王繼堂，毛孟國，王成華

(山東黃河?xùn)|平湖工程局，山東 泰安 271000)

1 工程概述

1.1 工程概況

南四湖湖西大堤加固工程，是治淮19項(xiàng)骨干工程之一，是沂沭泗河洪水東調(diào)南下工程的重要組成部分。工程北起濟(jì)寧市境內(nèi)的石佛，南至徐州市境內(nèi)的藺家壩，全長(zhǎng)131.20km，工程涉及濟(jì)寧市市中區(qū)、魚臺(tái)縣、微山縣、嘉祥縣、北湖度假區(qū)5個(gè)縣區(qū)。建設(shè)內(nèi)容包括湖西大堤干堤堤防加固34.30km，支流堤防復(fù)堤31km，干堤截滲33.20km等。

1.2 工程地質(zhì)條件

第1層黏土，褐、深褐色，軟塑～可塑狀態(tài)。在樁號(hào)20+400～20+570段本層為軟塑狀黏土，強(qiáng)度低。1-4層輕粉質(zhì)壤土，濕，飽和，呈軟塑或松散狀態(tài);1-5層粉細(xì)砂。

第2層黏土，軟可塑狀態(tài)。

第3層粉質(zhì)黏土加砂礓，可塑～硬塑狀態(tài)。3-1層輕粉質(zhì)壤土和砂壤土;3-2層粉細(xì)砂，類砂壤土。

2 成墻技術(shù)

2.1 技術(shù)原理

多頭小直徑截滲墻技術(shù)原理，是應(yīng)用雙動(dòng)力多頭深層攪拌機(jī)，把水泥漿噴入攪拌切削的土中并重復(fù)攪拌，通過若干組相割的樁體組成連續(xù)的水泥土墻體。各單元之間，采取重疊搭接施工，形成一道具有一定強(qiáng)度和剛度的、連續(xù)完整的、無接縫的地下水泥土防滲墻，達(dá)到截滲目的。

本工程施工采用SPM-5系列多動(dòng)力、多頭深層攪拌樁機(jī)。

2.2 成墻工藝

2.2.1 設(shè)備特點(diǎn)

a.鉆機(jī)部分為機(jī)械傳動(dòng)，多檔旋轉(zhuǎn)，下鉆或提升速度，大扭矩，設(shè)有過載保護(hù)裝置，操作方便可靠。

b.液壓步履行走方式，能縱橫移動(dòng)，對(duì)孔就位便捷，機(jī)動(dòng)性較強(qiáng)，能自動(dòng)下車。液壓步履式行走，運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小、定位準(zhǔn)確，操縱液壓運(yùn)行手柄可以實(shí)現(xiàn)樁機(jī)縱向、橫向的獨(dú)立、組合行走。

c.鏈條式加減壓機(jī)構(gòu)，在加固深度范圍內(nèi)，可連續(xù)鉆進(jìn)或提升鉆具。立架、鉆桿可根據(jù)加固深度加長(zhǎng)或縮短。

d.提升速度范圍寬，鉆桿旋轉(zhuǎn)與提升動(dòng)力相互獨(dú)立，可根據(jù)施工情況分別調(diào)整提升、旋轉(zhuǎn)速度。鉆桿沿施工方向排列，需要的施工寬度小，鉆桿側(cè)置，便于安裝，方便施工、檢修。鉆進(jìn)部分采用機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，并設(shè)有過載保護(hù)裝置，功能全、操作簡(jiǎn)單，安全、方便、可靠。

e.整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊穩(wěn)定，適用于場(chǎng)地窄和地面條件較差的工地。

f.聯(lián)鎖器的設(shè)置，可有效避免墻體樁位分叉現(xiàn)象。鉆桿的正、反轉(zhuǎn)均有三種轉(zhuǎn)速，施工中可視土質(zhì)選取鉆桿轉(zhuǎn)速。配有導(dǎo)向器，避免由于鉆具轉(zhuǎn)速高導(dǎo)致鉆桿擺幅過大。

g.配有FSC-2防滲墻成樁質(zhì)量檢測(cè)記錄儀和傾斜安全報(bào)警裝置，垂直度、鉆深、進(jìn)漿量等施工數(shù)據(jù)均自動(dòng)檢測(cè);可根據(jù)施工設(shè)計(jì)要求設(shè)置每0.10m段噴漿量，漿量可按時(shí)間累積;存儲(chǔ)容量大，通過串行口輸出，可在室內(nèi)進(jìn)行微機(jī)處理。

