□宋會(huì)杰

攪拌樁防滲墻在南水北調(diào)高填方渠段的應(yīng)用

□宋會(huì)杰

南水北調(diào)中線京石段應(yīng)急供水工程渠線途經(jīng)石家莊市的3個(gè)縣（市、區(qū)），保定市的9個(gè)縣（市），線路總長(zhǎng)227.375km，其中建筑物長(zhǎng)26.945km，渠道長(zhǎng)200.430km。京石段高填方渠道需要采取加強(qiáng)安全措施的渠段長(zhǎng)度為24.729km，其中采取水泥攪拌樁防滲墻措施的渠段長(zhǎng)為13.654km，穿堤建筑物與渠堤結(jié)合處高噴水泥灌漿防滲墻與水泥攪拌樁防滲墻連接；采用錐探（黏土）灌漿措施的渠段長(zhǎng)度為11.075km。

1.攪拌樁防滲墻施工技術(shù)與工藝

1.1 工作原理

多頭小直徑深層攪拌樁防滲墻技術(shù)是運(yùn)用多頭小直徑深層攪拌樁機(jī)通過(guò)主軸的動(dòng)力傳動(dòng)裝置，帶動(dòng)主機(jī)上的3～4個(gè)并列鉆頭轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，推進(jìn)力使鉆桿與鉆頭向土層內(nèi)鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度，然后再提升攪拌至槽孔孔口。在作業(yè)過(guò)程中通過(guò)泥漿泵將泥漿經(jīng)過(guò)高壓輸漿管、鉆桿、鉆頭噴入土體中。在鉆進(jìn)和提升的同時(shí)，水泥漿體和原地土充分拌合后，完成第一組樁的施工。當(dāng)進(jìn)行第二組樁施工時(shí)，主機(jī)向前移動(dòng)，使第二組樁與第一組樁相割搭接后（搭接長(zhǎng)度一般為半孔），重復(fù)上述第一組樁施工過(guò)程。依此類推，進(jìn)行第三組樁、第四組樁……，最后形成一個(gè)完整的水泥土墻體。

1.2 技術(shù)原理

多頭小直徑深層攪拌樁是將水泥漿噴入土中，通過(guò)攪拌機(jī)械，將軟土與水泥強(qiáng)制攪拌，利用水泥作為固化劑，通過(guò)固化劑和土體、水之間產(chǎn)生的一種物理、化學(xué)反應(yīng)，使土體硬結(jié)成具有整體性、穩(wěn)定性、不透水性和一定強(qiáng)度的水泥土防滲墻。

1.3 主要技術(shù)要求

一是設(shè)計(jì)墻體中心線位于堤頂靠近外側(cè)1.5m位置；二是設(shè)計(jì)墻體有效厚度≥250mm；三是設(shè)計(jì)孔深為深入渠底高程以下3m；四是樁體水泥摻量不小于12%,無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于0.5MPa；五是平面位置偏差控制在不大于50mm，垂直度偏差不大于1%；六是墻體滲透系數(shù)小于1×10-6cm/s，允許滲透比降不小于67，破壞滲透比降不小于200，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度大于0.5MPa。

1.4 成墻工藝及流程

本工程采用三軸一工序，四攪兩噴成墻工藝。選用SPM-5-Ⅲ型深層攪拌樁機(jī)，該機(jī)為3頭，樁徑430mm，樁距325mm，成墻有效厚度282mm,一次施工的有效長(zhǎng)度為974mm。如圖1。

工藝流程：測(cè)量放線→設(shè)備組裝就位→預(yù)攪下沉→至設(shè)計(jì)墻底高程→攪拌噴漿提升→至孔口→復(fù)攪→至設(shè)計(jì)墻底高程→攪拌噴漿提升→至孔口→樁機(jī)移位。

1.5 工藝參數(shù)

