荊南長(zhǎng)江干堤防滲墻施工

荊南長(zhǎng)江干堤防滲墻施工荊南干堤位于湖北省長(zhǎng)江中下游荊江河段南岸，上起松滋市查家月堤，下至石首市五馬口，全長(zhǎng)189.32km,為Ⅱ級(jí)堤防工程。是湖北省松滋市、荊州市荊洲區(qū)、公安縣、石首市和湖南省華容縣等部分地區(qū)的重要防洪工程，保護(hù)面積2546km2,堤身填土主要為粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土及砂壤土組成，局部夾粉細(xì)砂、植物腐根及瓦碎片。堤基主要為第四系全新統(tǒng)沖湖基層(a1-1Q4)組成。荊南長(zhǎng)江干堤水陸交通十分發(fā)達(dá)。干堤外的長(zhǎng)江為較好的水路交通，上溯重慶、宜昌，下通湖南岳陽(yáng)、武漢、黃石，干堤沿線均有可利用的碼頭。207國(guó)道與干堤的距離一般在1km左右，有便道相通，可行駛5t載重車。按照設(shè)計(jì)要求，在沿防滲墻軸線每間距50m布設(shè)一個(gè)先導(dǎo)孔。先導(dǎo)孔施工采用巖芯鉆鉆機(jī)。為保證芯樣的連續(xù)和完整，取芯時(shí)必須用套筒取樣法。造孔取出的芯樣放置在巖芯箱中，并進(jìn)行照相和地質(zhì)編錄。經(jīng)核對(duì)無(wú)誤后，留取分界線（不透水層）以上50cm至孔底的芯樣，其余可以棄掉。為了處理先導(dǎo)孔施工中無(wú)法避免的孔斜等因素造成的工程隱患，對(duì)先導(dǎo)孔必須進(jìn)行封孔處理。并針對(duì)不同的情況制定了相應(yīng)的處理方法：(1)不在防滲墻軸線上的先導(dǎo)孔回填材料及數(shù)量見(jiàn)表1)?；靥钍褂谜惩恋牟捎脹_擊法回填?；靥钋皯?yīng)清孔至孔底（遇到塌孔的情況下，可用套管護(hù)壁），按表1中的數(shù)量投入泥球后用擊實(shí)法分層進(jìn)行沖擊，使其壓實(shí)為0.3m?；靥钪?，當(dāng)發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)又變成泥漿而影響封孔進(jìn)度和質(zhì)量時(shí)，需重新進(jìn)行清孔、再封。孔。封孔前，清孔至孔底，將膠管下入孔底，待孔口返漿時(shí)，邊抽管邊送漿；封孔后即進(jìn)行深攪樁的施工。如先導(dǎo)孔的深度深于防滲墻，必須把深攪樁加深到先導(dǎo)孔的孔深。根據(jù)先導(dǎo)孔的地質(zhì)情況首先確定砂層、相對(duì)不透水層的高程，然后根據(jù)相對(duì)不透水層土體的性質(zhì)確定墻體深度（在粘土中深入1.5m,在粉砂質(zhì)壤土中深入如果相鄰兩個(gè)先導(dǎo)孔的相對(duì)不透水層高程突變較大，則應(yīng)在兩孔之間加密1~2孔，以便更準(zhǔn)確地確定最終墻深。全過(guò)程由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師監(jiān)督執(zhí)行，以施工記錄資料為依據(jù)驗(yàn)收。深層攪拌水泥土防滲墻采用單軸、多軸深攪樁機(jī)施工。其原理是用深攪樁機(jī)鉆孔至預(yù)定深度，向孔中注入水泥漿液，用螺旋型鉆頭進(jìn)行攪拌，盡量使土體和水泥漿強(qiáng)制拌合均勻而凝結(jié)，形成水泥土柱，互相搭接成墻，起到防滲作用。荊南長(zhǎng)江干堤施工中主要采用的設(shè)備為PH/5F雙動(dòng)力三軸深層攪拌樁機(jī)，樁機(jī)主要由液壓步履底架、井架和導(dǎo)向架、鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、鉆具、液壓系統(tǒng)、噴漿系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等部分組成。