技案水泥攪拌樁生產性試驗技術方案模板

資料內容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系改正或者刪除。南水北調中線一期工程陶岔～沙河南干渠工程方城段四標段(樁號:145+651～152+311)(合同編號:HNJ-/FC/SG-004)水泥攪拌樁防滲墻生產性試驗方案批準:_審核:_編制:_中國水利水電第一工程局有限公司南水北調中線工程方城段四標項目經理部二〇一二年八月二十四日

水泥攪拌樁防滲墻生產性試驗方案1.工程概況南水北調中線一期工程《方城四標段水泥土防滲墻》工程位于河南省南陽市方城縣境內。起點設計樁號145+651,軸線坐標為(X=3672702.790m,Y=492896.220m(1954年北京坐標系,下同,終點設計樁號152+311,軸線坐標為(X=3674339.701m,Y=499159.974m),方城-4標長度為6.660km。根據方城渠道開挖揭露的情況,渠坡或渠底分布有中等～強透水性的中砂,含礫粗砂、礫砂層、砂巖、砂礫巖,渠段累計長約4000km,且地下水高于渠底板。為合理選擇滲控措施,確保復雜地質條件下渠段安全運行,需要對中等~強透水地層的滲流參數、滲控措施、滲控效果及施工工藝進行研究。為此,結合工程施工開展生產性試驗,以獲得滲控優(yōu)化設計所需的相關參數及選擇防滲體施工工藝。2.試驗目的(1)結合實際工程地質條件,研究渠道兩側設置水泥攪拌樁防滲墻的可行性與合理性;(2)參考相關資料,選擇合適的攪拌墻厚度、水泥摻量、攪拌次數等施工控制參數及合適的施工設備進行圍井試驗,評價攪拌墻的滲控效果;(3)研究施工期降水井與渠道運行期降水井結合的措施,選擇安全可靠、降水效果好的降水井和減壓井結構;(4)為方城段渠道滲控優(yōu)化及其滲控效果評價提供基礎資料。3.試驗依據1、《方城四標段渠道基坑降水、水泥攪拌樁防滲墻生產性試驗大綱》;2、《深層攪拌法技術規(guī)范》DL/T5425-;3、設計下發(fā)的《方城四標防滲墻縱斷面布置圖》;4、設計下發(fā)的《方城四標強透水渠基滲控布置設計圖》;5、其它關于防滲墻的施工規(guī)范。4.試驗內容4.1水泥土結石室內試驗本項試驗采用型號為PO42.5的水泥在室內進行,研究不同的漿液濃度、水泥摻入量下,凝固時間,形成的水泥土結石的主要物理力學性能和滲透特性:主要試驗內容包括:取與砂性土地層對應的土樣,采用不同水灰比的水泥漿液,在砂性土地層中水泥摻入比分別為10%、15%、15%水泥+5%膨潤土,在弱透水地層中(與強透水地層上方弱透水地層土對應的地基土)摻入比分別為5%、7.5%、10%情況下,測試水泥土混合體凝固時間,不同齡期(3、7、28天)的水泥土結石的飽和單軸無側限抗壓強度、變形模量、滲透系數、允許滲透坡降參數。4.2.單樁生產及樁體水泥土結石試驗4.2.1成樁施工工藝試驗攪拌樁施工生產性試驗主要目的為:確定攪拌樁施工水泥漿液水灰比,攪拌樁體水泥摻量,與之對應的攪拌樁施工工藝及主要控制參數。具體內容包括:(1)選擇2種水灰比:0.8和1.2。(2)水泥摻入比考慮2種:室內試驗確定的摻入比、在室內試驗摻入比基礎上分別增加3%、5%。(3)提升速度與注漿壓力:攪拌樁施工時攪拌頭下沉及提升速度考慮0.5、1.0m/min兩種,并根據確定的摻入比及不同的注漿壓力下的漿體注入量確定注漿壓力。(4)在攪拌樁施工時,弱透水地層中采用兩攪一噴、強透水地層中采用4攪2噴。試驗樁共12組,36根。單樁試驗樁可布置在墻體滲透性試驗圍井軸線上,作為圍井一部分。4.2.2樁體性能測試經過試驗樁取芯,進行室內試驗測試樁體水泥土結石單軸飽和無側限抗壓強度、樁體滲透系數及允許滲透比降;取樣時間結合工地實際施工進度安排,在實際施工進度要求的齡期及提前及滯后7天條件下。