2.2.2 施工工藝流程

SPM-5型樁機(jī)就位、調(diào)平、啟動(dòng)主機(jī)，通過主機(jī)傳動(dòng)裝置，帶動(dòng)主機(jī)上的鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)頭攪拌，并以一定推動(dòng)力把鉆頭向土層推進(jìn)至設(shè)計(jì)深度，然后提升攪拌到孔口;在上述過程中，通過水泥漿泵將水泥漿由高壓輸漿管輸進(jìn)鉆桿，經(jīng)鉆頭噴入土體。在鉆進(jìn)和提升的同時(shí)，水泥漿和原土充分拌和。按設(shè)計(jì)搭接要求，樁機(jī)縱移就位調(diào)平，多次重復(fù)上述過程形成一道防滲墻，施工工藝流程見下圖:

施工工藝流程圖

2.2.3 成墻方法

SPM-5型樁機(jī)，鉆頭間帶有剛性聯(lián)鎖裝置可實(shí)現(xiàn)一次成墻。適用于鉆頭直徑180～1000mm，最大施工深度可達(dá)30m。

3 工程質(zhì)量控制要點(diǎn)

2010年4月26日，組織40名經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員，投入6臺(tái)SPM-5型樁機(jī)及地質(zhì)鉆機(jī)等專用設(shè)備。開始在試驗(yàn)段進(jìn)行施工。2010年5月11日，試驗(yàn)段施工結(jié)束后，參建各方及時(shí)對(duì)試驗(yàn)段取樣送檢測(cè)中心進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果，調(diào)整施工參數(shù)。2011年10月，該工程結(jié)束，共完成截滲墻長(zhǎng)33.10km，面積31.20萬m2。

3.1 調(diào)正樁機(jī)

通過經(jīng)緯儀校核，調(diào)正樁機(jī)，保持鉆桿及塔架垂直，安裝吊錘，并劃上標(biāo)線。在樁機(jī)前后左右安裝連通管，并用經(jīng)續(xù)儀確定四個(gè)同樣高度的點(diǎn)，劃上線，作為連通管水平刻度線，給連通管加入有顏色的水，保證水面與刻度線相齊。

為使樁基本垂直于地面，每根樁施工前均須對(duì)樁機(jī)進(jìn)行調(diào)平，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整，確保樁斜偏差不大于1‰。

3.2 防止水泥漿離析

水泥漿嚴(yán)格按設(shè)計(jì)配合拌制，為防止水泥漿發(fā)生離析，將水泥漿留在灰漿攪拌桶中進(jìn)行不斷攪拌直到送漿。停漿時(shí)間超過2小時(shí)的水泥漿應(yīng)倒掉;水泥漿液應(yīng)嚴(yán)格過濾，灰漿攪拌桶之間和泥漿泵吸口處都應(yīng)設(shè)一道過濾網(wǎng)。

3.3 樁深控制

樁深必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，具體深度由項(xiàng)目部根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求和實(shí)測(cè)孔深確定。保證樁深誤差不超過100mm。

3.4 墻體連續(xù)性控制

為確保水泥土連續(xù)墻的連續(xù)性，相鄰樁的施工間隔不能超過24小時(shí)。如因特殊原因超過上述時(shí)間，應(yīng)對(duì)最后一根樁進(jìn)行空鉆留出榫頭以使下一批樁塔接;如間歇時(shí)間太長(zhǎng)(停電等)與后續(xù)樁無法塔接，應(yīng)在設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位認(rèn)可后，采取局部補(bǔ)樁或注漿措施。

3.5 孔徑控制

鉆頭直徑定期檢查，保證樁徑偏差不大于5%，如不能滿足墻體厚度要求，應(yīng)立即更換或補(bǔ)焊葉片。

4 結(jié)語

多頭小直徑深層水泥土攪拌截滲技術(shù)在南四湖湖西大堤加固中的應(yīng)用，具有成墻造價(jià)相對(duì)較低、防滲效果好、工效高、取材方便、無環(huán)境影響等優(yōu)點(diǎn)，值得推廣應(yīng)用。