開(kāi)工前通過(guò)生產(chǎn)性試驗(yàn)方案確定施工技術(shù)參數(shù)。如表1。

圖1 三軸水泥攪拌樁成墻示意圖

表1 施工技術(shù)參數(shù)表

2.施工的質(zhì)量控制

2.1 原材料控制

采用的水泥、水等原材料符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，檢驗(yàn)合格后才能使用。制漿采用快速攪漿設(shè)備，拌制時(shí)間大于1min，在儲(chǔ)漿池內(nèi)采用二次攪拌，防止?jié){液沉淀、離析，拌制好的漿液存放時(shí)間不超過(guò)有效時(shí)間。

2.2 樁徑控制

為保證墻體完整性，確保城墻最小厚度不小于25cm，鉆頭直徑采用430mm，搭接長(zhǎng)度105cm，成墻有效厚度282mm。質(zhì)檢人員每班抽檢鉆頭直徑，發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重時(shí)，全部及時(shí)進(jìn)行更換。

2.3 樁距控制

樁距大小關(guān)系到相鄰樁體搭接厚度能否保證。設(shè)備移位時(shí)采用油壓調(diào)距的辦法，并配合人工標(biāo)記測(cè)量復(fù)核，確保每次移動(dòng)距離為設(shè)計(jì)值。

2.4 樁體垂直度控制

利用設(shè)備自身的整平系統(tǒng)進(jìn)行精確整平，另在塔體上做好標(biāo)志并安置倒垂球復(fù)核。

2.5 過(guò)程質(zhì)量控制

一是灌漿量。采用電腦檢測(cè)儀控制注漿量，保證水泥摻量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。二是下沉與提升速度。下沉與提升要求均勻、平穩(wěn)，對(duì)不同的地層采用不同的參數(shù)，保證攪拌的均勻。三是臨時(shí)中斷。因故中斷，恢復(fù)施工時(shí)應(yīng)將鉆頭下沉1m，噴漿攪拌提升。因故停機(jī)超過(guò)3h，應(yīng)拆卸輸漿管，徹底清洗管路。

3.水泥攪拌樁質(zhì)量檢驗(yàn)

一是施工過(guò)程檢查。施工過(guò)程中，嚴(yán)格按照3.1～3.5的各項(xiàng)要求逐項(xiàng)檢查或檢測(cè)，應(yīng)全面、準(zhǔn)確、及時(shí)進(jìn)行記錄，然后匯總分析。發(fā)現(xiàn)有不滿足要求的，立即糾正。二是開(kāi)挖外觀檢查。每段施工結(jié)束15d后開(kāi)挖檢查，進(jìn)行淺部開(kāi)挖，一般深度不低于2.0m，觀察墻體水泥分布均勻性，檢測(cè)樁位偏差、樁徑、墻厚、墻體輪廓垂直度及樁與樁之間搭接情況是否滿足設(shè)計(jì)要求。三是鉆孔取芯法。在施工28d后，采用鉆機(jī)取芯檢驗(yàn)。檢查墻體均勻性、水泥土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)。取芯數(shù)量：300m抽檢1孔，每孔取樣2組。四是鉆孔注水試驗(yàn)。利用取芯孔每600m作一注水試驗(yàn)，確定樁體的滲透系數(shù)和透水率。五是地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)。采用大地雷達(dá)檢測(cè)，觀察和分析墻體的連續(xù)性、完整性和密實(shí)性。

水泥攪拌樁防滲墻技術(shù)在施工中不需開(kāi)槽，具有取材方便、工效較高、造價(jià)低廉、截滲效果好、無(wú)環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)構(gòu)成的截滲墻耐久性好、強(qiáng)度較高。因而，在大江大河及湖泊堤防、壩體防滲加固方面具有較高的應(yīng)用價(jià)值，特別是在南水北調(diào)渠道高填方渠段的應(yīng)用，更是得到了有效推廣。□

2014-07-13

陳建卓，男，漢族，河北水務(wù)集團(tuán)，綜合處處長(zhǎng)、正高級(jí)工程師。

王文杰，男，漢族，河北省南水北調(diào)工程建設(shè)管理局，高級(jí)經(jīng)濟(jì)師。

張穎，女，漢族，河北水務(wù)集團(tuán)，高級(jí)工程師。

收稿日期:2014-05-24

作者簡(jiǎn)介:宋會(huì)杰，男，漢族，河北省水利工程局，高級(jí)工程師。