以上試驗共取樣3×24組,根據齡期分3次取樣,共216個試樣。4.3防滲墻滲透特性檢驗性試驗為檢驗攪拌樁形成的截滲墻防滲性能,為渠道工程滲控設計提供依據,需要經過試驗檢驗攪拌樁防滲墻綜合滲透特性。防滲墻滲透特性檢驗性試驗,需要利用水泥土攪拌樁形成封閉區(qū)域,并在封閉區(qū)域內、外設置水位監(jiān)測井、抽水井,經過抽水、局部區(qū)域開挖直觀檢驗等方式評價攪拌樁防滲墻截滲效果,并獲得相應的設計參數。5試驗方案5.1試驗布置(1)試驗時段:試驗圍井施工將于8月24日開始,8月26日結束;(2)水電布置:生產性試驗用電采用柴油發(fā)電機發(fā)電,由于施工區(qū)段水源豐富,采用現場直接抽取。(3)施工道路:水泥等原材料采用施工便道運輸。(4)試驗位置:試驗段選擇在樁號151+977～151+997處進行圍井生產性試驗。該區(qū)段透水性較強、中強透水砂層厚度較大、地下水位較高、開挖深度相對較大的渠段,利用攪拌樁在渠道一側坡頂形成防滲墻封閉圍井,按矩形分2區(qū)布置,尺寸2×10×10m,圍井試驗各墻段分區(qū)平面布置見圖5.1-1,立面布置見圖5.2-2。圖5.1-1圍井試驗各墻段分區(qū)平面布置及抽(降)水試驗孔平面布置圖圖5.1-2圍井試驗截滲墻及抽(降)水試驗孔立面布置圖圍井試驗與單樁試驗結合進行,各試驗段的攪拌樁注漿漿液水灰比、水泥摻入比等試驗參數分別為:A段:攪拌樁注漿漿液水灰比0.8;水泥摻入比為室內試驗推薦滲入比,其中攪拌頭提升速度0.2、0.5m/min各占一半長度。B段:攪拌樁注漿漿液水灰比1.2;水泥摻入比為室內試驗推薦滲入比,其中攪拌頭提升速度0.2、0.5m/min各占一半長度。C段:攪拌樁注漿漿液水灰比0.8;水泥摻入比為室內試驗推薦滲入比增加3%,其中攪拌頭提升速度0.2、0.5m/min各占一半長度。D段:攪拌樁注漿漿液水灰比1.2;水泥摻入比為室內試驗推薦滲入比增加3%,其中攪拌頭提升速度0.2、0.5m/min各占一半長度。E段:攪拌樁注漿漿液水灰比0.8;水泥摻入比為室內試驗推薦滲入比增加5%,其中攪拌頭提升速度0.2、0.5m/min各占一半長度。F段:攪拌樁注漿漿液水灰比1.2;水泥摻入比為室內試驗推薦滲入比增加5%,其中攪拌頭提升速度0.2、0.5m/min各占一半長度。5.2.攪拌樁施工5.2.1攪拌樁施工人員布置為保證攪拌樁施工進度、質量,特制定相應的施工措施,采用同工不同酬、超產獎勵、經濟手段,保證作業(yè)班組人員相對穩(wěn)定,提高效率,便于管理,并隸屬于項目經理部統(tǒng)一領導,統(tǒng)籌調度。其勞動力組織安排如下:勞動力用工一覽表序號職務人數職責備注1項目經理1全面管理2項目副經理1生產、文明管理3項目技術負責人1技術管理4質檢員2質量檢驗5安全員1安全管理6資料員1資料整理歸檔7財務核算員1資金計劃與預算8測量員1工程測量放樣9施工隊20工程施工10電工1電工操作11炊事員1膳食12合計315.2.2機械投入為保證本工程項目的順利完成,根據本工程項目的施工條件,合理配置資源,并充分利用機械的各自特點,確保后期工期目標的順利實現,準備組織1臺套多頭深攪設備。水泥土防滲墻總共為428.4m2,根據每天每臺能完成120m2,計劃4天完成,完全能夠滿足施工要求。5.2.3水泥土防滲墻施工方法該工程的水泥土防滲墻是運用特制的多頭小直徑深攪鉆機,把水泥漿噴入土體并攪拌形成水泥土墻。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?；饔?