【摘 要】本文結(jié)合工程實(shí)例,圍繞施工流程、前期準(zhǔn)備工作和施工工藝等方面對(duì)深層水泥攪拌樁防滲墻施工技術(shù)進(jìn)行探討,并提出了工程施工前后的質(zhì)量控制措施。實(shí)踐證明,水泥攪拌樁防滲墻技術(shù)在水利堤防加固工程中的應(yīng)用節(jié)約了資源、減少投資成本,取得良好的效益。
【關(guān)鍵詞】水泥攪拌樁;防滲墻技術(shù);施工設(shè)備;質(zhì)量控制
隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,政府加大了對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。水利堤防工程作為基礎(chǔ)設(shè)施的重要部分,擔(dān)負(fù)著防洪的重任。水泥攪拌樁防滲墻施工技術(shù)作為近年來發(fā)展速度較快的一項(xiàng)新興技術(shù),能夠有效地改善閘、壩基礎(chǔ)防滲能力,在水利堤防加固工程中有著廣泛的應(yīng)用。在防滲墻施工過程中,攪拌時(shí)間約占總工期的2/3以上,是影響施工工期的重要環(huán)節(jié),同時(shí)制漿作業(yè)作為工程施工的重要組成部分,一旦處理不但,很可能導(dǎo)致斷漿情況的發(fā)生,致使工程施工中斷,對(duì)整個(gè)水泥土防滲墻的質(zhì)量安全構(gòu)成極大的威脅。因此,施工技術(shù)人員有必要加強(qiáng)水泥攪拌樁防滲墻施工技術(shù)的研究,并嚴(yán)格按規(guī)程進(jìn)行操作,控制進(jìn)度和質(zhì)量,以確保防滲墻施工的質(zhì)量。
1、工程概況
某堤防位于河流下游左岸,全長27.82km。一標(biāo)垂直防滲墻采用深層攪拌法建造防滲墻,共施工水泥土防滲墻58534m2,堤外防滲墻C15混凝土蓋帽2539m3。
2、施工技術(shù)
2.1 深攪防滲墻施工流程
施工流程見圖1。
圖1 深攪防滲墻施工流程圖
2.2 施工前期工作
(1)先導(dǎo)孔的鉆勘,在防滲墻軸線每間隔50m布設(shè)一個(gè)先導(dǎo)孔,確定防滲墻底線高程,地質(zhì)條件變化較嚴(yán)重的部位,適當(dāng)加密鉆進(jìn)先導(dǎo)孔。
(2)進(jìn)行水泥土防滲墻的生產(chǎn)性試驗(yàn),確定水泥土防滲墻施工的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù),按監(jiān)理機(jī)構(gòu)批復(fù)的參數(shù)進(jìn)行施工。
(3)測(cè)量放線和樁位定測(cè)。全站儀測(cè)定軟基處理范圍控制點(diǎn)(線),再用此全站儀和50m鋼尺配合測(cè)定該范圍內(nèi)的每根樁的中心點(diǎn)位。監(jiān)理工程師復(fù)核無誤后進(jìn)行下步工序。
2.3 施工設(shè)備及施工工藝
2.3.1 設(shè)備選擇
本工程選用ZJ-400L型深層攪拌樁機(jī),它扭矩大,動(dòng)力儲(chǔ)備充足,并配灰漿攪拌機(jī)、高壓灌漿泵、自動(dòng)記錄儀。機(jī)體移位采用液壓步履式,操作自如。
2.3.2 防滲墻施工工藝流程
攪拌設(shè)備定位安裝→預(yù)攪下沉→噴漿攪拌上升→重復(fù)預(yù)攪下沉→重復(fù)攪拌上升→清洗→移位。
(1)定位。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)所放的防滲墻軸線控制點(diǎn),確定具體施工樁位,攪拌機(jī)在自身的步履系統(tǒng)的輔助下,行走至將要施工的樁位處,再通過力軸的操作系統(tǒng)和步履系統(tǒng)復(fù)合操作,在對(duì)中員的指揮下,采用兩條平行軸線四點(diǎn)對(duì)位方法來控制對(duì)位準(zhǔn)確度。對(duì)位前首先平行墻軸線引兩條基準(zhǔn)線,在基準(zhǔn)線上同時(shí)用竹簽標(biāo)記對(duì)位點(diǎn),同時(shí)在樁機(jī)靠近操作臺(tái)邊緣相應(yīng)位置加焊尖端朝下的細(xì)鐵棒,要求每次樁機(jī)移位時(shí)細(xì)鐵棒尖端與基準(zhǔn)線上標(biāo)記對(duì)齊。
(2)樁身垂直度控制。為保證樁體垂直,首先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件將樁機(jī)支穩(wěn),底座墊平。堤段堤面較窄、防滲墻軸線距堤外側(cè)較近部分,施工中采用外側(cè)加墊機(jī)臺(tái)木,在保證對(duì)位準(zhǔn)確的同時(shí)確保樁機(jī)平穩(wěn)。樁機(jī)支穩(wěn)后,采用水平尺檢測(cè),通過調(diào)整液壓支腿使樁機(jī)底座水平。各機(jī)臺(tái)均在塔架側(cè)面和后面懸掛重錘,重錘線長度大于5.0m,在5.0m長處劃一條橫線,用經(jīng)緯儀監(jiān)控,通過調(diào)整四個(gè)液壓支腿,使各鉆桿均垂直后,在橫線上劃一條長豎線,使其與垂線重合。同時(shí)在豎線兩側(cè)2.5cm處,各劃一條短豎線。鉆機(jī)調(diào)平時(shí),使兩條重錘線均在短豎線間擺動(dòng),并盡量使其與長豎線重合為準(zhǔn),確保樁體傾斜率不大于5%。
