閆盈娜 滑曉宇
偃師市水利局,河南洛陽(yáng)471900
摘要 本文通過結(jié)合攪拌樁防滲墻在偃師市橡膠壩工程中的應(yīng)用,對(duì)水泥攪拌樁防滲墻的施工工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)單的探討。
關(guān)鍵詞 攪拌樁防滲墻;橡膠壩工程;施工工藝
中圖分類號(hào)TV5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2012)61-0103-01
1 工程概況
偃師市洛河橡膠壩位于偃師市城區(qū)段洛河上,壩址位于310國(guó)道洛河大橋下游1.53km,工程等別為Ⅳ等,橡膠壩總長(zhǎng)638.4m,其中橡膠壩段位于主河槽上,布置5跨,單跨壩長(zhǎng)80m,總長(zhǎng)408.4m,設(shè)計(jì)壩高3.0m。
2 方案比對(duì)
洛河偃師段地處洛河下游,河道內(nèi)為粉細(xì)砂和級(jí)配不良砂,且施工區(qū)常年地下水位較高,為減小基礎(chǔ)滲漏和防止地震液化等原因造成基礎(chǔ)失穩(wěn),橡膠壩段原設(shè)計(jì)采用混凝土防滲墻圍封形式,但由于受砂質(zhì)基礎(chǔ)的影響,機(jī)械挖槽和混凝土防滲墻施工難度較大。后經(jīng)多方論證,決定將混凝土防滲墻變更為水泥攪拌樁防滲墻,兩個(gè)方案相比各自優(yōu)缺點(diǎn)如下:混凝土防滲墻方案:優(yōu)點(diǎn)是對(duì)解決壩基地震液化及防滲問題效果好;缺點(diǎn)是在級(jí)配不良粉土和砂層中的地質(zhì)條件下構(gòu)筑混凝土防滲墻施工難度較大,工期較長(zhǎng),且施工成本較高。攪拌樁防滲墻方案:優(yōu)點(diǎn)是在級(jí)配不良粉土和砂層中采用水泥攪拌樁防滲墻,成墻效果好,施工進(jìn)度快、工效高,還能節(jié)省投資;缺點(diǎn)是防滲墻的強(qiáng)度比混凝土澆筑的要低。偃師市洛河橡膠壩壩址處壩底板以下地層為低液限粉土和級(jí)配不良砂,厚11.98m~12.83m,以下為級(jí)配不良砂,地下水流動(dòng)緩慢,根據(jù)該處地質(zhì)條件,壩基處理采用水泥攪拌樁防滲墻技術(shù)是可行的。
3 施工工藝
3.1 施工參數(shù)的確定
根據(jù)實(shí)地情況,先行在施工區(qū)以外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性施工,總長(zhǎng)度為20m,樁深為16m,并采用不同的水泥摻入量、鉆進(jìn)提升速度、噴射壓力等參數(shù)。成樁后,經(jīng)質(zhì)量監(jiān)督部門進(jìn)行檢測(cè),最終確定攪拌樁施工各項(xiàng)參數(shù)如下:1)水泥摻入比為15%(重量比);2)樁徑500mm,步進(jìn)間距300mm;3)鉆進(jìn)及提升速度(鉆進(jìn)速度控制在1.0m/min,提升速度控制在1.2m/min);4)噴射壓力(壓力控制在0.5MPa~1.0MPa);5)采用鉆機(jī);6)四噴四攪成墻方式。
3.2 工藝流程
1)定位。嚴(yán)格控制樁位和樁身垂直度,以確保足夠的搭接長(zhǎng)度和整體性。本工程施工打樁前需復(fù)核軸線、水準(zhǔn)基點(diǎn)、場(chǎng)地標(biāo)高。開啟攪拌樁機(jī)步履走裝置將攪拌機(jī)移到標(biāo)定樁位對(duì)中,調(diào)整樁機(jī)水平度和塔架垂直度,使攪拌軸保持垂直狀態(tài),攪拌軸垂直度偏差不超過0.3%。在施工過程中,重點(diǎn)檢查樁機(jī)支腿是否存在下陷或油缸泄壓現(xiàn)象,若有此現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)調(diào)平;
2)漿液配制。攪拌樁防滲墻用的漿液采用P32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,施工時(shí)所用水泥漿液水灰比通過比重計(jì)嚴(yán)格控制,本工程控制水灰比為1.4,遇特殊地質(zhì)情況適時(shí)調(diào)整。水泥漿液存放的有效時(shí)間,符合下列規(guī)定: 1)當(dāng)氣溫在10℃以下時(shí),不宜超過3.5h;2)當(dāng)氣溫在10℃以上時(shí),不宜超過2.5h;3)當(dāng)漿液存放時(shí)間超過有效時(shí)間時(shí),應(yīng)按廢漿處理。水泥漿從攪拌機(jī)倒入貯漿桶前,需經(jīng)篩過濾,以防出漿口堵塞,并控制貯漿桶內(nèi)貯漿量,以防漿液供應(yīng)不足而斷樁。貯漿桶內(nèi)的水泥漿應(yīng)經(jīng)常攪動(dòng)以防漿液沉淀;