在多重物理和化學反應下,形成抗壓強度在0.5～1.0MPa左右,滲透系數<A×10-6cm/s(1<A<10)的塑性連續(xù)墻體。5.2.4水泥土攪拌樁施工流程本工程采用一次成墻法施工。具體工藝流程是:樁機就位、調平;啟動主機,經過主機的傳動裝置,帶動主機上的鉆桿轉動,鉆頭攪拌,并以一定的推動力把鉆頭向土層推進至設計深度;提升攪拌到孔口。在鉆進和提升的同時,用水泥漿泵將水泥漿由高壓輸漿管輸進鉆桿,經鉆頭噴入土體,使水泥漿和原土充分拌和完成一個流程的施工。即完成一個單元墻的施工過程;在第二單元墻施工之前,主機縱向平移,讓第二單元墻中第一根樁和第一單元墻中最后一根樁相割搭接15cm,并重復上述第一單元墻的施工過程,可形成第二單元墻。多次重復上述施工過程,即可連續(xù)形成一道防滲墻。多頭深攪施工工藝流程圖,見圖5.2-1。圖5.2-1施工工藝流程圖5.2.5攪拌樁技術要求分項設計要求備注防滲墻有效厚度不小于0.23m最小孔徑選擇見下表打入深度設計深度鉆進深度的確定鉆具垂直精度≤1/200樁間搭接長度不得小于150mm移位見下表單元移位移機就位水平移位誤差≤5cm防滲墻軸線偏差水泥摻入比根據室內試驗結果定5.2.6施工參數根據該工程的設計及試驗要求,水泥土攪拌樁的主要施工技術要求見下表:序號項目名稱參數備注1鉆頭軸距325mm2鉆頭直徑390～400mm3水灰比1.2:1土的密度:1.96g/cm34送漿壓力0.2～0.4MPa5供漿流量30～50L/min6鉆進速度0.2～0.5m/min7提升速度0.3～0.5m/min8攪拌軸轉速40～50r/min9水泥用量128.3kg/m25.2.7各工序控制要求施工準備:包括軸線放樣、場地清理平整,以及根據情況如果需要能夠開挖導向槽。導向槽開挖截面一般控制為400mm×500mm(寬×深),一方面控制施工軸線,另一方面作為廢漿流動渠。樁機調位調平:樁機定位,對中調平,利用液壓支腿的升降調整樁機的水平度,控制樁機調平偏差不大于1/200。在鉆機垂直方向兩個側面使用長靠尺和各打一個吊錘來控制垂直度。漿液制備:樁機正攪注漿下沉前完成拌制合格的水泥漿,存入貯漿桶中,為保證漿液質量,高速攪拌機制漿液的時間不少于30s,漿液在使用前均應過篩,漿液自制備用至用完時間不大于4h。正攪注漿下沉:依次啟動泥漿泵和樁機主機,經過主機的動力傳動裝置,正向帶動主機上多個并列的鉆桿轉動,并以一向下的推進力使鉆頭向土層推進,自上而下邊注漿邊鉆進直至設計深度,其下沉速度與供漿流量根據下切地層實際確定。反攪注漿提升:樁機下沉達設計深度,繼續(xù)開啟泥漿泵,反向調整主機轉動方向,控制參數邊噴邊攪,直至提出堤頂。樁機提升階段,孔口應保持輕微返漿,無返漿時,應加大供漿量,返漿過大時,可提高提升速度或降低供漿量。嚴格控制漿液水灰比,第一,采用比重計隨時抽查、檢測;第二,采用數據控制,配量分裝,配制好的漿液一次性注完,再進行第二罐的配制與攪拌。加強返漿控制,保證成樁質量,減少浪費。5.2.8注意事項(1)在施工時注意切削和提升攪拌的負荷不可過大,應控制在額定電流以內。(2)泵口壓力、流量應精確控制,水泥漿水灰比亦應控制精確。(3)施工停漿面必須高出樁頂高程設計標高0.3～0.5m,墻體凝固后,將高出部分才挖除。(4)一旦供漿中斷,應將攪拌葉下沉到停漿面以下0.2m處,待供漿恢復后再次攪拌提升。(5)當下沉到樁底,開動泥漿泵輸漿30s后方可提升,以利漿液完全到達樁端。5.2.9特殊情況處理(1)施工中斷后的銜接及接頭處理因停電、機械故障等原因致使施工中斷,及時記錄施工中斷位置及孔深,若在24小時內能恢復施工,則在復攪時,將樁機攪拌下沉至施工中斷深度以下0.5m處,繼續(xù)正常施工;若中斷時間超過24h或由于分段施工產生的部位,則采取錯位同原樁墻相切搭接,如下圖所示,待樁墻水泥主體具有相當強度后于接頭處鉆孔(Φ110mm),再灌注水泥漿液的方法進行處理。