(3)預(yù)攪下沉。樁機(jī)就位對(duì)中完成后,對(duì)照設(shè)計(jì)施工圖紙查明該樁設(shè)計(jì)長度,并做好記錄。然后啟動(dòng)深層攪拌機(jī)電機(jī)、放松起吊系統(tǒng),使攪拌機(jī)力軸沿導(dǎo)向架攪拌下沉,下沉速度由電氣控制裝置的電流監(jiān)測(cè)表控制,工作電流不應(yīng)大于額定值。下沉速度應(yīng)控制在1.0~1.2m/min之間,一般情況下,淤泥層工作電流正常值在25~30A之間;粘土層工作電流的正常值在50~70A之間,下沉速度明顯降低,而且樁機(jī)還會(huì)有振動(dòng)的現(xiàn)象產(chǎn)生。
(4)制備水泥漿。在深層攪拌機(jī)預(yù)攪下沉的同時(shí),后臺(tái)拌制水泥漿液。采用42.5普通硅酸鹽水泥按設(shè)計(jì)水灰比制漿,水泥進(jìn)場(chǎng)有出廠合格證、新鮮無結(jié)塊,抽檢合格方能使用。拌制好的水泥漿液應(yīng)在泵送壓漿前倒入集料斗中。拌漿設(shè)備用300L的水泥漿拌和機(jī),用400L的集料斗盛裝制備好的水泥漿液。
(5)提升噴漿攪拌。當(dāng)攪拌樁的樁長達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí),迅速通知司泵員開啟灰漿泵,泵送漿液,當(dāng)水泥漿液到達(dá)噴漿口后,再按設(shè)計(jì)要求和工藝試樁總結(jié)的技術(shù)參數(shù)開始噴漿攪拌提升。
(6)重復(fù)攪拌下沉。深層攪拌機(jī)噴漿提升至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高時(shí),關(guān)閉灰漿泵,停止噴漿,再次將深層攪拌機(jī)攪拌下沉,下沉至預(yù)攪下沉深度時(shí)(通過深度計(jì)或搭架標(biāo)尺來判斷),迅速通知后臺(tái)司泵工開啟灰漿泵,泵送漿液,中止下沉。
(7)二次噴漿攪拌提升。當(dāng)水泥漿液到噴漿口后,再次按設(shè)計(jì)要求和試樁總結(jié)的技術(shù)參數(shù)開始噴漿攪拌提升。提升速度仍控制在0.8~1.0m/min之內(nèi)。其工藝特點(diǎn)仍是一邊噴漿,一邊提升,一邊攪拌。噴漿必須連續(xù)均勻。當(dāng)深層攪拌機(jī)噴漿攪拌提升至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高時(shí),集料斗中按樁長和設(shè)計(jì)配合比配制的水泥漿液應(yīng)該正好全部用完,此時(shí)應(yīng)停止提升,再在此標(biāo)高處繼續(xù)攪拌數(shù)秒,以保證樁頭均勻密實(shí)。最后慢速攪拌提升,使攪拌頭慢慢地提升出地面。
(8)施工記錄。在深層攪拌樁的施工過程中,應(yīng)有專人負(fù)責(zé)填寫施工記錄表,填寫《深層攪拌樁施工記錄表》時(shí),必須詳細(xì)地記錄攪拌機(jī)每米下沉或提升的時(shí)間,記錄來漿與停漿的時(shí)間,記錄深度誤差不得大于5cm,時(shí)間誤差不得大于10s。司泵工負(fù)責(zé)填寫《深層攪拌樁供灰記錄》時(shí),應(yīng)認(rèn)真填寫拌灰罐數(shù),每罐用量,水泥總用量和外加劑的總用量,還應(yīng)認(rèn)真填寫泵送漿液的時(shí)間,開、停泵時(shí)間,總噴漿時(shí)間等。
(9)清洗。向集料斗注入適量清水,開啟灰漿泵,清洗管路中殘余漿液,并將粘附在攪拌頭上的軟土清洗干凈。
(10)移位。完成前述工藝過程后,該樁施工完畢,即可移動(dòng)深層攪拌樁機(jī)到另一條樁位上,重復(fù)前述樁的施工工藝過程,進(jìn)行下一根樁的施工。
2.3.3 蓋帽混凝土施工
位于樁號(hào)0+000~6+650堤外腳防滲墻封頂采用C15蓋帽混凝土,斷面類型為90mm×70mm的倒“U”形。蓋帽混凝土澆筑在相應(yīng)水泥防滲墻施工完成后進(jìn)行。
3、質(zhì)量控制
3.1 施工過程中的控制
(1)深層攪拌樁固化劑為水泥,水泥在使用前以及使用過程中要按比例、分批號(hào)按時(shí)送檢,合格方予使用。
(2)水泥為42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,水泥摻入量為15%。漿液嚴(yán)格按照1∶1水灰比配制漿液。每臺(tái)樁機(jī)配備自動(dòng)監(jiān)控儀,記錄、監(jiān)控施工深度及注漿量。
(3)水泥漿液隨攪隨用,為防止水泥漿發(fā)生離析,在灰漿攪拌機(jī)中不斷攪動(dòng),