3)水泥攪拌樁防滲墻施工及注意事項(xiàng)。攪拌樁防滲墻施工時(shí)啟動(dòng)主機(jī),鉆桿開始邊噴邊鉆進(jìn),為保證樁孔不偏斜,開始入土?xí)r不宜用高速鉆進(jìn),鉆進(jìn)速度不大于0.8m/min;土層較硬時(shí),速度不大于0.6m/min。不得采用沖水下沉攪拌。勻速噴漿鉆進(jìn)至樁墻設(shè)計(jì)底標(biāo)高,重復(fù)噴漿攪拌提升到設(shè)計(jì)墻頂高以上50cm,然后再重復(fù)噴漿鉆進(jìn)下沉和噴漿提升各一次,即四噴四攪。攪拌樁頭鉆進(jìn)攪拌時(shí)若遇較硬土層阻力大,慢檔鉆進(jìn)或適當(dāng)更改攪拌頭葉片。根據(jù)本工程所用樁機(jī)性能,平均鉆進(jìn)速度控制在1.0m/min,提升速度控制在1.2m/min。制備好的漿液不得離析,泵送必須連續(xù),拌制漿液的罐數(shù)以及泵送漿液的時(shí)間有專人記錄。
盡量保證輸漿均勻,應(yīng)根據(jù)地層吃漿變化調(diào)整輸漿量,總輸漿量應(yīng)不小于設(shè)計(jì)要求。輸漿應(yīng)有一定的壓力,本工程輸漿壓力控制在0.5MPa~1.0MPa。
供水供漿必須連續(xù),一旦中斷應(yīng)將噴頭下沉至停供點(diǎn)以下0.5m待恢復(fù)供應(yīng)時(shí)再提升。當(dāng)因故停機(jī)超過半小時(shí),應(yīng)對(duì)泵體和輸漿管路妥善清洗。當(dāng)噴漿口提升到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),停止提升,攪拌數(shù)秒,以保證樁頭均勻密實(shí),施工停漿面必須高出樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m,在墻體凝固后將高出部分挖除。下一根樁施工時(shí),樁與樁的搭接間歇時(shí)間不大于3小時(shí),施工過程中如因特殊原因停機(jī)超過24h或不同施工段樁搭接部位,防滲墻體出現(xiàn)接頭時(shí),可選擇相應(yīng)的空鉆留榫或局部補(bǔ)樁貼接(貼接長(zhǎng)度不小于樁徑的3倍)的接頭處理形式。為確保樁墻有效墻厚,單頭攪拌葉片直徑改造加大至520mm,相鄰兩棵樁的中心距300mm,相鄰兩棵樁的有效搭接長(zhǎng)度≥200mm。
3.3 質(zhì)量檢測(cè)
根據(jù)建筑地基處理技術(shù)規(guī)范(JGJ79-2002),對(duì)試驗(yàn)段墻體進(jìn)行了開挖,灘地寬頂堰段挖深至地面以下6m,主河槽段挖深至地下水位以下1.5m。通過外觀檢查,樁間搭接良好,未發(fā)現(xiàn)開叉現(xiàn)象,上部和下部搭接基本一致,樁間連續(xù)性較好,鑿除無效樁頭后測(cè)得墻體最厚處為52cm,墻體最窄處為45cm,滿足設(shè)計(jì)墻厚要求??紤]到壩址區(qū)砂層是主要地質(zhì)層,通過對(duì)該層墻體取芯檢測(cè),其14天抗壓強(qiáng)度最小值6.3MPa,最大值7.3MPa,強(qiáng)度代表值6.9MPa。
此外,為檢測(cè)其墻體抗?jié)B效果,在墻體一側(cè)灌水后,另一側(cè)未出現(xiàn)樁間漏水現(xiàn)象。
4 結(jié)論
攪拌樁防滲墻在偃師市橡膠壩基礎(chǔ)工程的防滲和地基處理中起到了舉足輕重的作用,并且方案經(jīng)濟(jì)可靠,效果良好,同時(shí)該橡膠壩工程經(jīng)過汛期洪水的考驗(yàn),運(yùn)行狀況良好,達(dá)到了防滲截流的目的。
參考文獻(xiàn)
[1]白永年.中國(guó)堤壩防滲加固新技術(shù)[M].北京:中國(guó)水利水電出版社,2001.
[2]龔曉南.地基處理手冊(cè)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1991.