水泥土攪拌樁截滲技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

孟邵鋒

摘? 要：水泥土攪拌樁作為目前較為常見(jiàn)的水利工程施工技術(shù)之一，具有施工效果好、成本造價(jià)低、施工速度快、污染小等特點(diǎn)，在堤壩加固工程中得到廣泛應(yīng)用。該文結(jié)合作者多年的水利工程施工經(jīng)驗(yàn)和楊莊滯洪區(qū)主體工程實(shí)例，分析了水利工程中水泥土攪拌樁截滲技術(shù)的截滲技術(shù)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)要求指標(biāo)、施工技術(shù)要點(diǎn)、質(zhì)量控制要求以及質(zhì)量檢驗(yàn)等技術(shù)問(wèn)題，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：水泥土攪拌樁;截滲;施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U457? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

水泥土攪拌樁截滲墻施工技術(shù)具有抗?jié)B性、整體連續(xù)性以及穩(wěn)定性等性能，此外，它具有施工效果好、成本造價(jià)低、施工速度快和污染小等特點(diǎn)，在堤壩加固工程中得到廣泛應(yīng)用。

1 工程概況

楊莊滯洪區(qū)主體工程位于駐馬店市西平縣城西小洪河干流，壩址以上控制流域面積1 026 km2，上游石漫灘以上為山區(qū)，石漫灘至楊莊區(qū)間為丘陵區(qū)，楊莊以下為平原區(qū)。

楊莊滯洪區(qū)主體工程主要建設(shè)內(nèi)容包括大壩北崗段（樁號(hào)0+484～2+647）截滲加固和壩坡防護(hù)（樁號(hào)3+770～10+425）。

大壩北崗段截滲加固采用雙排套打水泥土攪拌樁，孔位設(shè)在壩軸線上游1 m處，樁底部嵌入壩基底部2.0 m，樁深7.7 m～9.8 m，攪拌樁直徑為0.4 m，成墻厚度0.65 m，采用42.5硅酸鹽水泥，水泥摻量為15%，水泥漿水灰比0.45～0.5，每米摻灰量46.25 kg，高效減水劑0.5%。鉆孔平面布置圖如圖1所示。

2 施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 原材料質(zhì)量控制

水泥：采用強(qiáng)度等級(jí)在42.5以上的普通硅酸鹽水泥，使用前，承包人將水泥的樣品送檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可用于工程施工，此外，嚴(yán)格控制水泥摻入量，現(xiàn)場(chǎng)記錄水泥摻入量并檢測(cè)水泥漿比重。

水：該工程用水主要是攪漿用水，滯洪區(qū)內(nèi)河道存在大量的地表水，附近村莊也有飲用水源，水質(zhì)和水量滿足工程需要。

外加劑：該工程選用的外加劑是高效減水劑，其質(zhì)量必須滿足設(shè)計(jì)要求以及相關(guān)外加劑技術(shù)的規(guī)定，并嚴(yán)格控制外加劑的摻入量。

2.2 樁位控制

該工程采用雙排套樁布孔，孔位設(shè)在壩軸線上游1m處，沿壩軸線方向準(zhǔn)確放樣兩排樁中線，在樁機(jī)準(zhǔn)確標(biāo)示縱向樁間距，同時(shí)，每根樁位用20 cm長(zhǎng)1 cm～1.5 cm寬的竹簽打入地下頂部涂紅漆標(biāo)示，橫向樁間距控制通過(guò)裝機(jī)的垂線來(lái)控制，確?？v向、橫向樁位控制在規(guī)范要求的誤差范圍之內(nèi)。

2.3 試驗(yàn)樁

在攪拌樁正式施工前，按照要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工藝性試驗(yàn)，在樁號(hào)1+024～1+034段進(jìn)行施工工藝試驗(yàn)（壩軸線下游1m處），以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和施工工藝是否合理。

2.4 噴漿攪拌提升

該工程水泥攪拌樁施工采用二噴四攪工藝。為了避免堵管，第一次下鉆時(shí)帶漿下鉆，噴漿量應(yīng)小于總量的1/2， 不得帶水下鉆。鉆機(jī)的提升速度直接影響樁身質(zhì)量，因此，必須嚴(yán)格控制鉆機(jī)提升速度，第一次下鉆和提鉆時(shí)須低檔操作，復(fù)攪時(shí)可提高一個(gè)檔位。根據(jù)試驗(yàn)樁數(shù)據(jù)和施工經(jīng)驗(yàn)，鉆機(jī)提升速度須控制在0.7 m/min范圍內(nèi)，單根成樁時(shí)間應(yīng)不少于40 min。

