河道工程中多頭深攪水泥土地下連續墻施工技術的運用論文

　　1 工程概況

　　南云中河河道治理工程位于忻州市城區北部的南云中河，由西向東橫貫城區，治理段全長 6.51 km.其中第 10 標段位于忻頓公路橋上下游，樁號 3+836-5+602.5,工程主要內容為河道兩岸及橡膠壩壩基的防滲處理。主要工程量為河道兩岸多頭深攪水泥土地下連續墻 52 985.5 m、三道橡膠壩下多頭深攪水泥土地下連續墻 3 748.6 m.

　　2 工程地質條件

　　此次河道治理工程區為典型的地塹盆地地貌，巨厚層松散堆積物覆蓋，沒有基巖露頭。施工區內出露及鉆探揭露地層主要為新生界、滹沱河系等第四系地層。本區主要接受大氣降水補給，汛期接受河水補給，為松散巖類孔隙水，受上游山水庫控制，河道內很少有水流。松散巖類孔隙水含水層主要為全新統砂質粉土、中粗砂、礫砂及上更新統砂質粉土，富水性中等-較好。

　　3 多頭深攪水泥土地下連續墻施工

　　3.1 施工方法及技術

　　水泥土地下連續墻是利用專制的多頭小直徑深層攪拌鉆機，把水泥漿液噴入原土體后與之一起混合攪拌形成地下連續防滲墻體。水泥漿和土充分拌和后，水泥不但硬化凝固，而且和土體有離子交換和團粒化作用，在多重物理和化學反應下，形成抗壓強度在 0.5~1.0 MPa 左右，滲透系數不大于 A×10-6cm/s（1<A<10）的塑性連續墻體。

　　3.2 施工工藝施工工藝主要有場地平整、材料準備、施工圖放樣、設備就位及安裝試用、攪拌鉆進、提升回轉、移機進行下一幅墻的施工等。

　　3.3 防滲墻施工過程

　　防滲墻施工前按設計及規范要求進行現場工藝試驗，根據試驗結果確定和調整防滲墻施工工藝和水泥摻入量、水灰比、鉆具提升和下降速度等技術參數。

　　施工前，由當班班長統一指揮鉆機到指定位置，依據多軸鉆機鉆頭中心距，在施工墻體中心線的一邊劃定每幅間套打的準確定位，誤差控制在左右 5 cm以內。施工中用三支點挺桿垂直來保證鉆機的垂直度，挺桿的垂直度由垂直角度儀調整。采用精度較高的經緯儀用作控制垂直度的初始零點校準，并用兩側垂直角度儀定位調整鉆頭的垂直度在±0.5%以內。施工掘進深度由在挺桿上劃分尺度數來精確度量鉆頭鉆進速率及最終鉆進深度，最終以設計樁底高程為鉆進深度控制依據。

　　啟動鉆進攪拌主機設備后，慢慢下降鉆頭與原土接觸后開始送漿。當鉆進一定深度后改為快速鉆進，同時保證攪拌軸的垂直度偏傾率不大于 0.5%.為保證與原土體充分攪拌混合，需用計時器和樁架導柱標尺一起控制鉆進攪拌下降速度 0.5~1.0 m/min.采用鉆進一次、提升一次的方法完成單幅造墻。完成后繼續回轉，慢慢提升鉆桿，提升速率不能太大，否則會形成真空負壓力而造成孔壁坍塌、墻體空隙，進而影響墻體質量。根據現場試驗確定提升速度，一般應控制在 1.0~1.5 m/min 之間。為保證墻體厚度，應定期檢查齒片的外徑，損耗到 2 cm 時必須換掉，或進行補焊修復后再行使用。為保證成墻體質地均勻，成墻質量好，必須嚴格控制鉆進過程中漿液注入的均勻性以及地面漿液翻出的狀態連貫性。每幅間墻體與墻體的搭接質量控制是防滲墻施工最關鍵的工序之一，在現場施工時必須嚴格控制移機位置并做好記號，確保相鄰墻體間套接成功，保證連續墻施工的整體性和連續性。

　　水泥摻入比根據現場工藝施工試驗擬定為 15%,水灰比 1.3∶1,選用 PO42.5 普通硅酸鹽水泥，采用自動計量系統控制用水量及水泥用量，嚴格按施工配合比制成漿液，用比重測試計測控漿液質量。漿液使用前必須攪拌至少 30 s 后再倒入存漿桶中。

　　3.4 特殊情況處理及注意事項

　　當兩幅間施工間隔太長，無法鉆進套接時，必然產生施工接頭，需在施工軸線的任意一邊搭接成墻處理，使兩墻邊緣碰接形成連續墻體。碰接位置需用鉆孔并用單管旋噴處理或采用其他有效方法進行，以防形成滲流通道而影響墻體防滲效果。

　　因停水、停電、機械損壞等原因導致正常施工出現中斷，應及時記錄中斷時鉆頭位置及鉆進深度，如在 24 h 內能恢復正常施工，重新攪拌時須將樁機鉆頭下鉆到施工中斷深度以下 50 cm 位置，然后保持正常施工。若處理地層含水量偏低或較致密的黏土地層，且鉆頭下降噴漿攪進時采用低檔供漿的施工方式，則會使原地形成液流態，從而造成鉆頭鉆桿帶泥量嚴重。如遇到這種問題，可采取加大鉆頭葉片間距、減少鉆頭葉片鋼板厚度、在原致密黏土地層中施工時適當加大灌注漿液流量等措施。

　　施工時注意切削和提升攪拌的負荷不應過大，應控制在額定電流以內；泵口壓力、流量、水泥漿水灰比應控制精確；施工停漿面必須高出樁頂高程設計標高0.5 m,墻體凝固后，將高出部分挖除；一旦供漿中斷，應將攪拌葉下沉到停漿面以下 0.5 m 處，待供漿恢復后再次攪拌提升；當下沉到樁底，開動泥漿泵輸漿30 s 后方可提升，以使漿液完全到達樁端。

　　4 工程質量檢測

　　通過進行抗壓及滲透系數試驗和產品直觀檢查等檢測措施，工程質量達到了墻體抗壓強度大于 0.5 MPa（90 d 齡期條件下）、滲透系數不大于 A×10-6cm/s（1<A<10）量級。控制標準分別為：樁位偏差±5 cm,墻體垂直度±0.5%,鉆頭外徑小于 2 cm,水泥摻入率 15%,水泥漿液密度偏差±0.02,鉆進速度 0.5~1.0 m/min,提升速度 1.0~1.5 m/min.

　　5 結語

　　多頭深攪水泥土地下連續墻工藝具有施工方便、安全可靠、止水性能好、經濟實惠的優點，但其對施工地層要求相對較高，含有較大卵石、孤石（大于100 mm）的地層，則不適應此種工藝施工。多頭深攪水泥土地下連續墻施工必須就位準確、垂直，鉆機安置平穩，嚴格按試驗參數控制鉆進速度和提升速度，保證樁頂和樁底的高程嚴格按設計控制，且樁頂和樁底部分必須重復攪拌注漿以保證樁體質量。此工藝可廣泛運用于河道蓄水防滲和基坑止水防滲等工程。

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