá)樁端，樁頂停漿面應(yīng)高于墻頂0.5m來(lái)對(duì)墻頂?shù)馁|(zhì)量進(jìn)行確保。

（7）在攪拌樁進(jìn)行移動(dòng)以后、對(duì)中之前需再一次進(jìn)行測(cè)量，對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)查來(lái)預(yù)防漏樁以及造成樁位偏差。

3.3.2 完工后的質(zhì)量控制

（1）開挖。沿堤線的間距為0.5km或者不夠0.5km每處，每處的深為2.5～4m，長(zhǎng)為3～5m。達(dá)標(biāo)的準(zhǔn)則為墻體沒(méi)有空洞和蜂窩，外觀質(zhì)地良好；防透墻搭接樁間并且全局把握較好，墻體的寬度滿足設(shè)計(jì)需求。

（2）轉(zhuǎn)孔取芯。對(duì)芯樣的全局性以及均勻性狀況進(jìn)行描述是在施工快到1個(gè)月時(shí)利用鉆機(jī)取芯技術(shù)來(lái)完成的。對(duì)水泥土的滲透系數(shù)、單軸抗壓度進(jìn)行抽樣檢查，每0.3km堤線對(duì)一孔進(jìn)行抽查，單個(gè)孔中抽2組進(jìn)行取樣，大部分選擇鉆機(jī)的中、低部進(jìn)行取樣。鉆孔的封密需用水泥砂漿，每標(biāo)段控大于3個(gè)。

（3）在開挖進(jìn)程中出現(xiàn)水泥土的強(qiáng)度有限，那么應(yīng)將柔軟地區(qū)進(jìn)行剔除，利用砂漿或者混凝土來(lái)補(bǔ)全。

3.4 深層攪拌樁影響因素

從工程應(yīng)用的觀點(diǎn)，水泥土的強(qiáng)度主要受下面因素影響：

（1）水泥摻入比的影響。當(dāng)其他條件相同時(shí)，在同一土層中水泥土的強(qiáng)度隨水泥摻入比的增加而增加。但因場(chǎng)地土質(zhì)與施工條件的差異，水泥摻入比的提高與水泥土強(qiáng)度的增加并非成正比。實(shí)際工程中水泥摻入比一般使用7～15%為宜。

（2）外摻劑的影響。針對(duì)具體工程，選用合適的外摻劑，即可以改善水泥土的性能，又可以提高其強(qiáng)度。

（3）含水率的影響。當(dāng)水泥土配方相同時(shí)，其強(qiáng)度隨土樣的天然含水率的降低而增大。

（4）有機(jī)質(zhì)含量的影響。水泥土的強(qiáng)度隨土樣中有機(jī)質(zhì)含量的增高而降低。

3.5 檢測(cè)

水泥攪拌樁檢測(cè)主要包括鉆芯檢驗(yàn)和開挖圍井檢驗(yàn)。開挖檢測(cè)與圍井試驗(yàn)主要觀察開挖段墻體外觀質(zhì)量，防滲墻的搭接及墻厚。成樁7d內(nèi)，開挖樁頭1.5m左右，目測(cè)檢查攪拌樁的均勻性，測(cè)量成樁直徑，用輕便觸探儀檢查樁的質(zhì)量。成樁28d后，在樁徑1/4處，樁長(zhǎng)范圍內(nèi)取芯，檢驗(yàn)樁的完整性、均勻性及施工長(zhǎng)度，滲透系數(shù)及抽芯樣完整性評(píng)價(jià)，檢驗(yàn)頻率為總樁數(shù)的2%。芯樣的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度要滿足設(shè)計(jì)要求。取芯后的孔洞用水泥砂漿灌注封閉。在各開挖部位作圍井注水試驗(yàn)，檢測(cè)滲透系數(shù)。

3.6 施工中難點(diǎn)問(wèn)題的處理

工程因地理環(huán)境等因素的不同，如果在其施工過(guò)程中碰到地層夾雜漂石以及孤石等物時(shí)，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)其采用下面的技術(shù)方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行處理。

（1）石方土方換置法。利用挖機(jī)對(duì)槽進(jìn)行打開，在對(duì)孤石進(jìn)行剔除后再加入原狀土繼續(xù)進(jìn)行碾壓。

（2）定向鉆孔或者聚能爆破。針對(duì)部分面積較大的孤石對(duì)其槽無(wú)法進(jìn)行打開，那么便利用鉆孔或者聚能爆破技術(shù)的處理方法。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，水泥攪拌樁防滲墻屬于隱蔽工程，如果施工質(zhì)量不好，便構(gòu)成隱患且難以檢查及補(bǔ)救。可通過(guò)加強(qiáng)施工成樁試驗(yàn)，合理調(diào)整施工機(jī)械和有關(guān)參數(shù)，加強(qiáng)水泥用量的計(jì)量，來(lái)確保水泥攪拌樁的質(zhì)量。

[1]王穎.淺析水利堤防工程混凝土防滲墻施工技術(shù)的應(yīng)用[J].環(huán)球市場(chǎng)，2017（13）：188.

[2]張懿喆.試析塑性混凝土防滲墻施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2017（9）：41～42.