楊聲玉

（安徽省馬鞍山市花山區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村水利局，安徽 馬鞍山243000）

引言

水泥土攪拌樁截滲墻指的是使用深攪樁機下探至水庫大壩的設(shè)計深度且在水泥漿液灌注到對應(yīng)的孔洞內(nèi)部的前提下，使用螺型的旋轉(zhuǎn)鉆頭對于孔洞內(nèi)部的水泥漿實施充分的攪拌作業(yè)，使灌注到孔洞內(nèi)部的水泥漿在強度較大攪拌力的作用下和周邊的土體最終形成水泥土柱結(jié)構(gòu)，由許多水泥土柱連接構(gòu)成的主體結(jié)構(gòu)，故此具備了截止?jié)B漏性能優(yōu)異，而且對周邊自然環(huán)境沒有損傷的特性，因為其工程總體上對于資金的需求相關(guān)較低，并且工程時效比較高，因此在工程實踐中獲得了大力的推廣和普及。

1 水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工概況介紹

一小Ⅱ型水庫，按照國家頒布的《防洪標(biāo)準(zhǔn)》所指定的相關(guān)分等、分級標(biāo)準(zhǔn)，工程的綜合等別屬于Ⅴ等，主體結(jié)構(gòu)的建筑物屬于五級，其他建筑物的等級屬于五級，水壩主體工程實施規(guī)劃設(shè)計的洪水重現(xiàn)期等級是20 年一遇的級別，校核的洪水重現(xiàn)期等級屬于300 年校核。此次除險加固工程的主要項目包含大壩壩體加固，大壩防滲處理，新建護坡和壩后排水設(shè)施，溢洪道和放水涵洞拆除重建，下游渠道的拓寬改建，增加工程管理設(shè)施，新建堤頂防汛道路等。依據(jù)相關(guān)的招標(biāo)文件及工程圖紙的相關(guān)規(guī)定，壩體使用多頭小直徑尺寸的攪拌樁推進防滲漏工程的作業(yè)。水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工的主要流程如圖1 所示。

圖1 水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工的主要流程簡圖

2 水泥土攪拌樁截滲墻作業(yè)規(guī)范和工程機械的選取

2.1 水泥土攪拌樁截滲墻作業(yè)過程的相關(guān)要求

根據(jù)相關(guān)的要求和工程圖紙選定鉆探深度、噴漿層面、停漿層面、樁體長度尺寸，為了強化漿液操控，需要在噴漿裝置上配備準(zhǔn)確的計量儀器，保證漿液輸送的持續(xù)性，使用計量裝置測定用量并實時記錄。作業(yè)進程中需要實時攪拌樁體的直徑尺寸、最終墻體厚度等相關(guān)參數(shù)的周期性檢查記錄，針對由于各類故障而暫停的灌注成樁作業(yè)進程的二次灌注銜接樁體作業(yè)過程中，噴漿銜接的重疊部分的長度需要限制在2.1 米向上。為了實現(xiàn)最大程度地符合作業(yè)規(guī)劃和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，并能確保施工總體進度的基礎(chǔ)上，相關(guān)施工企業(yè)通常用灰漿比例為1.55、摻入量14.5%的兩類參數(shù)實施該水庫排險加固水泥土攪拌樁截滲墻的施工。攪拌樁截滲墻施工誤差[1]的控制要求見圖2。

2.2 工程機械設(shè)備的選取

該工程施工過程的攪拌樁的作業(yè)過程使用JJ-24KB型攪拌截滲裝置，此款設(shè)備具備三頭攪拌的功能，三軸之間距離尺寸均是0.36 米，依靠雙層液壓底盤裝置行進，調(diào)平過程方便快捷。某水庫水泥土攪拌樁截滲墻作業(yè)工程工段的土壤特性、密實程度和含水率等相關(guān)參數(shù)對于攪拌截滲裝置的最終成墻的工程品質(zhì)有直接的影響，具體成墻作業(yè)相關(guān)參數(shù)需要和施工工段相關(guān)參數(shù)相匹配，才可以保證攪拌樁最終成墻工程的品質(zhì)。為確保施工工段防滲漏加固品質(zhì)滿足設(shè)計規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，相關(guān)工程技術(shù)人員需要實施參數(shù)測試并且符合下列要求：水泥混凝土入滲率不大于18%，水灰比例是1∶1.8，漿液比例為1.67 克/立方厘米，樁徑和樁距分別是425 毫米和355 毫米，攪拌樁截滲墻銜接寬度是115 毫米，最終成墻寬度值是255 毫米，成墻深度是225 米，鉆桿升降速率為（0.33～1.58）米/分鐘，攪拌截滲設(shè)備最小作業(yè)寬度為4.7 米。實際試驗結(jié)論表明，相關(guān)參數(shù)都滿足要求。水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工主要施工機械設(shè)備見圖3。