(2)鉆頭鉆桿帶泥的處理 若水渠內存在含水量低、較密實的粘土地層,且樁機下沉噴漿攪拌時均采用慢檔供漿,鉆削攪拌地層使之成流態(tài),會造成鉆頭鉆桿帶泥嚴重?？刹扇〖哟笕~片間距,減少葉片厚度,在水渠密實粘土地層施工時適當增大灌注漿液流量等措施,可有效解決此類問題。5.2.10質量檢驗質量檢驗包括原材料檢驗、中間產品檢驗、施工過程檢驗、最終的成品檢驗。在施工過程中,請監(jiān)理共同復核各項檢測數據,全程專人依照監(jiān)理要求作施工記錄,施工記錄存檔作為原始的質量記錄。最終成品檢驗:成樁15到20天后,對墻體進行開挖檢驗,檢查攪拌樁的均勻質量,墻體厚度、搭接情況及整體性。并在開挖長3m深3m寬的防滲墻中人工取試塊,送實驗室養(yǎng)護,到齡期后做無側限抗壓強度和滲透實驗,取得抗壓強度和滲透破壞比降指標。在降抽水試驗結束后,經過開挖方式,檢查攪拌樁防滲墻的外觀質量,檢查內容包括:(1)樁體結石的密實情況,水泥漿液分布的均勻性;(2)樁與樁之間的搭接情況;(3)地下水位及滲漏情況。5.2.11質量控制措施組織保證:項目經理負責,技術負責主抓,逐層落實到人,項目部組織技術交底,并組織培訓,由機長帶領全體機組人員認真學習施工規(guī)范,現場技術員負責對工人進行技術交底,詳細交待質量要求、操作要點、安全措施,并做好書面記錄。測量放樣:每隔一段和轉彎處設控制點,并作妥善保護,使用前進行復測和檢查。施工現場:做好各項指標,樁位做準確的標識牌,避免斷樁等事故。過程檢驗:質檢員、各機長按要求及時檢查記錄、樁位、漿量及水灰比,將一切質量隱患消滅在萌芽中?？刂埔c:樁機鉆桿垂直度、鉆頭直徑、樁位對正精度、提升、下沉速度、漿量及水灰比。5.3降(抽)水井施工5.3.1施工流程在試驗圍井完成后,立即進行降水井及地下水位觀測井施工。降水井主要采用沖擊鉆進,鉆進工藝與地層結構、鉆機類型、護壁形式以及降水井結構有關。其主要施工工藝流程是:鉆機就位－鉆機安裝與校準－降水井開口并安裝井口護壁管－鉆進與護壁－洗孔－護孔－進一步鉆進－終孔－井管安裝－回填反濾料。5.3.2施工技術要求(1)成井質量降水井降水效果如何,成井質量是關鍵,成井的好壞將直接影響降水井出水量。成井質量技術要求主要包括以下幾個方面:1)成井設備的完好情況。設備能力與設備完好是保證成井質量的關鍵,保持設備安裝穩(wěn)定且水平,不產生水平移位和擺動,對損壞的設備要進行及時更新。2)開孔直徑與成孔直徑,不小于600mm,在成井施工中隨時測量井孔直徑,保證井孔走私滿足要求。3)井孔鉛直度:井孔偏差一般小于0.5%,方便井管安裝,保持井孔的圓度和井壁壁面平整。(2)外井管安裝技術要求1)外井管安裝采用扶正器和對中器下管,將外井管安裝在井孔中間。2)依據井深以及進徑,計算井管自重,設計合理的井管壁厚。3)井管連接采用凸凹槽連接,滿足井管安裝時的強度要求和平順要求。4)對井管的扁平率、彎曲度進行抽樣檢測,其合格率要求達到100%。5)安裝井管時,井管底部必須安裝扶正器,保證井管居中。(3)反濾料填筑技術要求1)反濾料級配要求:依據被保護地層級配,選擇合適級配的反濾料,滿足土石壩設計規(guī)范要求的反濾準則。2)反濾料含泥量的控制標準:反濾料含泥量控制在1％以內。3)反濾料填筑要均勻,嚴禁在井管一側填入反濾料,以免造成井管側向受壓而彎曲。4)分期測量反濾料填筑位置,與計算結果比較,如果差別較大,應該查找原因,及進處理。5)反濾料回填到位后,采用粘土球回填以便隔絕反濾料與大氣降雨的聯(lián)系,以免雨水順反濾料流入井內,影響井的使