噴攪達(dá)到樁頂、樁底設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)停止提升，噴攪數(shù)秒，使?jié){液完全到達(dá)樁端，保證樁頭均勻密實(shí)。為保證施工質(zhì)量滿足規(guī)范、規(guī)程及設(shè)計(jì)要求，在第一次提鉆噴漿時(shí)應(yīng)在樁底部停留時(shí)間不少于30 s，進(jìn)行磨樁端，上提過(guò)程中余漿應(yīng)噴入樁體。在樁頂部位應(yīng)進(jìn)行磨樁頭，停留時(shí)間不少于30 s。

每根樁的施工應(yīng)保證連續(xù)作業(yè)，不得中斷噴漿，嚴(yán)禁在尚未噴漿的情況下進(jìn)行鉆桿提升作業(yè)。

該工程分4段連續(xù)作業(yè)，每段長(zhǎng)度約540 m，為保證噴漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在灰漿泵和鉆機(jī)位置處安裝壓力表，灰漿泵處壓力表數(shù)值不小于0.8 MPa，鉆機(jī)處壓力表數(shù)值不小于0.4 MPa。

2.5 特殊情況下的處理措施

施工中若發(fā)現(xiàn)噴漿量不足，應(yīng)按要求整樁進(jìn)行復(fù)攪，復(fù)噴的噴漿量不得小于設(shè)計(jì)用量。若遇機(jī)械故障、停電、停水、阻工等原因，應(yīng)及時(shí)記錄噴漿中斷時(shí)深度，在12h內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)噴，補(bǔ)噴重疊段應(yīng)大于1m，若中斷時(shí)間超過(guò)12h應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)樁，補(bǔ)樁應(yīng)沿壩軸線上下游方向，形成封閉的截滲條件，保證截滲效果。

2.6 做好施工記錄

該工程施工記錄尤為重要，它是單元評(píng)定的最主要的原始資料，由專人負(fù)責(zé)整理。施工中出現(xiàn)的問(wèn)題和處理情況，均須如實(shí)記錄并匯總分析，記錄內(nèi)容真實(shí)清晰，同時(shí)，留存好電腦記錄機(jī)打小票，它也是單元評(píng)定資料的重要附件。記錄內(nèi)容應(yīng)包括： 樁號(hào)、日期、天氣、噴漿深度、停漿標(biāo)高、復(fù)攪深度、灰漿泵壓力、管道壓力、鉆進(jìn)和提升速度、漿液流量、噴漿量以及外摻劑用量。

3 質(zhì)量檢驗(yàn)

質(zhì)量檢驗(yàn)方法主要采用鉆孔取芯檢查、開(kāi)挖檢查。

鉆孔取芯檢查：考慮到該工程施工工期緊，試驗(yàn)段施工完成后7 d進(jìn)行抽芯取樣，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)，每段水泥摻入比試驗(yàn)樁取樣1孔，共4孔，每孔的中部和底部分別取1組試樣進(jìn)行室內(nèi)物理力學(xué)試驗(yàn)，共8組。非試驗(yàn)段在施工完成28 d后進(jìn)行取樣檢測(cè)，委托檢測(cè)中心按照相應(yīng)的規(guī)定的頻次、數(shù)量進(jìn)行抽檢。室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)內(nèi)容為抗壓強(qiáng)度R≥0.3 MPa、滲透系數(shù)≤1×10-6cm/s，抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果須滿足設(shè)計(jì)要求。

開(kāi)挖檢查：試驗(yàn)段施工完成后7 d進(jìn)行開(kāi)挖檢查，非試驗(yàn)段在施工完成28 d后進(jìn)行。開(kāi)挖面結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況確定，長(zhǎng)度控制在2 m～5 m，深度控制在1 m～2.5 m。開(kāi)挖后匯同業(yè)主、勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、質(zhì)監(jiān)等單位共同觀測(cè)成樁情況，在開(kāi)挖深度范圍內(nèi)樁體要全部可見(jiàn)，重點(diǎn)觀測(cè)樁體垂直度、搭接長(zhǎng)度、墻厚以及墻體連續(xù)性等，須滿足規(guī)范、規(guī)程及設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

楊莊滯洪區(qū)大壩地質(zhì)情況相對(duì)較好，利用原土能有效保證水泥土攪拌樁的強(qiáng)度以及整體的防滲性，水泥土攪拌樁截滲技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)在該工程中得以體現(xiàn)，相信水泥土攪拌樁截滲技術(shù)在其他水利工程中能得以逐步應(yīng)用和提高，也會(huì)受到更多業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。

參考文獻(xiàn)

[1]趙建鋒，王展.淺談多頭小直徑水泥土攪拌樁截滲墻施工質(zhì)量控制[J].成功（教育），2010（9）：275.

[2]宋新江，崔得密.水泥土截滲墻滲透與力學(xué)特征[M].鄭州：黃河水利出版社，2010.