圖2 水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工偏差控制范圍

圖3 水庫水泥土攪拌樁截滲墻施工主要施工機械設(shè)備

3 水泥土攪拌樁截滲墻施工作業(yè)措施

3.1 測量、放線和施工現(xiàn)場平整作業(yè)

在水泥土混合攪拌樁截滲墻施工作業(yè)之前，需要保證施工現(xiàn)場地面的平整性，水庫大壩土方加固堤頂距離最少達到5.5 米，施工現(xiàn)場地面連片堆棄的石塊、草根及雜草等一定要清理干凈[2]。依照截滲墻中心軸線位置挖開一條（455×355）毫米（寬度×深度）的收集漿槽體，使用覆蓋手段規(guī)避出現(xiàn)漿液流出的狀況，并且確保樁基位置輔助中心把控線測量試放線作業(yè)。

3.2 完成樁機安裝調(diào)試及前期準(zhǔn)備作業(yè)

在完成樁機安裝調(diào)試及前期準(zhǔn)備作業(yè)的施工進程中，在中心軸線上下區(qū)域等朝向把樁基水平調(diào)節(jié)公差把控在±0.15 米范圍以內(nèi)，并且盡可能采用水平儀實行樁機基準(zhǔn)底座水平位置度的檢測，然而樁機底架安裝狀況和垂直度檢查經(jīng)過垂直線距離11 米的兩側(cè)錘球?qū)嵭?，樁機底架垂直度公差把控在5.5‰范圍以內(nèi)，除此以外，還需要保證三個連通液壓管路的液面一直處在同一水平面位置。

3.3 注漿和混合攪拌把控作業(yè)

水泥漿攪拌沉降的進程中需要確保輸漿泵送設(shè)備啟動注漿到規(guī)劃深度，由噴漿記錄裝置實行輸漿狀況的自行記載，在混合攪拌提升進程中保證漿液持續(xù)灌注到孔口位置，在孔口實行人力翻漿保證土層最大限度地進行吃漿作業(yè)。使用單頭樁機二次注漿從上至下復(fù)合攪拌到墻底，再使用三頭樁機未注漿進行復(fù)合攪拌3.55 米規(guī)劃高度，達成一周期注漿作業(yè)過程。實行油壓調(diào)節(jié)距離以后讓樁機沿中心線運動，單頭樁機及三頭樁機位移長度分別是355 毫米與235 毫米，再實行樁位確定及樁機水平調(diào)節(jié)，達成下周期注漿作業(yè)，直到一個單元墻施工作業(yè)結(jié)束，如此作業(yè)，持續(xù)成墻[3]。

3.4 施工作業(yè)形成墻體措施

JJ-24KB 型攪拌截滲機主要機構(gòu)包括：設(shè)備主機、動力傳動裝置和水泥漿攪拌部分等構(gòu)成。然而設(shè)備主機又包含：動力傳動和變速箱系統(tǒng)、液壓傳動履帶系統(tǒng)、位置深度測量裝置、水平調(diào)整設(shè)備及導(dǎo)向裝置等組成。攪拌截滲機安裝調(diào)試完成以后，開啟設(shè)備主機動力傳動裝置以后，把帶動主機鉆桿傳動系統(tǒng)開啟，在規(guī)劃推力的作用借助水泥漿泵送工程機械將漿液經(jīng)過輸漿管道灌注到鉆桿，再把鉆桿鉆頭沉降到土壤層規(guī)劃深度完成噴漿作業(yè)，然而再提高到孔口液面，經(jīng)過以上沉降及上升的作業(yè)過程，完成泥漿和土體的徹底混合攪拌。最后，鉆機沿著中心線方向往前進行機械傳動，開始下一工序的樁體施工作業(yè)。成墻施工工藝流程見圖4。