主要技術(shù)參數(shù)如下：攪拌葉片外徑：220~600mm成墻厚度：190~403mm最大扭距：43×2kN·m橫向單步行程：0.5m主電機(jī)功率：45×2kW油泵電機(jī)功率：5kW空壓電機(jī)功率；2×3kW生產(chǎn)率：15~25m2/臺(tái)時(shí)根據(jù)規(guī)范規(guī)定進(jìn)場(chǎng)水泥每200t抽檢一次，檢驗(yàn)結(jié)果合格后方可使用；每400t由監(jiān)理中心送檢一次。水泥漿液比重確定為1.5,要求防滲墻的水泥摻入量為15%。根據(jù)水泥漿液比重，以及樁機(jī)的提升速度（為了防滲墻攪拌均勻，提升速度不超過(guò)1m/min),計(jì)算出每分鐘注入量。水泥漿液存放有效時(shí)間應(yīng)符合下列規(guī)定：(3)當(dāng)漿液存放時(shí)間超過(guò)有效時(shí)間時(shí)，應(yīng)按廢漿處理。(4)漿液存放時(shí)應(yīng)控制漿體溫度在5~40℃范圍內(nèi)。如超出上述規(guī)定應(yīng)廢棄。根據(jù)先導(dǎo)孔孔位平順連接確定出防滲墻軸線，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)放樣。根據(jù)先導(dǎo)孔的終孔鑒定結(jié)果確定出防滲墻墻體的深度。根據(jù)地質(zhì)條件以及有關(guān)施工技術(shù)要求，在監(jiān)理的指示下對(duì)攪拌、噴漿的有關(guān)參數(shù)、材料、設(shè)備性能及施工工藝措施作驗(yàn)證性試驗(yàn)。2.3施工過(guò)程的質(zhì)量控制施工主要采用的機(jī)械為雙動(dòng)力三頭深層攪拌樁機(jī)及單頭深層攪拌樁機(jī)。用ZJ403型灰漿泵供漿。施工工藝及施工步驟如下：配制水泥漿→樁機(jī)就位→對(duì)中、調(diào)平→噴漿攪拌下沉→噴漿攪拌提升→復(fù)攪→清洗管路→（下一循環(huán)）。(1)攪拌樁機(jī)按防滲墻軸線定位，依據(jù)樁機(jī)上的連通管調(diào)平機(jī)座，偏斜率應(yīng)小于5‰。樁位對(duì)中偏差不大于50mm。(2)安裝水泥漿液制備系統(tǒng)，水泥漿液嚴(yán)格過(guò)濾，在灰漿攪拌機(jī)和集料斗前各設(shè)一過(guò)濾網(wǎng)。(3)管線連接：用壓力膠管連接灰漿泵出口與深層攪拌機(jī)的送漿管進(jìn)口。(4)試運(yùn)轉(zhuǎn)。調(diào)整攪拌速度，不得超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定值的10%;調(diào)整提升速度，一般控制在1m/min左右；送漿管路和供水管路通暢；各種儀表應(yīng)能正確顯示，檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。(5)噴漿攪拌下沉。先啟動(dòng)漿泵至鉆頭出漿，再啟動(dòng)主機(jī)，使其正向轉(zhuǎn)動(dòng)，并選鉆頭向下推進(jìn)擋，直至設(shè)計(jì)深度。(6)噴漿攪拌提升。當(dāng)鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度時(shí)，停鉆灌注水泥漿30s,直至孔口返漿，反向旋轉(zhuǎn)提升鉆桿，繼續(xù)注漿，保持孔口微微返漿。當(dāng)攪拌頭提至設(shè)計(jì)樁頂時(shí)，停止提升，攪拌、噴漿數(shù)秒，以保證樁頭均勻密實(shí)。(7)復(fù)攪。攪拌、噴漿數(shù)秒后攪拌頭正向轉(zhuǎn)動(dòng)向下推進(jìn)至設(shè)計(jì)深度，再反向轉(zhuǎn)動(dòng)提至樁頂。此時(shí)灌注水泥漿量適當(dāng)控制（以不堵塞管路為準(zhǔn)）。(8)清洗管路。向集料斗中注入清水，開(kāi)啟灰漿泵清洗管路中殘留的水泥漿，直到攪拌頭出漿孔噴出清水，并用人工清除粘附在攪拌頭上的軟土。