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(guò)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(wèn)題及接頭部位處理來(lái)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(yáng)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(zhǎng)樂(lè)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(zhǎng)381.64km。項(xiàng)目主體工程設(shè)計(jì)為深攪處理總長(zhǎng)45.58km，水泥土防滲墻327453.09m2，設(shè)計(jì)樁成墻厚度≥0.18m，樁長(zhǎng)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(hào)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(hào)≥PC32.5級(jí)，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(guò)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(wèn)題、接頭部位處理

5.1 常見問(wèn)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(tái)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(tái)拌漿加水過(guò)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(guò)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(hào)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(hào)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(yǔ)

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(guò)程中各項(xiàng)參數(shù)均滿足設(shè)計(jì)要求，且施工簡(jiǎn)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(zhǎng)、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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