圖4 一次成墻工藝施工流程

3.5 工程施工作業(yè)品質(zhì)把控措施

水灰比的科學(xué)匹配是確保深層攪拌施工作業(yè)品質(zhì)的重要條件，經(jīng)過施工作業(yè)之前的試驗和相似水利工程的施工作業(yè)經(jīng)驗，依據(jù)此工程JJ-24KB 型攪拌截滲機型號及相關(guān)水庫大壩深層土壤地質(zhì)狀況來配比水灰比例。鉆機的鉆進速度及提高復(fù)攪速率也應(yīng)該進行認(rèn)真把控，并且依據(jù)攪拌截滲機型號、灌注水泥砂漿漿數(shù)量規(guī)劃、土壤及地質(zhì)狀況研究、漿液比例和摻加比例等系數(shù)規(guī)劃速率。此工程水泥混凝土攪拌樁截滲墻施工作業(yè)使用水泥漿制造準(zhǔn)備挑選40.5#普通硅酸鹽型水泥混凝土，并且依照最科學(xué)合理水灰比例實行水泥砂漿攪拌，攪拌形成的水泥砂漿經(jīng)過輸漿泵輸工程機械運輸進儲漿容器罐以后，測試漿液的液面深度，計算出泥漿使用量。水泥混凝土在檢驗合格以后即可實行漿液混合攪拌作業(yè)，并且嚴(yán)格依照規(guī)劃混合比例進行攪拌混合，阻止?jié){液出現(xiàn)離析的狀況，攪拌混合形成的漿液經(jīng)過篩選以后由輸漿泵工程機械進行運送。水泥混凝土漿液的混合比例能夠制約固結(jié)土壤層強度和攪拌樁截滲墻的防止?jié)B漏作用，并且確保注漿漿液擁有優(yōu)良的流動性能，強化該技術(shù)在深層土壤里的分散性和注漿管道的順暢性能，阻止相關(guān)管道出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象。優(yōu)良的漿液比例還可以在其固結(jié)前期確保漿液強度滿足初始設(shè)計要求，能夠阻止地下水系對其進行沖蝕[4]。認(rèn)真依照規(guī)劃實行攪拌噴漿提高速率及頻率的把控，保證提升速率和噴漿數(shù)量進行匹配作業(yè)，才可以確保墻體固結(jié)施工作業(yè)的品質(zhì)。針對特別地質(zhì)狀況和堤身比較孱弱的區(qū)域需要降低提升速率并且提升噴漿數(shù)量。攪拌樁搭接間隔周期把控在24 小時以內(nèi)，假如不能確保以上施工作業(yè)周期則需要和前樁進行施工作業(yè)對接處理，等成墻達到規(guī)劃強度以后再實行搭接區(qū)域套鉆灌注漿或者高壓灌注漿解決方案，確保接頭連接施工作業(yè)品質(zhì)。

4 結(jié)論

綜上所述，經(jīng)過對水庫大壩土方結(jié)構(gòu)進行加固處理，壩體防滲措施等除險加固解決方案實施試驗結(jié)果得出，采用多頭小直徑深層攪拌樁防滲漏解決方案成本較低、科技性較高、作業(yè)周期較短、耐久穩(wěn)定性較好。依據(jù)相關(guān)水利工程除險加固現(xiàn)實狀況及地質(zhì)狀況挑選合理的工藝參數(shù)，確保水庫壩體除險加固及其堤基防滲處置結(jié)果。水庫大壩水泥土攪拌樁截滲墻施工措施對于類似于水庫除險加固水利工程擁有一定程度的參考價值。水庫工程是推進社會進步的根基，更是為廣大人民群眾日常生活及各相關(guān)行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域生產(chǎn)供應(yīng)水資源的重要途徑。經(jīng)過以上研究能夠得出，水泥混凝土攪拌樁截滲墻工藝解決方案的出現(xiàn)對于水庫水利工程的建設(shè)起到了非常重要的作用，能夠行之有效地增加了水庫水利工程的使用年限，但該技術(shù)在相關(guān)施工作業(yè)的進程中對于施工手段有非常強的依賴性，需要相關(guān)施工企業(yè)對于作業(yè)進程給予高度的關(guān)注，尤其是轉(zhuǎn)角處等對于施工作業(yè)工藝要求比較高的作業(yè)區(qū)域，行之有效的監(jiān)控是不可缺少的。