然后，移機(jī)進(jìn)行下一個(gè)樁的施工，見(jiàn)圖1。圖1水泥土防滲墻孔位、樁距布置示意圖（多頭二次成墻）單頭機(jī)與多頭機(jī)施工步驟一樣，樁機(jī)成墻時(shí)，單頭機(jī)比多頭機(jī)多一個(gè)循環(huán)，而且不圖2水泥土防滲墻孔位、樁距布置示意圖（單頭機(jī)）樁頭處理時(shí)結(jié)合樁頂檢查一并進(jìn)行，在回填前查明有無(wú)漏樁，搭接厚度是否滿足設(shè)計(jì)要求等情況，如有應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)樁處理。防滲墻樁頭頂部應(yīng)于挖除并回填。有條件的采用粘土或粉質(zhì)粘土回填，也可以用原堤身開(kāi)挖土回填，但應(yīng)除掉碎石和雜物?；靥蠲軐?shí)度3質(zhì)量檢查墻體施工28d后，通過(guò)鉆檢查孔取芯、開(kāi)挖坑槽檢驗(yàn)水泥土的物理力學(xué)性質(zhì)，并進(jìn)行墻體的完整性評(píng)價(jià)。檢查孔沿軸線每100m布設(shè)1個(gè)孔；開(kāi)挖坑槽沿軸線每1000m布設(shè)1個(gè)坑槽。使用回轉(zhuǎn)式巖芯鉆機(jī)鉆孔，孔位偏差不大于±1cm,全孔巖芯采取率不小于95%,巖芯編號(hào)裝箱。每個(gè)鉆孔取3組試樣，試樣位置在墻體均勻布置，試樣項(xiàng)目為60%的樣品做抗壓強(qiáng)度、彈模實(shí)驗(yàn)，40%的樣品做滲透系數(shù)、允許比降試驗(yàn)。取樣采用貫入式活塞取土器，如貫入困難時(shí)，采用雙管單動(dòng)回轉(zhuǎn)取土器。最后用水泥漿液封孔。3.2特殊情況的處理機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障停機(jī)超過(guò)24h,搭接按圖3所示施工。（1）地下遇見(jiàn)孤石（淺層的可挖出）或掉鉆頭等，可按圖4所示施工。（2）避開(kāi)電桿、民房，轉(zhuǎn)彎搭接等，按圖4所示施工。（3）檢查中發(fā)現(xiàn)搭接厚度不足時(shí)，按圖5所示補(bǔ)充處理。圖3水泥土防滲墻塔接示意圖（停機(jī)超過(guò)24h)圖4水泥土防滲墻塔接示意圖(3cm以下有孤石等障礙物）圖5水泥土防滲墻塔接示意圖（塔接厚度不夠）圖6水泥土防滲墻塔接示意圖（漏樁）（4）檢查中發(fā)現(xiàn)漏樁時(shí)，按圖6所示施工補(bǔ)樁處理。（5）施工中設(shè)備需要檢修時(shí)，先預(yù)留榫頭（注水空鉆），檢修完后繼續(xù)沿榫頭施工4深層攪拌法防滲墻的適用范圍與技術(shù)特點(diǎn)荊南長(zhǎng)江干堤防滲工程中成功的運(yùn)用深攪法施工防滲墻表明，深攪法在軟土基礎(chǔ)加固和防滲處理中具有較強(qiáng)的適用性，處理后其承載能力和防滲性能可以滿足常規(guī)要求。在當(dāng)前的施工條件下，考慮經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量的保證，其適用范圍應(yīng)為松散砂土，粉砂土、粉質(zhì)粘土及含少量礫石的土層，甚至有土體架空或洞穴也可施工。但在砂礫石層、有機(jī)質(zhì)含量較高的淤泥土及含水量較少粘土層中慎用。4.2深層攪拌法防滲墻的技術(shù)特點(diǎn)(1)施工工效高：施工工效平均可達(dá)13.2m2燉臺(tái)時(shí)，是各種防滲技術(shù)造墻較快的一種方法。(3)施工工藝簡(jiǎn)單：不需開(kāi)槽，無(wú)塌孔、護(hù)壁、回填、夯實(shí)等問(wèn)題，更重要的是不破壞堤壩。(4)成墻效果好：墻體厚度均勻連續(xù)，接頭少，墻體厚度滿足防滲要求（樁機(jī)機(jī)頭直徑為400~500mm),墻體深度可達(dá)22m。(5)無(wú)污染、噪音低等，在城鎮(zhèn)居民較集中的工業(yè)與民用建筑地基加固工程中采用此方法可取得很好的